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우리가 매일 쓰는 스마트폰 안의 희토류, 얼마나 들어있을까?
당신의 손안에 있는 스마트폰에는 얼마나 많은 희토류가 들어 있을까요? 작고 가벼운 기기 속에 숨어 있는 첨단 금속의 세계를 파헤쳐 봅니다. 일상 속 희토류의 존재를 과학적으로 풀어봅니다.
스마트폰은 단순한 전자기기가 아닙니다. 사실상 ‘작은 광산’이라고 해도 과언이 아닙니다. 약 60가지 이상의 원소가 들어 있고, 그중에서도 희토류는 가장 핵심적인 역할을 합니다.
희토류는 전기·자기적 특성이 탁월하여, 스마트폰의 디스플레이, 스피커, 카메라, 진동 모터 등 거의 모든 부품에 사용됩니다. 이 작은 금속들이 없다면, 우리가 당연하게 사용하는 터치, 사진, 소리조차 구현되지 않습니다.
스마트폰 속 주요 희토류 사용 부위
| 부품 | 사용되는 희토류 | 역할 |
|---|---|---|
| 스피커 / 진동 모터 | 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm) | 강력한 자석으로 진동과 음질 구현 |
| 디스플레이 | 유로퓸(Eu), 터븀(Tb) | 붉은색·녹색 발광 소재로 컬러 표현 |
| 카메라 렌즈 | 란타넘(La) | 빛 왜곡 최소화, 고화질 촬영 지원 |
| 배터리 | 세륨(Ce) | 전극 안정화 및 수명 연장 |
스마트폰 한 대에는 평균 약 0.03g의 희토류가 들어 있다고 알려져 있습니다. 양으로 보면 극히 미량이지만, 가치로 따지면 어마어마한 의미를 지닙니다. 전 세계 스마트폰 출하량이 연간 약 13억 대라는 점을 고려하면, 희토류 총 사용량은 약 40톤 이상에 달합니다.
스마트폰은 ‘작고, 가볍고, 강력해야’ 합니다. 이 세 가지 조건을 만족시키는 금속은 거의 없습니다. 하지만 희토류는 자성, 전도성, 발광성이 모두 뛰어나, 소형화된 부품 속에서도 놀라운 성능을 발휘합니다.
1) 소형화의 핵심 – 강력한 자성
희토류 중 네오디뮴(Nd) 자석은 크기에 비해 자기력이 매우 강합니다. 이 자석 덕분에 얇은 스마트폰에서도 강력한 스피커와 진동 기능을 구현할 수 있습니다. 희토류가 없다면 지금의 초박형 스마트폰은 불가능합니다.
2) 디스플레이의 생생한 색감
우리가 보는 스마트폰 화면의 ‘빨강·초록·파랑’ 색감은 유로퓸(Eu)과 터븀(Tb) 같은 희토류 덕분입니다. 이들은 발광 소재로 사용되어 LCD와 OLED의 색 재현율을 높입니다. 즉, 화질의 생명력은 희토류가 만든다고 볼 수 있습니다.
3) 고성능 카메라 구현
최근 스마트폰 카메라는 DSLR에 버금갈 정도의 선명도를 자랑합니다. 그 비밀은 바로 희토류인 란타넘(La)입니다. 이 금속은 렌즈의 굴절률을 조절해 빛의 왜곡을 최소화하며, 고화질 촬영을 가능하게 합니다.
애플, 삼성, 구글 등 글로벌 스마트폰 제조사들은 모두 희토류 의존도를 낮추려 노력하고 있습니다. 하지만 아직까지는 완전한 대체가 불가능합니다. 이유는 간단합니다. 같은 성능을 내는 다른 소재가 없기 때문입니다.
애플은 일부 모델에서 ‘비희토류 자석’을 실험 중이지만, 음질 저하와 발열 문제로 상용화가 어렵다는 평가를 받습니다. 삼성 역시 카메라 렌즈의 희토류 사용량을 줄이기 위해 신소재 연구를 진행 중이지만, 아직 대체 효율이 낮습니다.
희토류 수급 구조
현재 전 세계 희토류의 약 70% 이상을 중국이 생산·정제하고 있습니다. 이 때문에 스마트폰 산업은 중국의 공급 정책에 크게 영향을 받습니다. 중국이 수출을 제한하면 스마트폰 부품 단가가 상승하고, 소비자 가격에도 즉각 반영됩니다.
결국 ‘희토류 의존’은 스마트폰 산업의 구조적 숙제입니다. 자원 확보가 곧 기술 경쟁력이 된 시대, 희토류는 스마트폰의 숨은 주연입니다.
놀랍게도, 버려진 스마트폰 1톤에는 약 300g의 희토류가 들어 있습니다. 이를 재활용하면 새로운 광산을 개발하지 않아도 막대한 자원을 회수할 수 있습니다. 일본과 유럽은 이미 ‘도시 광산(Urban Mining)’ 프로젝트를 추진하며, 폐전자제품에서 희토류를 추출하고 있습니다.
1) 환경과 자원 문제를 동시에 해결
희토류 채굴 과정은 환경오염을 유발합니다. 하지만 재활용을 통해 이를 대체하면, 환경 부담을 줄이면서 안정적인 자원 공급이 가능합니다. 미래에는 ‘폐스마트폰이 새로운 금광’이 되는 시대가 올 것입니다.
2) 한국의 재활용 기술 현황
한국도 최근 희토류 회수 기술을 강화하고 있습니다. 한국지질자원연구원은 스마트폰에서 네오디뮴과 세륨을 90% 이상 회수하는 기술을 개발 중이며, 상용화를 앞두고 있습니다. 희토류 순환경제는 앞으로 전자산업의 새로운 패러다임이 될 것입니다.
우리가 하루에도 수십 번 사용하는 스마트폰 속에는 수많은 과학의 결정체가 숨어 있습니다. 그 중심에는 보이지 않는 금속, 희토류가 있습니다. 소리, 빛, 사진, 진동 — 이 모든 기능은 희토류가 있기에 가능한 기술입니다.
이제 ‘스마트폰은 기술의 산물’이라는 말은 충분하지 않습니다. 정확히 말하자면, 희토류의 예술이 담긴 작품입니다. 손안의 작은 기기 속에, 전 세계 자원과 기술의 균형이 고스란히 녹아 있는 셈이죠.