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안녕하십니까,
부매경입니다.
중국이 2025년부터 희토류와 자석에 수출허가제를 걸면서, 전기차·풍력·방산 공급망이 한 번씩 출렁였습니다. 그 한가운데 있는 부품이 희토류 영구자석입니다. 오늘은 희토류 영구자석(네오디뮴 자석)에 대해서 한번 알아보도록 하겠습니다.
희토류 영구자석 정의
- 희토류 영구자석은 희토류 원소를 넣어 만든 강력한 영구자석으로, 대표 격이 네오디뮴 자석(NdFeB)입니다. 사마륨코발트 자석(SmCo)도 있지만 산업 수요의 대부분은 네오디뮴 자석입니다.
- 네오디뮴 자석은 네오디뮴(Nd)·철(Fe)·붕소(B)를 합금해 만들며, Nd2Fe14B라는 결정 구조를 가집니다. 조성은 대략 철 64~69%, 네오디뮴 29~33%, 붕소 1% 남짓입니다.
- 현재 상용화된 영구자석 중 자력이 가장 강합니다. 같은 크기의 페라이트(세라믹) 자석보다 약 10배 강한 자기력을 냅니다.
- 전기차 구동모터나 방산처럼 온도가 높은 환경에서 쓰는 자석은 디스프로슘(Dy)·터븀(Tb) 같은 중(重)희토류를 조금 섞습니다. 고온에서 자력이 빠지는 현상(감자)을 막기 위해서입니다.
희토류 영구자석 원리
- 네오디뮴 자석의 Nd2Fe14B 결정은 자기 방향이 한쪽으로 강하게 고정되는 성질(자기이방성)이 큽니다. 그래서 보자력(자화를 유지하는 힘)과 잔류자속밀도가 높고, 단위 부피에 담기는 자기에너지(최대자기에너지적)가 상용 자석 중 최고 수준입니다.
- 자력이 강한 만큼 모터·발전기를 더 작고 가볍게 만들 수 있습니다. 이것이 전기차·로봇·풍력이 네오디뮴 자석을 쓰는 이유입니다.
- 제조는 소결(sintering) 방식이 주류입니다. 제련 → 분쇄해 고운 분말로 → 자기장 안에서 압착·배향 → 고온 소결 → 가공 → 표면 코팅 → 착자 순서입니다.
- 소결 네오디뮴 자석은 부식에 약해 니켈·에폭시 등으로 표면을 반드시 코팅합니다.
희토류 영구자석 활용 사례
- 전기차 구동모터 : 전기차 1대는 구동모터에 네오디뮴 자석을 약 1~2kg(평균 1.5kg) 씁니다. 시장 성장의 가장 큰 동력입니다.
- 풍력 발전기 : 기어 없이 도는 직구동(기어리스) 발전기는 저속형이 1MW당 약 650kg의 네오디뮴 자석을 씁니다. 3MW 터빈이면 자석만 600kg~1t입니다.
- 로봇·드론 : 관절 구동모터, 드론 프로펠러 모터에 소형 고출력 자석이 들어갑니다.
- 방산 : 미국 국방부 기준 F-35 전투기 1대에 희토류가 약 400kg 이상, 버지니아급 잠수함 1척에 약 4.2t(9,200파운드)이 들어갑니다.
- 가전·IT : 무선청소기·에어컨의 BLDC 모터, 스마트폰 스피커·진동모터·카메라 손떨림 보정, 하드디스크, MRI 등에 두루 쓰입니다.
희토류 영구자석 장점
- 단위 부피당 자력이 가장 강해, 같은 출력의 모터·발전기를 더 작고 가볍고 효율적으로 만들 수 있습니다.
- 전기차·풍력처럼 무게와 효율이 곧 성능인 분야에서 사실상 대체가 어려운 부품입니다.
- 성숙한 상용 기술입니다. 스마트폰부터 잠수함까지 이미 수십 년간 대량으로 쓰이고 있습니다.
희토류 영구자석 단점
- 중국 의존도가 절대적입니다. 한국은 중량 기준 희토류 영구자석의 99.3%, 전기차·풍력용 네오디뮴 영구자석 수입의 88%를 중국에서 들여옵니다(2025년 기준).
- 부식에 약해 코팅이 필수이고, 큐리온도가 낮아 고온에서 자력이 빠집니다. 이를 막으려면 값비싼 중희토류(Dy·Tb)를 넣어야 해 원가·수급 부담이 큽니다.
- 채굴·정련 과정에서 방사성 원소(토륨 등) 처리와 환경오염 문제가 커, 중국 밖에서 새 광산·정련소를 늘리는 속도가 느립니다.
- 대체재도 마땅치 않습니다. 페라이트 자석은 자력이 약하고, 사마륨코발트는 코발트가 비쌉니다. '탈네오디뮴'은 성능 손실을 감수해야 합니다.
희토류 영구자석 중국 수출통제 흐름
| 시점 | 내용 |
|---|---|
| 2025년 4월 | 중국, 사마륨·가돌리늄·터븀·디스프로슘·루테튬·스칸듐·이트륨 7종과 자석에 수출허가제 도입 (트럼프 관세 맞대응) |
| 2025년 5월 | 미·중 90일 관세 휴전, 일부 희토류 접근 복원 |
| 2025년 10월 | 중국, 미국식 역외통제(FDPR) 방식으로 확대. 중국산 희토류 0.1% 이상 포함 외국 제품도 허가 대상. 5종 추가 |
| 2025년 11월 | 트럼프-시진핑 합의로 10월 조치만 1년(2026년 11월 10일까지) 유예. 4월 통제와 허가 체계는 유지 |
| 2026년 | 4월 통제가 계속 살아 있어 공급 병목 지속 전망. 1월 대일본 수출심사 강화 검토 보도, 3월 미국 재고 부족설 등 이슈 반복 |
- 문제는 생산이 중국에 몰려 있다는 점입니다. 중국은 희토류 채굴에서 약 69%, 정련에서 약 91%, 소결 영구자석 생산에서 94%를 차지합니다(2024~2025년).
희토류 영구자석 공급망 다변화
- 미국 MP머티리얼스 : 2025년 7월 미국 국방부와 파트너십을 맺었습니다. 국방부가 4억 달러 규모 전환우선주를 사들여 최대주주가 됐고, 네오디뮴·프라세오디뮴에 가격하한을 보장하며 10년간 자석 7,000t/년 구매를 약정했습니다. 신규 자석공장은 2028년 가동을 시작해 미국 내 자석 생산능력을 연 1만t으로 키우는 게 목표입니다.
- 호주 라이너스 : 2025년 5~6월 말레이시아 공장에서 중국 밖 최초로 디스프로슘·터븀 산화물 상업 생산을 시작했습니다. 미국 텍사스 공장도 2025~2026년 가동을 목표로 하며 미 국방부가 2.58억 달러를 지원합니다.
- 재활용(도시광산) : 영국 하이프로맥이 2026년 1월 버밍엄에 상업 공장을 열어, 수소 공정으로 폐 하드디스크·전기차 모터·풍력 발전기에서 네오디뮴 합금 분말을 회수합니다. 미국 노베온은 2025년 자석 생산 2,000t 전량을 폐자석 원료로 충당할 계획입니다.
- 한국 : 2026년 산업통상부가 '희토류 공급망 종합대책'을 발표해 비축량을 6개월분에서 1년분으로 늘리고, 해외자원개발 융자는 실패해도 최대 90%를 탕감하기로 했습니다.
희토류 영구자석 시장 규모
- 글로벌 희토류 자석 시장은 2025년 219.8억 달러에서 2030년 300.1억 달러로, 연평균 6.4% 성장할 전망입니다(MarketsandMarkets).
- 네오디뮴 자석(NdFeB)만 떼어 보면 2025년 285.6억 달러에서 2034년 495.6억 달러로, 연평균 6.5% 안팎 성장할 것으로 추정됩니다.
- 핵심 동력은 전기차와 풍력입니다. 국제에너지기구(IEA)는 2030년 세계 전기차 보유대수가 3억 대를 넘어설 것으로 봅니다.
희토류 영구자석 관련 기업
- 성림첨단산업(비상장) : 국내에서 유일하게 네오디뮴 영구자석을 양산. 대구 달성 연 1,000t 설비, 현대차와 중희토 저감형 자석 공동개발. 현대차 계열 현대비앤지스틸이 전략적 투자자
- 노바텍 : 네오디뮴 자석 응용제품(스마트폰용, 삼성전자 납품) → 자동차·로봇으로 확장. 베트남 자석공장·라오스 광산 MOU로 수직계열화 추진
- 제이에스링크 : 충남 예산 연 1,000t 자석공장 구축, 호주 라이너스에서 비중국 원료 조달, 미국 조지아 3,000t 공장 건설
- 포스코인터내셔널 : 미국 ReElement와 희토류 분리·정련부터 자석 제조까지 통합단지 추진
- 유니온머티리얼·유니온 : 네오디뮴 자석 대체재인 고성능 페라이트 마그넷 생산
- EG·삼화전자 : 페라이트 자성소재(산화철)·페라이트 코어
- 관련주 대장주와 세부 테마 분류는 자매 블로그 thema-stock에서 자세히 다루겠습니다.
희토류 영구자석은 전기차와 풍력이 커질수록 수요가 늘 수밖에 없는 부품이지만, 채굴부터 자석까지 중국이 쥐고 있는 구조가 당분간 바뀌기 어렵습니다. 미국·호주의 신규 생산과 재활용, 한국의 비축·국산화가 얼마나 빨리 자리를 잡느냐가 앞으로 몇 년의 관전 포인트로 보입니다.
이상입니다. 감사합니다.
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