포스코홀딩스가 최근 조사 결과 전세계에서 가장 리튬이 많이 매장된 것으로 나타난 미국 '맥더밋 칼데라(화산폭발 후 수축으로 생긴 대형 분화구)' 인근 리튬 공급망을 확보한 것으로 확인됐다.
15일 포스코홀딩스는 호주 광물 탐사·개발 전문회사인 진달리 리소스(진달리)와 함께 미국 오리건주와 네바다주 경계에 있는 맥더밋 칼데라 내 북서부 구역 약 54.6㎢에서 점토 리튬 프로젝트를 진행하고 있다. 진달리는 이 점토 프로젝트의 지분을 100% 보유하고 있는 기업이다.
포스코홀딩스는 진달리와 올해 2월 미국 '맥더밋 점토 리튬 프로젝트' 상용화 공동 연구·사업협력 MOU(양해각서)를 체결했다. 현재는 진달리로부터 받은 점토 리튬 샘플을 토대로 테스트를 진행 중이다. 포스코홀딩스는 해당 지역 점토에서 리튬을 추출하는 최적의 공정 기술을 개발한다는 계획이다.
주목되는 것은 포스코홀딩스가 발을 담근 이 프로젝트의 '잭팟' 가능성이다. 맥더밋 칼데라 지역에서는 최대 4000만t 규모의 리튬 점토층이 있는 것으로 조사됐다. 최근 캐나다 광산기업 리튬 아메리카의 지질학자와 GNS사이언스, 오레곤 주립대학의 연구원 등으로 구성된 탐사팀은 이곳에서 매장량 2000만~4000만t 규모의 리튬 점토층을 찾아냈다.
기존 매장량 1위로 평가되던 볼리비아 염호의 매장량 약 2300만t을 뛰어넘는 규모다. 전세계 리튬 매장량 규모는 2위 아르헨티나(2000만t), 3위 칠레(1100만t), 4위 미국(1200만t), 5위 호주(790만t) 순이었는데 맥더밋 칼데라 지역에서 발견된 양만으로도 순위는 확 뒤집힌다.(미국 지질조사국 자료) 아누크 보스트 벨기에 루벤대 지질학과 교수는 "가격, 공급 안정성, 지정학 측면에서 전 세계적으로 리튬의 역학 관계가 바뀔 수 있다"고 말했다.
진달리는 62개의 시추 구멍을 뚫어 매장량을 검증하고 있는데 지난해 진행한 1차 시추 작업 결과 리튬 매장량이 2150만t에 이른다고 내부적으로 평가하고 있다. 조사가 진행되면서 리튬 매장량이 늘어나고 사업 규모는 더욱 커질 수 있다.
금액으로 보면 약 1279조3950억원에 달한다는 평가다. 가격 안정세를 보이는 올해 탄산리튬 평균 가격(1t당 175.5위안)과 최대 매장량을 감안해 얻은 수치다. 맥더밋 칼데라에는 제너럴모터스(GM) 등이 참여해 개발 중인 북미 최대 리튬 프로젝트인 '태커패스 광산(맥더밋 칼데라 남부)'과 오로라 리튬 프로젝트(동북부) 역시 진행되고 있다. 연구팀은 붕괴한 화산 분화구에 묻혀 있을 수 있는 리튬까지 더하면 매장량이 최대 1억2000만t에 달할 수 있다고 분석했다.
현재 포스코홀딩스와 진달리 리소스가 상업용 채굴을 준비하고 있는 지역의 리튬 농도는 1340ppm으로 알려졌다. 고농도의 리튬을 함유한 염호(소금 호수)의 농도가 1000ppm 안팎이다. 300~400ppm 정도만 돼도 사업성이 있다고 본다. 농도가 높은 리튬일수록 추출할 때 드는 에너지와 설비 비용을 줄일 수 있다. 태커패스 광산에서는 높게는 8000ppm 이상의 고농도 점토가 발견되기도 했다.
고농도 리튬 점토는 1600만년 전 맥더밋 화산 폭발로 만들어졌다. 리튬과 나트륨, 칼륨 등이 풍부한 마그마가 빠르게 냉각됐고 이후 수십만 년 동안 호수가 형성되면서 점토가 풍부한 퇴적물을 형성해 지금의 '맥더밋 칼데라'가 됐다.
다만 점토 리튬은 아직 상업 생산 사례가 없다. 배터리 핵심 소재인 리튬은 주로 광석과 염수에서 리튬을 추출해 왔다. 점토, 유전 염수 등 비전통 리튬 자원 매장지의 경우 품위(유용원소 함유량)가 낮았고 리튬 추출 기술도 고난도였다. 하지만 전기차 시대를 맞아 배터리 핵심 원료로서의 리튬 가치가 올라가고 추출 기술이 고도화되며 상용화가 앞당겨지고 있다.