'스맥오버 지층' 염수에 매장된 리튬…현재 미국 매장량의 136%

리튬 수요 2040년까지 40배 증가 예상…추출 비용이 관건

미국 중남부의 아칸소주에 배터리의 필수 소재인 리튬이 최대 1900만 톤 매장됐다는 연구 결과가 나와 주목을 받고 있다.

미국의 정치전문매체 더 힐은 21일(현지시간) 과학 학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 지난달 27일 발표된 논문과 미국 지질조사국 자료를 인용해 510만 톤에서 1900만 톤의 리튬이 아칸소주 남부의 '스맥오버 지층'(Smackover Formation)에 매장돼 있을 수 있다고 보도했다.

이는 현재 미국의 리튬 매장량의 35%에서 최대 136%에 해당하는 양이다. 또 국제에너지기구가 예측한 2030년 글로벌 리튬 수요보다 9배 많은 양에 해당한다.

지질조사국과 아칸소주 에너지환경국 소속의 연구진은 기존 데이터와 새로 수집된 염수의 리튬 농도 데이터로 학습한 기계학습 모델로 예상되는 스맥오버 지층 염수의 리튬 농도 지도를 만들었다.

지질조사국에 따르면 스맥오버 지층은 아칸소주, 루이지애나주, 텍사스주, 앨라배마주, 미시시피주, 플로리다주의 일부 지역에 걸쳐 형성된 다공성, 투과성 석회암 지대다. 원래 고대 바다였던 이곳의 역사는 쥐라기 시대까지 거슬러 올라가며 석유와 브로민이 매장돼 있다.

리튬은 염수나 염전이 증발하면서 채취된다. 주로 남미나 호주에서 생산되는 리튬은 배터리 생산에 필수적인 광물로 주목받고 있다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면, 리튬 수요는 2040년까지 40배 증가할 것으로 전망된다.

미국 최대 석유회사인 엑손모빌은 지난해 스맥오버 지층에서 2027년부터 배터리 등급 리튬을 생산하겠다는 계획을 발표하기도 했다. 최근에는 아칸소주에서 시험 시추를 했으며 리튬 생산의 경제성 평가를 진행하고 있다.

관건은 리튬 추출의 비용이다. 염수에서 리튬을 추출하는 직접 추출법은 환경 오염이 덜 발생하지만 비용이 높다는 문제가 있다. 이미 버크셔 해서웨이 에너지 등의 기업들은 뜨거운 지하수에서 리튬을 추출하는 기술 등 대체 추출 기술을 연구하고 있다.

데이비드 애플게이트 지질조사국 국장은 리튬 매장의 의미에 대해 "리튬은 에너지 전환에 필수적인 광물이며 미국산 리튬 생산을 늘릴 수 있다는 것은 일자리, 제조업과 공급망 복원력에 함의를 갖는다"라고 밝혔다.