[이슈리포트] 기후변화 가뭄·홍수 빈도·강도 증가 광물 생산 악영향

기후변화는 광물의 추출, 가공, 운송 등 가치사슬 전반에 영향을 미친다. 코트라(KOTRA)는 기후변화가 에너지 분야 핵심광물 생산에 미칠 영향에 대한 보고서를 지난 27일 발표했다.

철강금속업계로서도 기후변화로 인한 동, 니켈, 코발트, 리튬 등 광물자원의 생산 변화는 큰 영향을 받을 수밖에 없는 중요한 사안이다. 보고서를 정리해 게재한다.
 

(기후변화 시나리오별 강수량 변화 예측)

- 연간 글로벌 평균 강수량은 기후변화로 평균온도가 상승함에 따리 지속 증가할 전망.

▶ IPCC 6차 보고서 기준, 온실가스 배출량이 가장 작은 상황(2050년까지 탄소중립 달성 가정)에서 2100년까지 연간 글로벌 평균 강수량은 1850~1900년 대비 약 3% 증가할 것으로 전망

▶ 온실가스 배출량이 가장 큰 경우(2021년 대비 2075년 온실가스 배출량 3배로 증가 가정) 2100년까지 연간 글로벌 평균 강수량은 1850~1900년 대비 약 8% 증가를 전망

- 연간 글로벌 평균 강수량은 증가하나 지역별 편차가 큼

▶ 적도 부근 태평양, 인도·동아프리카 지역의 강수량이 증가하는 반면 지중해·중부 및 남부 아메리카,남부 아프리카, 호주 지역의 강수량은 감소할 것으로 전망.

- 극한 호우가 빈번해짐에 따라 홍수의 강도와 빈도가 증가

▶ 오늘날 전 세계는 산업화 이전보다 극한 호우의 빈도가 30%, 강도가 7% 증가

▶ 중부·북부 유럽, 북아메리카의 중부·동북부 지역, 러시아 북극 지역을 제외한 아시아 전역,아프리카 서남부·동남부 지역에서 폭우 가능성이 증가

- 지역별 강수량 변화로 가뭄이 빈번해짐

▶ 전 세계적으로 감뭄의 영향을 받는 지역이 지난 40년간 두배로 증가

▶ 북미, 남아프리카, 호주 남부에서 수문학적 가뭄(강수량이 부족하여 하천 유출량이 감소하는 가뭄)의 빈도가 증가할 것으로 예측됨

▶ 서부·중부 유럽, 아프리카, 미국 서부 지역, 중앙아시아에서 농업적·생태적 가뭄(장기간 넓은 지역에 걸쳐 수자원이 부족해져 생태계에 영향을 주는 가뭄)의 빈도가 증가할 전망

▶ 지구 평균 기온이 1도 증가할 때마다 극심한 가뭄이 발생할 확률이 75% 증가
 

(청정에너지 분야 핵심광물의 특징)

- 다양한 광물이 청정에너지 산업에 필요.

▶ 청정에너지 산업에 필요한 대표적인 광물은 리튬·니켈·코발트·망가니즈·흑연(배터리) ,희토류(전기차, 풍력), 동·실리콘·은(태양광), 동·알루미늄(전력 인프라) 등이 있음

- 청정에너지는 화석연료에 비해 더 많은 광물을 필요로 함

▶ 전기차는 내부 배선·배터리 팩·모터 등 차량 전반에 걸쳐 동이 사용됨. 내연기관차 대비 전기차는 약 4배의 동이 더 필요함 (1대당 동 수요량 : 내연차 21.8㎏, 전기차 83㎏)

▶ 해상 풍력발전소는 천연가스 화력 발전소보다 필요한 광물량이 13배임 : 발전소 1개당 필요 광물량 (해상풍력 15,403㎏, 천연가스 화력 1,164㎏)

- 청정에너지 분야 핵심광물은 기술 발전, 기후 정책, 지정학적 상황 등에 따라 수요가 변동되어 예측이 어려움(IEA)

▶ 2070년까지 탄소중립을 목표로 할 경우, 광물 수요는 2021년 대비 2040년 4배 증가할 것으로 전망되는 반면, 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해서는 광물 수요가 2040년까지 6배까지 증가함

▶ 기술의 발전과 기후 정책 방향에 따라 개별 광종의 예측 수요는 변동폭이 더 큼 : 2021년 대비 2040년 광물 수요는 리튬(13~51배), 코발트(6~30배), 희톨류(3~7배)

- 청정에너지 분야 핵심광물은 화석연료에 비해 생산이 특정국에 더 집중되어 있음

▶ 2023년 석유 생산량 상위 3개국의 점유율 합계는 40%인 반면 리튬·코발트·흑연·희토류는 생산량 상위 3개국의 점유율 합이 75% 이상임(USGS)
 

(기후변화가 청정에너지 분야 핵심광물 생산에 미치는 영향)
기후변화가 심화될수록 더 빈번해지고 강해지는 가뭄·홍수는 핵심광물 생산에 악영향을 미침

- 기후변화로 감수량이 감소하여 광산 지역에 물 부족이 발생하면 광물 생산량이 감소할 수 있음

▶ 물은 광물 분리, 기계 냉각, 먼지 제어 등 광물 채굴에서 필수적인 역할을 담당

▶ 전력 생산을 수력 발전에 의존하는 경우 물 부족이 발생하면 전력 부족으로 광물 생산량이 감소할 수 있음

▶ (사례) 2024년 초, 남부 아프리카 지역이 엘니뇨 현상으로 극심한 가뭄을 겪으면서 전력 생산의 85%를 수력 발전에 의존하는 잠비아가 전력 생산에 차질을 빚고 있음. 잠비아는 아프리카에서 2번째로 큰 동 생산국이며 콩고의 동 생산도 잠비아의 전력 공급에 의존하고 있어 아프리카의 동 생산량이 감소할 것으로 예상됨(Bloomberg)

- 기후변화로 광산 지역에 강우량이 증가하면 채굴 시설이 손상되거나 유해 폐기물이 유출될 수 있고 폭우 발생 시 정전 가능성이 높아지는 등 광물 생산에 약영향을 미침

▶ (사례) 2022년 1월, 브라질 남동부 지방 미나스 제라이스 주에 쏟아진 폭우로 철광석 광산 조업이 일시적 중단

(주요 광물별 영향)

- [종합] 세계자원연구소(WRI)에 따르면, 전 세계 육상기반 중요 광물 매장 지역의 최소 16%가 이미 높은 수준의 물 스트레스에 직면해 있음

- [리튬] 리튬의 주요 생산지는 기후변화의 영향으로 강수량이 감소하고 건조해짐

▶ 2023년 글로벌 생산량은 18만톤이었으며 주요 생산국은 호주(48%), 칠레(24%), 중국(18%) 등이 있음(USGS)

▶ 리튬 생산의 50% 이상이 칠레, 호주 등 물이 부족한 지역에 집중되어 있음

▶ (사례) 2022년 6월, 중국 전기차 업체 BYD는 칠레 정부와 리튬 광산 개발을 계약했으나, 원주민이 리튬 채굴로 인한 물 부족을 우려해 시위에 나서면서 칠레 대법원이 해당 계약을 무효로 판결

▶ 온실가스 배출량이 높은 경우(2021년 대비 2075년 온실가스 배출량 3배로 증가 가정) 20% 이상의 광산이 2080년~2100년대에 중간 수준에서 높은 수준의 건조 기후에 직면하며 46%의 광산에서 연속된 건조 일수가 10일 이상 증가함

▶ 온실가스 배출량이 낮은 경우(2050년까지 탄소중립 달성 가정) 90% 이상의 광산이 낮은 수준에서 중간 수준으로 더 건조해짐

- [니켈] 니켈의 주요 생산지는 기후변화의 영향으로 강수량이 증가하고 극한 호우가 빈번해짐

▶ 2030년 글로벌 생산량은 360만톤이며 주요 생산국은 인도네시아(50%), 필리핀(11%), 뉴칼레도니아(6%) 등이 있음(USGS)

▶ 인도네시아는 니켈 생산 및 가공시설이 소재한 지역에 집중 호우와 홍수가 빈번히 발생하고 있음

▶ (사례) 2023년 9월, 폭우로 인해 인해 인도네시아 니켈 산업지역인 북부 말루쿠에 돌발 홍수 발생

▶ 50% 이상의 생산지는 2080~2100년대까지 기후변화로 일일 최대 강수량이 1850~1900년 대비 10% 이상 증가함

▶ 온실가스 배출량이 높은 경우 40% 이상, 낮은 경우 10% 이상의 생산지가 2080~2100넌대까지 중간 수준에서 높은 수준의 더 습한 기후로 변화함

- [코발트] 코발트의 주요 생산지는 기후변화의 영향으로 강수량이 증가하고 극한 호우의 빈도가 증가함

▶ 2023년 글로벌 생산량은 23만톤이었으며 주요 생산국은 콩고(74%), 인도네시아(7%), 러시아(4%) 등이 있음(USGS)

▶ 온실가스 배출량이 높은 경우 80%, 낮은 경우 10% 이상의 생산지가 2080~2100년대까지 기후변화로 일일 최대 강수량이 1850~1900년대 대비 10% 이상 증가함

▶ 온실가스 배출량이 높은 경우 생산지의 약 15%가 중간에서 높은 수준의 더 습한 기후로 변화함

▶ (사례) 2022년 4월, 남아공 더반 항구에 폭우로 인한 홍수가 발생하여 콩고의 코발트 수출이 몇 주간 중단되었음

- [동] 동 주요 생산지는 기후변화의 영향으로 지역에 따라 더 습해지거나 건조해짐

▶ 2023년 글로벌 생산량은 2200만톤이었으며 주요 생산국은 칠레(23%), 페루(12%), 콩고(11%), 중국(8%) 등이 있음

▶ 온실가스 배출량이 높은 경우 생산지역의 9%가 더 건조한 기후로, 26%가 더 습한 기후로 변화함

▶ 온실가스 배출량이 낮은 경우 대부분의 생산 지역은 기후변화가 안정함

▶ 칠레, 호주 등 건조해지는 지역에서는 동 생산을 수자원 확보 압력이 높아짐, 전 세계 생산량 1위 국가 칠레는 빈번한 가뭄으로 동 생산에 어려움을 겪고 있음. (사례) 2022년 상반기, 13년 만의 가뭄으로 칠레의 주요 광산은 동 생산량이 15~25% 감소

▶ 페루, 중국 등 습해지는 지역에서는 수자원 확보가 수월해지나 홍수의 위험이 증가함 (사례) 2021년 7월 중국 허난성에서 발생한 홍수로 공급 우려가 커지면서 동 가격이 급등