"핵심광물 공급망을 강화해 경제안보를 끌어올릴 수 있는 기회다. 이번 방문을 통해 제련 산업에 대한 이해를 넓히며 프로젝트 크루서블에 대한 기대감도 커졌다"

스튜어트 맥워터 미국 테네시주 부지사가 지난 28일 울산 온산제련소를 둘러본 뒤 내놓은 평가다. 그는 미국 클락스빌에 들어설 통합 제련소의 모델을 직접 확인하기 위해 방한했다.

테네시주가 이번 프로젝트에 힘을 싣는 배경에는 분명한 전략적 목적이 있다. 일자리 창출과 한미 파트너십 강화, 핵심광물 공급망 확보라는 세 가지 효과를 동시에 노린 선택이다. 특히 핵심광물의 안정적 조달은 미국의 경제안보와 직결되는 사안으로 평가된다.

프로젝트 크루서블은 고려아연이 테네시주 클락스빌에 총 74억달러를 투자해 통합 비철금속 제련소를 건설하는 사업이다. 오는 2029년 완공 이후에는 아연·연·동을 비롯해 인듐, 갈륨 등 핵심광물 11종을 포함한 비철금속 13종과 반도체용 황산이 생산된다. 해당 사업은 미국 연방정부의 인허가 신속화 프로그램 '패스트-41(Fast-41)'에도 포함됐다.

온산제련소 현장은 하나의 금속 처리 도시를 방불케 했다. 끝이 보이지 않는 설비들이 이어지고, 공정은 끊김 없이 맞물려 돌아갔다. 이곳의 핵심은 원료에서 버려지는 금속을 최소화하는 '회수 중심 구조'다. 각 공정에서 나온 부산물을 다시 회수해 인듐·게르마늄 등 유가금속으로 재가공하고, 산화물과 분진까지 공정으로 되돌려 활용한다.

이 같은 구조는 현장에서 그대로 확인됐다. 인듐 생산 공정에서는 아연과 연 생산 과정에서 나온 부산물에서 핵심광물을 추출한다. 전종빈 고려아연 전자소재팀 책임은 "아연정광과 2차 원료, 연정광에 포함된 미량의 인듐을 공정 중간에서 분리해 정제한다"며 "아연정광 1톤에는 평균 약 100g 수준의 인듐이 포함돼 있고, 제품 생산까지 약 보름이 소요된다"고 설명했다. 연간 생산능력은 100톤 수준이다.

인듐은 주로 디스플레이용 ITO 소재와 반도체 소재로 쓰인다. 대부분 미국, 유럽, 대만 등으로 수출된다. 국내에서는 고려아연이 유일하게 원료 단계에서 인듐을 직접 추출해 생산하고 있다. 중국의 공급 통제 영향으로 수요는 꾸준히 늘어나는 흐름이다.

아연 주조공장에는 1톤짜리 슬래브가 줄지어 쌓여 있었다. 슬래브는 낱개 25kg 단위로 구성되며, 아연 생산의 마지막 단계에서 만들어진다.

아연은 배소, 조액, 정액, 전해, 주조 등 5단계를 거쳐 생산된다. 약 950도에서 원료를 산화시키는 배소 공정을 시작으로, 황산 용액에 침출해 아연을 녹이는 조액, 불순물을 제거하는 정액을 거친다. 이후 전기분해로 금속 아연을 회수하고, 마지막 주조 공정에서 고순도 제품으로 완성된다.

주조공장에서는 전기유도로 기반 용해 설비와 자동화 라인이 눈에 띄었다. 아연 주조공장에서 만난 이성준 주조팀 책임은 "버너 방식보다 분진 발생이 적고 회수율이 높은 것이 특징"이라며 "발생한 분진은 집진기를 통해 다시 포집되고, 산화물 역시 별도 공정으로 보내 재활용된다"고 말했다.

고려아연은 지난해 10월 무인지게차를 도입해 현재 3대를 운영 중이며, 최근에는 현대자동차와 협력해 수소지게차 12대도 투입했다. 용해로와 주조기뿐 아니라 무인지게차, 집진 설비 등 주요 설비도 미국 제련소에 유사한 형태로 적용할 예정이다.

현장에서는 게르마늄 공장 신설 예정 부지도 공개됐다. 해당 부지는 현재 복토 작업이 진행 중이며 오는 2028년 완공을 목표로 건설이 추진되고 있다. 이와 관련해 록히드마틴과의 공급 협력도 언급되며 향후 활용 가능성에 대한 기대가 제기됐다.

이날 확인된 온산제련소의 공정과 설비는 미국으로 옮겨진다. 원료부터 부산물까지 금속을 최대한 회수하는 통합 제련 모델을 현지에 구축하는 사업이다.

여기에 첨단 기술도 더해진다. 고려아연은 공정 데이터를 기반으로 인공지능(AI), 자동화, 디지털트윈을 결합한 '스마트 제련소'를 미국에서 구현한다는 계획이다. 이미 온산에서는 AI 기반 운영 보조 시스템이 적용되고 있으며, 미국 공장은 설계 단계부터 디지털 기반으로 구축된다.

김승현 고려아연 온산제련소장은 "온산제련소의 기술이 미국에 이식된다면 제련 산업 전반의 혁신 계기가 될 것"이라며 "현지에서 고도화된 기술이 다시 온산에도 적용돼 시너지를 낼 수 있을 것"이라고 말했다.