기후자원정의센터 아크(ARC) 정신영 선임연구원
20세기 연금술사의 등장
20세기 초반, 전기시대가 열리며 구리 수요가 폭증하자 기존 광산의 구리 품위가 낮아졌다. 당시에는 구리 함량이 최소 5~10%는 되어야 갱도를 파서 캘 가치가 있다고 여겼으나, 미국의 채광 및 선광 기술자였던 대니얼 재클링은 구리 함량이 2%에 불과한 광석에서 구리를 얻을 방법을 고안했다. 갱도를 파는 대신 거대한 증기 굴착기로 산을 하루에 수만 톤씩 깎아 철도로 실어 나른 뒤, 공장에서 화학 약품 처리를 통해 구리를 추출하는 방식을 도입한 것이다. 흔한 광석에서 특별한 광물을 얻어낸 재클링은 흔한 금속에서 금을 만들어내고자 했던 연금술사의 후예라 하기에 부족함이 없을 것이다.
광산의 풍경 – 굴착기와 덤프트럭
2020년 이후, 기후위기 대응을 위한 명분으로 내연기관차에서 전기차로 전환이 이루어지며 광물 수요량이 급증하고 있는데, 이 과정에서도 재클링의 연금술이 활용되고 있다. 인도네시아는 배터리 에너지 밀도 향상에 중요한 역할을 하는 니켈의 주요 생산국으로, 2025년 기준, 전 세계 니켈 생산의 67%를 담당하였다. 인도네시아에서 니켈은 지하 광맥이 아닌, 정글 바닥에 넓게 깔린 라테라이트(Laterite, 홍토)라는 흙 형태로 존재하고 있어 지하 갱도가 아닌 노천 채굴(open-pit mining) 방식으로 채굴이 이루어진다. 라테라이트는 니켈 함유량에 따라 표토층에 가깝게 위치한 붉은 색 진흙인 리모나이트(limonite)와 그 아래에 위치한 암석토인 사프롤라이트(saprolite)로 구분된다. 리모나이트는 니켈 함유량(품위)이 약 1%에 지나지 않으며, 사프롤라이트의 니켈 함유량은 약 1.5~2.5%이다.
이렇듯 인도네시아의 니켈 광석은 품위가 낮기 때문에, 니켈을 확보하기 위해 막대한 양의 흙이 파헤쳐지고 있다. 광산에서 캔 진흙에서 수분을 증발시키고 제련 과정에서 금속이 손실되는 것을 감안하면, 보통 사프롤라이트 1톤에서는 대략 10kg 내외의 니켈을, 품위가 더 낮은 리모나이트의 경우 그보다 적은 약 6kg 내외의 니켈을 얻을 수 있다. 약 60kWh급 배터리(NMC 811기준) 한 대에 40kg 이상의 니켈이 필요하다는 것을 고려할 때, 전기차 한 대를 위해 인도네시아의 니켈 광산에서 채굴되는 흙은 수 톤에 이른다. 이러한 채굴의 특성으로 인해 인도네시아의 노천 광산에서는 곡괭이를 든 광부는 찾아볼 수 없고, 커다란 굴착기와 덤프트럭이 계속해서 흙을 파내고 나르는 토목공사 현장과 같은 모습이 펼쳐진다.
제련소의 풍경 – 석탄발전소
이렇게 채굴된 저품위 광석은 인근 산업단지로 운반이 되어 제련 과정을 거치며 순도 높은 니켈 제품으로 재탄생한다. 사프롤라이트의 경우, 회전킬른 전기로(Rotary Kiln Electric Furnace, RKEF) 제련소로 보내지는데, 회전킬른에서 수분을 제거한 뒤, 섭씨 1,500도 이상의 전기로에서 용융·분리 과정을 거쳐 니켈 함량 10~15%의 니켈선철(NPI)이 생산된다. 니켈 선철은 주로 스테인리스 제품의 원료로 사용되지만, 최근에는 이를 매트 전로(Matte Converter)에 넣고 황을 추가하는 공정을 거쳐 니켈 함량이 훨씬 높은(70% 이상) 배터리용 니켈 매트(Nickel Matte)를 생산하기도 한다.
한편 리모나이트의 경우, 고온·고압 환경에서 황산을 이용하는 HPAL(High-Pressure Acid Leach, 고압산침출법)을 통해 MHP(Mixed Hydroxide Precipitate, 혼합수산화물 침전물) 혹은 황산니켈을 얻을 수 있으며, 이는 배터리 전구체의 핵심 원료로 사용된다.
문제는 이러한 제련 과정에서 필요한 막대한 에너지가 석탄화력 발전으로 충당되고 있다는 점이다. 니켈 채굴이 이루어지고 있는 인도네시아의 술라웨시와 말루쿠 지역의 니켈 산업단지에는 석탄화력 자가발전소가 계속 세워지고 있다. 2023년 7월 기준, 이 지역 니켈 산업단지의 석탄화력 자가발전소의 총 전기 설비용량은 7.16 GW였으나, 2025년 7월에는 15.4 GW로 두 배가 증가하였다. 앞으로 건설이 완료될 석탄화력 발전소까지 포함하면 니켈 산업단지 내 석탄화력 자가발전소의 용량은 총 18GW에 이를 것으로 예측되고 있다. 이는 서울의 최대 전력 수요(약 9~10GW)를 크게 상회하는 규모이다.
마을의 하늘 – 더러워진 공기와 아픈 몸
니켈 산업단지의 석탄발전소는 막대한 양의 온실가스를 배출한다. 용광로를 1,500도까지 달궈야 하는 건식 제련의 경우, 1톤의 니켈을 생산하기 위해 58.09톤의 이산화탄소 환산 배출량이 발생하고, HPAL의 경우에는 1톤에 5.40톤의 배출량이 발생한다. 석탄발전소 외에도 채굴 과정부터 운송, 정제련에 이르는 모든 과정에서 대기오염 물질이 배출되는데, 니켈 산업단지가 밀집된 술라웨시와 말루쿠 지역의 대기질은 심각하게 오염되고 있다. 에너지·청정대기연구센터(Center for Research on Energy and Clean Air, CREA)에 따르면 이 지역의 이산화질소, 아황산가스, 미세먼지 예상배출량은 세계보건기구(WHO) 권고 기준 및 인도네시아 법령 허용치를 크게 상회하며, 적절한 조치가 없는 한 대기질은 더욱 악화될 것으로 전망된다.
대기오염은 인근 주민들의 일상생활 및 건강에도 치명적인 영향을 미치고 있다. 주민들은 집 안까지 쌓이는 시커먼 먼지를 매일 닦는 것이 일상이 되었으며, 많은 주민들이 호흡기 질환 및 피부질환을 겪는 이들이 급증하고 있다. 산업단지 인근 보건소에는 매해 급성호흡기질환 환자 수가 증가하고 있으며, 영양실조 및 발육부진을 겪는 어린이의 수 역시 늘어나고 있다.
마을의 강과 바다 – 광산폐기물과 더러워진 물
니켈 산업단지는 대기오염 물질 외에도 막대한 양의 폐기물을 배출하고 있다. 특히 다량의 산을 사용하는 HPAL 제련 시설은 막대한 양의 독성 폐기물을 발생시킨다. HPAL 공정을 통해 니켈 1톤을 제련할 때마다 133톤의 폐기물이 배출되는데, 이는 강산성을 띤 중금속을 함유한 유독성 물질이다.
HPAL 시설이 설립 초창기에 기업들은 이 폐기물을 심해에 투기하는 방식으로 처리하려 하였으나, 인도네시아 정부가 이를 금지하자 기업들은 육상에 보관 시설을 지었다. 기업들은 광미에서 수분을 최대한 제거한 뒤 보관하는 건식 적치 광미(Dry Stack Tailings) 시설을 짓겠다고 하였고, 이는 기존의 광미댐보다 안전한 방법이라 주장하고 있다. 그러나 전문가들은 잦은 지진과 엄청난 강수량을 자랑하는 인도네시아의 기후 특성상 건식 적치 시설 역시 안전하지 않다고 경고한다.
이러한 폐기물 보관 시설은 이미 인근 주민들과 노동자들의 건강과 안전을 위협하고 있다. 시설 붕괴로 인해 노동자가 사망하는 사고가 여러 건 보고되었으며, 시설이 무너지지 않더라도 폐기물에서 유출된 독성 물질이 인근 수질을 심각하게 오염시키고 있기 때문이다. 대표적인 사례로, HPAL 사업자인 하리타 그룹은 자체 수질 검사를 통해 발암물질인 6가크로뮴 수치가 지역 주민들의 건강을 위협할 수준임을 인지하고 있었음에도 불구하고 이를 묵인한 채 사업을 확장한 것이 언론에 공개된 바 있다. 주민들은 눈에 띄게 붉은 갈색으로 변해버린 강물을 더 이상 식수나 생활용수로 사용하지 못하고 있으며, 인근 수질 악화를 뒷받침하는 연구결과 또한 발표되었다.
연금술사와의 작별
납이 금으로 저절로 바뀌지 않듯, 흙은 저절로 깨끗한 전기차로 변하지 않는다. 인도네시아의 붉은 땅이 전기차 배터리를 위한 니켈로 바뀌는 과정은, 그곳을 삶의 터전으로 삼고 있는 이들의 일상을 철저하게 파괴하고 있다. 과거 납을 금으로 바꿀 수 있다는 허무맹랑한 연금술사들이 살아남을 수 있었던 것은 과학 지식의 부족보다는, 손쉽게 금을 얻고자 하는 인간의 욕망이 강했기 때문이었을 것이다. 쉽게 금을 얻을 수 있는 방법은 전에도 없었고 지금도 없다. 우리의 편안한 삶을 바꾸지 않은 채, 다른 이들의 삶의 터전을 파괴하면서 기후위기에 대응하겠다며 연금술을 소환하는 것은 실패할 수밖에 없는 길이다. 지금 우리에게 필요한 것은 욕망에 기반한 연금술이 아닌, 욕망을 줄이는 새로운 삶을 선택하는 것이다. 더 적게, 더 느리게, 더 불편하게 살아가는 방법을 찾으려고 할 때에야 연금술의 망령에서 벗어날 수 있을 것이다.