F-35에는 실제로 얼마나 많은 희토류가 들어 있을까?
지난 10여 년간 국방 분석가들, 희토류 투자자들, 의회 증언은 물론 일부 국방부 공식 간행물까지 한 가지 놀라운 수치를 언급해 왔다. 바로 F-35 라이트닝 II 한 대당 약 920파운드(≈417kg)의 희토류 소재가 필요하다는 사실이다.
모두가 그 무게가 920파운드라는 걸 알고 있다
지난 10여 년간 국방 분석가들, 희토류 투자자들, 의회 증언은 물론 일부 국방부 공식 간행물까지 한 가지 놀라운 수치를 언급해 왔다. 바로 F-35 라이트닝 II 1대당 약 920파운드(≈417kg)의 희토류 소재가 필요하다는 사실이다.
어디서 읽었다는 동료에게서 들었다
이 수치는 2012년 9월 국방부가 희토류 재활용 타당성에 대해 실시한 내부 연구 보고서에서 비롯된 것으로, 해당 보고서는 의회에 제출되었으나 공개된 적은 없다.
이는 2013년 12월 의회조사국(CRS) 보고서 (R41744)에 단 한 문장으로 언급된 것에 불과하지만, 증거가 전혀 없음에도 불구하고 널리 인용되는 통념으로 자리 잡았습니다. 그 어떤 방법론도, 원가 내역서도, 뒷받침하는 데이터 표도, 그리고 원시 계산 자료도 공개된 적이 없습니다.
2014년 국방부 감사관실 보고서 (DODIG-2014-091)는 당시 국방부의 희토류 평가를 뒷받침하던 데이터와 모델의 품질에 대해 신랄한 평가를 내렸다.
6페이지에는 다음과 같이 명시되어 있다:
“국방부에는 희토류(REE)의 수급 상황을 평가할 수 있는 포괄적이고 신뢰할 수 있는 절차가 부족했다.”
그리고
“DLA–SM은 현실적인 수급 데이터를 확보하기 위한 적절한 검증 및 타당성 평가 절차를 갖추지 않았으며, 계약업체가 희토류 수급을 예측할 때 공인된 모델을 사용하도록 요구하지 않았다.”
감사관은 또한 국방부의 희토류 수요를 추정하는 데 사용된 경제 소비 데이터가 “국방부 지침 5000.61에 규정된 바와 같이 검증되지 않았다”고 지적했다 .
감사관실(IG)은 2012년 재활용 연구를 명시적으로 지목하지는 않았지만, 그 비판은 플랫폼별 수치를 산출해 낸 2012년 당시의 전체 희토류(REE) 데이터 생태계에 직접적으로 적용된다.
요컨대, 920파운드라는 주장은 감사관이 나중에 근본적으로 신뢰할 수 없다고 평가한 바로 그 상황에서 작성된, 아직 공개되지 않은 문서에 근거하고 있다.
도저히 사라지지 않는 좀비 통계
이러한 잘못된 수치는 오늘날에도 여전히 미국 정부 공식 웹사이트에 게재되어 있다.
미 육군의 2019년 기사“An Elemental Issue”는920파운드라는 주장을 그대로 인용하고 있으며, 2023년 국방부가 발간한 에너지 안보 관련 분석 보고서 역시 마찬가지다. 더 새롭고 엄격한 분석 결과가 나왔음에도 불구하고, 이러한 주장은 놀라울 정도로 뿌리 깊게 자리 잡고 있다.
최근의 데이터 기반 관점은 정부회계감사원(GAO)에서 제시하고 있다. GAO는 2024년 9월 보고서 (GAO-24-107176)에서 다음과 같이 밝히고 있다:
“국방부는 무기 체계에 대량의 희토류 및 기타 핵심 소재를 사용하지만, 이러한 소재 시장에 미치는 영향력은 제한적이다. 국방부는 자사의 희토류 총 수요가 전 세계 수요의 0.1% 미만일 것으로 추산하고 있다.”
이러한 거시적 차원의 현실 점검은, 설령 특정 플랫폼에 대한 주장이 사실이라 하더라도, 해당 부서의 전체적인 영향력은 전 세계 공급 규모에 비하면 미미한 수준에 불과함을 여실히 보여준다.
제1원리에 입각한 현실 점검
F-35는 전자 제어 방식이 대거 적용된 “파워-바이-와이어” 항공기이지만, 이 항공기에 사용되는 희토류 함량은 마케팅이나 2012년의 구식 가정이 아닌 물리 법칙에 따라 결정된다.
영구 자석이 전체 중량의 대부분을 차지하며, 유일하게 신뢰할 수 있고 반복적으로 확인된 수치는 항공기당 약 23kg(50파운드)의 사마륨-코발트(SmCo) 합금이다.
이 제품은 고온 액추에이터, 허니웰 통합 동력 패키지(IPP) 터보기계/윤활 펌프 및 F-35B 양력 시스템 부품에 사용됩니다.
록히드 마틴의 사마륨 사용에 대해 상세히 다룬 뉴욕타임스 보도를 비롯한 2025년 여러 보고서가 이 정확한 수치를 확인해 주고 있다. SmCo는 중량 기준으로 사마륨이 약 23~36% 함유되어 있어, 약 5.3~6.5kg의 순수 사마륨을 얻을 수 있다.
NdFeB 자석(냉각기 보조 모터, 펌프, 팬, 무기고 문 및 AESA 레이더 부품에 사용됨)은 자성 효율이 훨씬 더 높습니다.
항공우주용 NdFeB 모터는 일반적으로 모터 중량 대비 자석 질량이 5~15%에 불과하며, 희토류 원소는 자석 합금의 25~32%를 차지합니다.
F-35에 탑재된 수십 개의 저전력 장치 전체에 걸쳐, 이로 인해 약 8~20kg의 NdFeB 합금, 또는 3~6kg의 순수 희토류 원소(주로 Nd/Pr 및 소량의 Dy/Tb)가 추가됩니다.
F135 엔진의 터빈 블레이드와 베인에 적용된 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ) 내열 코팅은 초박막(100~500 µm)입니다. 따라서 엔진당 YSZ 세라믹의 총 질량은 그리 많지 않으며, 이트륨 함량은 중량 기준으로 7~8%에 불과하여 0.4~1.2kg의 순수 이트륨이 생산됩니다.
그 외의 모든 용도—EOTS에 사용되는 Nd:YAG 레이저 크리스털, 레이더/전자전(EW) 시스템에 사용되는 YIG 필터, 레이더 흡수 코팅, 센서 도판트 및 소량의 형광체—는 그램에서 수 킬로그램 수준에 불과하며, 전체 희토류 원소(REE) 질량에서 차지하는 비중은 미미합니다.
F-35 기종별 실제 총수
- 희토류 함유 완제품: 40~70kg
- 순수 원소 희토류(REE): 11–20kg
이는 흔히 인용되는 417kg(920파운드)이라는 수치의 3~4%에 해당하며, 항공기 공중량의 약 0.3%에 해당합니다.
관점을 넓혀 보면, 총 모터 출력을 기준으로 볼 때 킬로와트당 소비량은 현대식 전기차 구동 모터(최대 출력 120kW당 약 1kg의 NdFeB)보다 여전히 몇 배나 더 높지만, 이는 항공우주 분야가 극한의 온도, 진동 및 신뢰성 여유를 요구하기 때문일 뿐입니다. 하지만 투자자 프레젠테이션이나 화려한 인포그래픽에서 때때로 주장하는 “수백 킬로그램의 자석”과는 거리가 멉니다.
위의 추정치는 공개적으로 확인된 부품 수( Moog, Honeywell 및 Lockheed Martin의 공개 자료를 바탕으로 함), 일반적인 항공우주용 모터 및 코팅 사용량, 합금 성분을 바탕으로 산출되었으며, 2025년 보고 내용과 대조하여 검증되었습니다.
이는 영구자석 모터와 박막 코팅의 물리적 원리와 일치하므로, 기밀 부품 명세서(BOM)가 필요하지 않습니다.
결론적으로
920파운드(417kg)라는 수치는 너무나 자주 인용되어 마치 독자적인 생명력을 얻은 듯하지만, 그 출처는 여전히 기밀로 분류되어 공개되지 않았으며, 미 국방부 감사관실조차 ‘부적절하다’고 평가한 데이터 품질 기준 하에 산출된 것이다.
오늘날에도 이 내용은 정부 공식 웹사이트에 여전히 남아 있지만, GAO의 2024년 분석에 따르면 국방부의 전체 희토류 수요는 전 세계 소비량의 0.1% 미만인 것으로 나타났습니다.
제1원리에 기반한 공학적 분석 결과, F-35의 실제 희토류 사용량은 일반적으로 알려진 것보다 한 자릿수 정도 적은 것으로 나타났다. 비록 특정 고성능·고온 등급(SmCo 및 HREE 도핑 NdFeB)이 사용되고 비미국산 가공 공정에 대한 의존도가 높다는 점에서 여전히 전략적으로 중요하지만, 일부 공급망 관련 주장에서 제기되는 규모와는 거리가 멀다.
투자자, 정책 입안자 및 국방 계획 담당자들에게 있어 진정한 위험은 선박의 총 톤수가 아니라, 대체 불가능한 고자력 등급 자원의 공급 집중에 있다.
바로 그런 대화가 의미 있는 것입니다.
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