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웨스턴디지털(Western Digital)이 마이크로소프트(Microsoft), 크리티컬 머티리얼스 리사이클링(Critical Materials Recycling, 이하 CMR), 페달포인트 리사이클링(PedalPoint Recycling)과 함께 하드디스크 드라이브(HDD) 희토류 리사이클링 파일럿 프로그램에 착수한다고 발표했다. 

클라우드 데이터센터 인프라의 핵심 구성 요소인 HDD는 재료 과학, 기계 공학, 물리학이 융합된 정밀 디바이스다. HDD는 데이터를 정밀하게 읽고 쓰기 위해 네오디뮴(Nd), 프라세오디뮴(Pr), 디스프로슘(Dy) 등 자기적 특성이 뛰어난 희토류 원소(Rare Earth Element. REE)를 사용한다. 하지만 기존의 재활용 방식은 이러한 자원의 극히 일부만 회수할 수 있어 대부분의 희토류는 그대로 폐기되고, 이는 곧 자원 손실로 이어진다. 

이러한 문제를 해결하기 위해 웨스턴디지털과 세 파트너사는 이번 파일럿 프로그램으로 약 2만 2700kg에 이르는 폐 HDD, 마운팅 캐디 및 기타 자원을 고부가가치 자원으로 전환하는 데 성공했다고 밝혔다. 이러한 과정은 환경에 미치는 영향을 최소화하는 동시에 새로운 정밀 분리 시스템을 구축하며, 산을 사용하지 않는 친환경 공정을 통해 희토류 원소뿐 아니라 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철강(steel)과 같은 금속을 회수하여 미국 내 공급망에 다시 투입됐다. 이 자원들은 전기차, 풍력 터빈, 첨단 전자기기 등 다양한 산업 분야에서 활용될 예정이다. 

이 리사이클링 프로세스가 전 세계적으로 확대된다면, 기존 자원 회수 방식과 비교해 훨씬 높은 효율로 희토류를 미국 내 공급망에 재투입할 수 있으며, 인류와 환경에 큰 영향1을 미치는 신규 채굴의 필요성도 크게 줄일 수 있다. 전 세계 희토류 생산량의 85% 이상2,3이 미국 외 지역에서 생산되며, 미국 내 리사이클링 비율은 10% 미만에 그치고 있다. 

이번 파일럿 프로그램에 사용된 자원은 미국 내 마이크로소프트 데이터 센터에서 수집됐다. 해당 프로그램은 경제성과 실행 가능성을 모두 입증했으며, 미국 내 공급망에서 활용할 수 있는 희토류 및 자원의 약 90%에 달하는 회수율을 기록했다. 고도화된 화학 공정과 정밀한 부품 분리를 통해 공급 원료의 약 80%를 질량 기준으로 회수하는데 성공했으며, 이를 통해 폐기될 수 있었던 자원을 다시 활용 가능한 자원으로 전환하는 데 성공했다. 

생애주기분석(Life Cycle Analysis) 기준으로 볼 때, 해당 공정은 기존의 채굴 및 가공 공정과 비교해 온실가스 배출을 약 95% 절감하는 것으로 분석됐다. 전체 희토류 산화물(Rare Earth Oxide) 생산을 미국 내에서 완료함으로써 운송 과정에서 발생하는 탄소 배출을 줄이고 미국 공급망의 탄력성을 높이는데 기여하고 있다. 

이 프로그램이 가지는 파급효과는 상당할 것으로 기대된다. 고순도이면서 지속 가능한 방식으로 확보된 자원을 다양한 산업에 공급함으로써, 데이터센터를 포함한 희토류 의존 산업의 환경 영향을 줄이는 데 기여할 수 있다. 

웨스턴디지털 재키 정(Jackie Jung) 글로벌 운영 전략 및 기업 지속가능성 담당 부사장은 “이번 프로젝트는 데이터 스토리지 관리의 사용 후 관리를 새롭게 정의하는 기준이 될 것”이라며, “빠르게 변화하는 데이터 환경에서 단순히 디바이스 수명 주기를 넘어선 혁신이 중요해지고 있다”고 말했다. 그는 이어 “웨스턴디지털은 파트너들과 함께 수명이 다한 스토리지 디바이스를 미래를 위한 핵심 자원으로 전환하고 있으며, 동시에 환경 보호는 물론 미국 경제와 공급망을 강화하는데 앞장서고 있다. 이번 프로젝트는 단순한 이정표를 넘어 필수 금속 및 소재의 대규모 재활용을 실현하기 위한 청사진이 될 것”이라고 강조했다. 

마이크로소프트 척 그레이엄(Chuck Graham) 클라우드 소싱공급망지속가능성 및 보안 사업부문 수석 부사장은 “이번 파일럿 프로젝트는 모든 관계자들이 보여준 노력의 결실이며, 지속 가능하면서도 경제적인 HDD 사용 후 관리가 충분히 가능하다는 사실을 입증했다”며 “HDD는 데이터센터 인프라의 필수적인 요소이며, 마이크로소프트는 순환형 공급망 구축에 집중하고 있다.” 그는 이어 “파트너사들과 함께 자원 재사용과 재활용을 실현하고, 산업 전반의 폐기물과 탄소 배출을 줄일 수 있는 기회에 동참할 수 있게 되어 기쁘다”고 밝혔다. 

이번 프로젝트에 사용된 친환경, 비산성 중성 용해 재활용(Acid-free Dissolution Recycling) 기술은 크리티컬 머티리얼스 이노베이션(Critical Materials Innovations, 이하 CMI) 허브에서 최초로 개발했다. CMI 톰 로그라소(Tom Lograsso) 이사는 “ADR 기술을 실험실 수준에서 8년 만에 상용화 단계까지 확장한 것은 놀라운 성과”라며 “AI의 확산으로 HDD 스토리지 수요가 전 세계적으로 증가할 것으로 전망되는 만큼, 이 프로젝트가 갖는 의미는 상당하다”고 밝혔다. 이어 “아메스 국립 연구소(Ames National Laboratory)와 함께 친환경 희토류 회수 기술의 초기 개발을 지원할 수 있어 자랑스럽게 생각한다”고 덧붙였다. 

페달포인트 리사이클링(PedalPoint Recycling) 브라이언 디셀호스트(Brian Diesselhorst) CEO는 “이번 프로젝트는 전략적 주요 금속 확보 및 회수라는 우리 회사의 미션을 실현한 사례”라며 “기업 간 협업이 자원 회수와 재활용에 미칠 수 있는 긍정적인 영향을 명확히 보여주는 결과”라고 말했다. 

더 자세한 내용은 웨스턴디지털 블로그 ‘HDD 희토류 자원에 새로운 생명을 불어넣다(Giving HDD Rare Earth Elements New Life)’와 기술 보고서 ‘대규모 첨단 재활용 및 희토류 회수(Advanced Recycling and Rare Earth Recovery at Scale)’에서 확인할 수 있다.