텅스텐은 광산보다 중간재가 진짜 병목임

텅스텐 공급망을 볼 때 광산만 보면 안 됨. 광석에서 정광을 만들고, 정광을 화학 전환해 APT를 만든 뒤 산화물, 고순도 텅스텐 분말, WF6를 거쳐야 실제 반도체 공급망에 들어갈 수 있음. 광석 → 정광 → 화학 전환 → APT → 텅스텐 산화물 → 고순도 텅스텐 분말 → WF6 → 반도체 웨이퍼 위 텅스텐 증착 순서임. 여기서 가장 중요한 중간재가 APT임. 정광을 고압 침출하고 불순물을 제거한 뒤 ammonium tungstate 용액을 만들고, 이를 결정화해서 APT를 생산함. 이후 APT를 소성해 yellow tungsten oxide나 blue tungsten oxide로 전환함. 문제는 이 APT 정제와 전환 역량을 중국이 상당 부분 장악하고 있다는 점임. 희토류와 비슷하게 텅스텐도 광산을 확보하는 것만으로는 공급망 문제가 해결되지 않음. 반도체용 소재는 단순히 텅스텐 분말을 많이 생산한다고 되는 것도 아님. 산화물을 수소로 환원해 텅스텐 금속 분말을 만들고, 용도에 맞게 입자 크기와 형태, 산소 함량, 미량 금속 불순물 등을 관리해야 함. WO3 + 3H2 → W + 3H2O 초경합금용 분말과 WF6 제조용 분말은 요구되는 사양이 다르기 때문에 서로 쉽게 대체할 수 없음. WF6는 고순도 텅스텐 분말에 불소를 반응시켜 생산함. W + 3F2 → WF6 화학식만 보면 단순해 보이지만 실제 제조 난이도는 높음. 반응 이후 정제와 증류, 불순물 제거, 정밀 분석, 특수 용기 포장까지 필요함. WF6는 독성과 부식성이 강하고 수분과 격렬하게 반응하기 때문에 생산설비와 안전관리 비용도 큼. 이렇게 만든 WF6가 웨이퍼 위에 텅스텐을 증착할 때 사용되는 precursor임. WF6 + 3H2 → W + 6HF 특히 contact, plug, via처럼 미세 연결 구조를 채우는 데 사용되고, 3D NAND처럼 수직 구조가 복잡해질수록 void 없이 균일하게 금속을 채우는 능력이 중요해짐. 결국 병목은 광산보다 뒤쪽에 있음. 광산 공급이 아무리 늘어나도 APT 정제시설, 고순도 분말 생산시설, WF6 제조 및 qualification 역량이 부족하면 반도체 공급망으로 연결되지 않음. 텅스텐 공급망의 병목은 대략 다음 순서로 볼 수 있음. 광산 < APT 정제 < 고순도 powder < WF6 qualification 광산은 비교적 늘리기 쉽고 대체 공급처를 찾기도 쉬운 편임. 반면 APT 정제와 고순도 분말, WF6는 공정 난이도와 고객 인증 기간 때문에 단기간에 대체하기 어려움. 여기에 텅스텐은 반도체뿐 아니라 PCB drill bit와 cutting tool의 핵심 소재이기도 함. PCB 소재가 M9, glass cloth, CCL 등으로 고도화되고 기판이 단단해질수록 drill bit 마모는 빨라지고 필요한 drill bit 수량도 증가함. 따라서 텅스텐을 단순한 광산 공급 문제로 보면 핵심을 놓치게 됨. 앞으로 더 중요한 포지션은 광산 자체보다 APT 정제, 고순도 텅스텐 분말, WF6로 이어지는 미드스트림에 있을 가능성이 높음. 텅스텐 쇼티지가 현실화될 경우 가장 먼저 주목해야 할 곳은 매장량이 아니라 실제로 반도체와 PCB 산업에 투입 가능한 품질의 중간재를 안정적으로 생산할 수 있는 시설과 기업임.