[해양한국장보고에서21세기까지](23)바닷속에서찾는자원부국의꿈
유엔 해양법 협약의 발효와 더불어 세계 각국은 지구상에 남겨진 마지막 개척의 장(場)이자 무한한 자원의 보고(寶庫)인 바다를 둘러싸고 첨예한 외교활동을 벌이고 있다.해양자원을 선점하고,해양 경제영역을 확장하기 위해서다.특히 60년대 시작된 심해저 지역에 대한 탐사활동 결과 방대한 양의 광물자원이 바다밑에 부존하고 있는 것이 확인된 이후 세계 각국은 심해저 광물자원 개발에 경쟁적으로 나서고 있다.
우리나라는 94년 8월 유엔 해양법운영위원회로부터 세계에서 일곱번째로 공해상의 심해저 자원에 대한 선행투자가 등록을 마침과 동시에 망간단괴가 밀집분포된 태평양의 하와이 동남쪽 클라리온-클리퍼톤 해역 15만㎢의 광구개발권을 인정받아 심해저 광물자원 개발에 본격적으로 참여하기 시작했다.
?2002년 남한크기의 해양영토확보 공해상의 심해저자원개발을 규제하기 위한 유엔해양법 협약(제 11장)에 따라 오는 2002년까지 정밀탐사를 거쳐 할당광구의 절반을 포기해야 하지만 그렇게 되더라도 남한 면적에 버금가는 7만5,000㎢ 크기의 준(準)해양영토를 보유하게 된다.해양지질학자들은 이곳에서우리나라가 ‘자원빈국’의 불명예를 탈피할 수 있는 해답을 찾아낼 수 있을 것으로 확신하고 있다.
세계 자원전문가들은 앞으로 20∼30년 내에 광물자원 채취량이 3∼4배로 증가됨에 따라 비교적 도달하기 쉬운 육상 광물자원은 점차 고갈될 것으로 전망한다.심해저 광물자원 중 육상자원의 고갈을 대체할 수 있는 미래의 자원으로서 전략적 가치와 경제적 가치를 보유한 것이 망간(25%),니켈(1.4%),동(1.2%),코발트(0.2%) 등을 함유한 망간된괴다.
한국해양연구소 심해저사업연구센터가 94∼97년 매년 한차례씩 실시한 태평양상의 할당광구에 대한 정밀탐사 작업 결과 4,000∼6,000m 해저에 ㎡당 5∼10㎏의 망간단괴가 자갈처럼 펼쳐져 있는 것으로 확인됐다.이 지역의 망간단괴 추정 매장량은 총 9억3,600만t.국제 금속시장 가격으로 치면 2,700만달러에 이른다.
?매년 10억달러 수입대체효과 우리나라는 2002년 개발광구를 최종확정한 뒤 모형 채광시스템 및 제련 실용기술을 개발,2008년까지 채광 우선지역에 대한 시험생산을 마치고 2013년부터 상업생산을 시작한다는 계획이다.
해양연구소 심해저사업단 강정극(姜正極)박사는 “실질적인 상업생산이 시작되면 망간,니켈,코발트,동 등 4대 전략금속을 매년 300만t씩 생산해 연간10억달러의 수입대체효과를 기대할 수 있을 것”이라며 “심해저 광물자원개발은 전략금속에 대한 국내 수요를 충당하는 것은 물론 장기적이고 안정적인 광물자원 공급원을 확보한다는 의미가 있다”고 말했다.
?심해저자원의 다양화 망간단괴와 함께 우리나라가 개발에 관심을 기울이고 있는 심해저자원은 서태평양 도서국가의 배타적경제수역(EEZ)내에 밀집 분포된 망간각(殼)과 해저열수광상(海底熱水鑛床).망간각은 컴퓨터칩이나 제철합금,우주항공산업의 소재로 쓰이는 코발트를 비롯해 백금,망간,니켈 등을함유하고 있다.해저열수광상은 아연,구리,금,은 등의 공급원으로 각광받는차세대 광물자원.해양연구소 심해저자원탐사팀은 지난 5월부터 113일간 조사선인 ‘온누리호’를 이용해 망간단괴와 남서태평양 마샬공화국의 EEZ내 망간각과 파푸아뉴기니의 해저열수광상 탐사를 마쳤다.
해양연구소 김기현(金基鉉)박사(심해저자원연구센터 부장)는 “심해저 자원개발은 우리나라가 해양자원 부국의 꿈을 실현하기 위한 필수적인 과제”라며 “심해저 광물자원에 대한 개발이 본격화되는 오는 2010∼2015년 해양 선진국가들과 함께 개발에 참여하려면 탐사장비 뿐 아니라 채광과 제련에 대한 기술격차를 줄이기 위한 집중투자가 필수적”이라고 말했다.
함혜리기자 lotus@ *바다는 신물질의 寶庫 해양생물이 신의약품의 재료나 기능성 신소재 등 고부가가치 신물질의 새로운 소재로 각광받고 있다.암이나 에이즈 등 난치성 질병의 창궐과 공중보건에 대한 관심이 고조되면서 유용 물질의 원천으로서 해양생물에 대한 연구가 세계적으로 활발해지는 추세다.
부경대 화학과 김세권(金世權)교수는 “해양 미생물은 수십억년에 걸친 진화과정을 거쳐 혹독한 환경을 극복하며 살아가고 있기 때문에 육상 미생물과는 다른 생리학적 특성을 갖고 있다”며 “이같은 특성을 개발하면 현재 우리가 해결하지 못한 각종 난제들이 쉽게 풀릴 수 있다”고 말했다.
심해의 세계는 지상의 세계와는 환경이 크게 다르다.우선 초고수압의 환경이라는 점이다.깊이 1,000m의 해저는 약 100기압이며 더 아래로 내려갈수록기압은 상상할 수 없는 정도로 높아진다.이런 환경에서 적응해 살아가는 생물들(호압성 생물)에서는 가압에 의해 부가가치를 향상시킬 수 있는 효소제등이 검토되고 있다.
깊은 바다속은 대부분이 섭씨 4도 이하의 ‘천연 냉장고’다.생명 진화를느리게 하는 것이 존재할 가능성이 크며,이는 노화방지제의 개발로 연결될수 있다.또 저온에서 잘 생육하는 세균을 분리해 그것이 생산하는 저온성 아밀라아제나 저온성 지방분해효소를 활용하는 방안도 검토되고 있다.심해저의 생물은 높은 환경정화능력을 갖고 있다.지상에서 배출된 폐수나 환경오염원은 오랜 세월을 거쳐 심해저에 축적돼 그곳에서 서식하는 미생물에 의해 분해되고 독성이 사라진다.이밖에도 심해저에는 독성이 강한 유기용매에도 견디는 미생물이 다수 존재하고 있어 무공해살충제를 개발할수 있는 열쇠가된다.
우리나라에서도 해양생물에서 생리활성 물질을 분리해 항암제·항노화제·비만치료제와 호르몬제,살충제,슈퍼효소 등 신의약품과 신소재로 개발하는연구가 진행 중이다.최근까지 한국해양연구소와 몇몇 대학에서 수행된 기초연구를 통해 우리나라 근해의 해양생물에서 90여종의 신물질이 발견됐고 다수의 유용 해양 미생물 균주를 확보했다.
해양수산부는 오는 2003년까지 해양신물질 개발에 대한 기초 연구를 마치고 2004∼2006년 응용 및 개발연구를 거쳐 2007∼2010년 최적화된 치료제 및호르몬제제의 상업화를 실행할 계획이다.
한국해양연구소 해양화학연구부장 신종헌(申宗憲)박사는 “해양생물자원의확보를 위한 국가간 경쟁은 날이 갈수록 심화될 것이 확실시 된다”며 “해양신물질은 풍부한 잠재력과 무궁한 가능성을 인정받고 있으며 선진국에서도 아직 산업적 이용이 초기단계인만큼 연구개발의 가치가 크다”고 말했다.
함혜리기자 lotus@ [인터뷰] 청정에너지원 개발 눈돌려야 최근 급변하는 전세계 에너지 수급전망을볼 때,현재 가장 중요한 에너지원인 석유는 약 40∼50년 후에는 그 자원이 완전 고갈될 것으로 예상된다.
세계 10위권의 에너지 소비국가이자 에너지자원 최빈국인 우리나라의 입장에서는 에너지자원의 안정적인 확보문제는 너무나 중요한 당면과제일 수 밖에 없다.특히 최근 기후변화협약에 따른 온실가스 저감 의무부담 등 환경관련 국제기구의 규정이 점차 엄격해 지고 있음을 감안할 때,환경친화적이고경제적인 대체에너지 자원 개발에 총력을 기울여야 할 때이다.
해양에너지는 기존의 화석이나 원자력에너지와는 달리 공해가 없는 청정에너지로서 자원고갈의 염려가 없는 영속성을 지니고 있다.조력,파력,해양온도차 및 해·조류력 등이 있으며 이중 조력에너지는 해양에너지 중에서 유일하게 대규모 발전이 가능하기 때문에 기후변화협약에 적극적으로 대처할 수 있는 매우 유용한 해양 에너지 자원으로 평가되고 있다.
조력발전의 원리는,밀물과 썰물의 수위차를 이용해 해수를 인공적으로 조성된 저수지에 출입시키면서 외해와 조력저수지간의 수위차에따른 위치에너지를 운동에너지로 변환시켜 전기에너지를 얻는 것이다.주로 내만과 같은 반폐쇄 해역에 방조제를 쌓아 조력저수지를 만들고 수차발전기와 수문을 설치하여 외해와 조력저수지 사이의 수위차를 발생시켜 전기를 생산하게 되는데,이 과정에서 해수의 유출입을 통한 수질개선 등 부수적 환경개선 효과를 얻게된다.
조력발전은 조석간만의 차가 커야 유리하며,우리나라 서해안은 세계에서 몇 안되는 조석간만의 차가 큰 해역으로 다른 나라에 비해 조력발전에 유리한천혜의 자연조건을 보유하고 있다.우리나라 서해안의 조력자원 부존량은 약650만 kW(원자력발전소 1기는 보통 100만kW)로 추정되고 있으나,그동안 해양에너지 부존 조사 및 타당성 조사 등의 기초적 조사만 이루어 졌을뿐 해양에너지 실용화에 필요한 핵심기술개발을 위한 연구투자는 아직 미흡한 실정이다.조력발전의 적지로는 가로림만,천수만,인천북부해역 및 시화호 등을 들수 있다.
조류의 흐름이 빠른 곳에 수차발전기를 설치,자연적인 조류의 흐름을 이용하여 수차발전기를 가동시키는 조류력발전방식의 경우 따로 방조제를 조성할 필요가 없어 더욱 환경친화적인 해양에너지 자원이라고 볼수 있다.조류력발전의 경우는 진도,수도가 대표적인 적지로 꼽힌다.조력 및 조류력발전소를 건설하는데 걸림돌이 됐던 것은 경제성이 미흡하게 평가됐기 때문이다.그러나 최근에 고를로프 터빈이나 슈나이더 엔진과 같이 환경 친화적이고 경제적인 새로운 장치가 개발돼 실용화됨으로써 우리나라 해양에너지 개발의 전망이 더욱 밝아지고 있다.
최근 기후변화협약에 따른 온실가스저감 의무부담이 점차 구체화되고 범정부대책 기구가 구성되는 등 에너지 문제가 국가 차원의 관심사항으로 부각되고 있는 시점이다. 미래 대체에너지 자원이자 환경 순기능역할을 수행하는해양에너지의 개발 및 그 실용화가 시급한 실정이며,이를 위한 국가차원의적극적인 관심과 투자가 절실히 필요하다.
廉 器 大 해양연구소
