고상모 한국지질자원연구원 국내/북한자원연구실장

1. 서론
2007년 광물자원 총 내수규모는 약 15조원으로써 금속광물 약 13조원과 비금속광물 1조7천억 원으로 구성된다. 1995년 이래 광물자원 내수액의 연 평균 증가율은 약 13%로써 내수금액에서는 비금속 광물이 금속광물(약 87%)에 비해 23%로 낮은 비율이지만(그림 1), 평균 73%의 높은 자급률을 보이고 있다. 수입률은 금속이 99.35%이고 비금속은 26.96%이다(표 1). 국내에서의 주요 수요광종순은 동(Cu, 20%), 철(Fe, 18%), 금(Au, 14%), 아연(Zn, 11%), 석회석(limestone, 6%), 기타(31%)의 순이다. 대다수가 금속자원을 주목하고 우리나라는 자원빈국이라고 생각하는 것이 현실이지만 산업원료광물인 비금속광물은 국내생산량도 풍부하여 높은 자급률을 보이고 매장량 또한 상당량에 이른다. 이에 대한 현황의 파악과 장기적 활용을 위한 확보방안의 모색은 세계적인 원자재 가격 상승과 자원난이 심화되고 있는 현시점에서 무엇보다 절실히 요구된다.
2. 비금속 광물 생산현황
국내 주요 비금속광물 생산량을 광종별로 살펴보면 백만 톤 이상 생산광종으로는 석회석(82.65백만 톤), 규석(3.51백만 톤), 백운석(2.41백만 톤), 규사(2.19백만 톤), 점토(1.58백만 톤), 방해석(1.06백만 톤)의 순으로 나타나고 있다(그림 2). 백만 톤 이하 생산광종으로는 납석(7.98십만 톤), 고령토(6.88십만 톤), 장석(3.99십만 톤), 도석(3.65십만 톤), 사문석(1.59십만 톤), 불석(1.57십만 톤), 산성백토(6.5만 톤), 벤토나이트(5.6만 톤), 견운모(4.2만 톤), 규조토(2천 톤)등이다 (그림 2). 이들을 생산하는 광산의 수는 총 446개이고 중규모급의 생산량을 보이는 가행 광산이 약 90개에 불과하며, 이는 대부분의 광산이 영세적임을 의미한다.

3. 비금속 광물 자급현황
비금속광물 중 탄산염광물(석회석, 방해석, 백운석), 납석, 장석, 규석, 고령토, 도석, 점토, 사문석 및 불석은 국내 자급도가 80~100%에 이른다. 20~80%의 국내 자급율을 보이는 광물로는 견운모(33%), 규사(66%), 벤토나이트(35%)이다. 자급도 10%미만을 보이는 광물로는 규조토(8%), 흑연(0.1%)이며 저어콘, 규회석, 마그네사이트, 보크사이트, 인광석은 전량 해외 수입에 의존하고 있다. 이러한 다양한 비금속 광물 전체 자급율의 평균은 약 73%이다.

4. 국내 5대 비금속 광물
국내 생산량과 자급도 규모가 가장 높은 석회석, 규석, 납석, 고령토, 장석을 국내 5대 비금속 광물이라고 한다. 국내 5대 비금속 광물 중 납석은 세계 생산량의 12%로 중국(36%)에 이어 2위, 고령토는 6.7%의 세계 생산량으로 4위, 불석은 5.0%로 3위이다. 북한은 흑연과 마그네사이트의 생산량에서 각각 3.0%, 8.7%로써 3위의 순위를 갖는다. 따라서 한반도는 일부 산업원료광물의 생산이나 부존규모가 세계적 순위에 속한다.  

4.1 탄산염 광물(석회석, 방해석, 백운석)
국내 5대 비금속 광물 중 가장 높은 생산량, 내수량, 자급도, 총수요액을 보이는 탄산염광물(석회석, 방해석, 백운석)은 강원도 정석, 삼척, 태백, 제천, 단양 일대에 대부분 부존되며 충청 일부(청주, 금산, 무주), 전라도(전주, 광주), 경기도 일부(가평, 춘천, 홍천), 경상도 일부(울진, 평해, 영덕)에도 분포한다(그림 3). 2007년도 석회석 생산량은 국내 비금속 광물 생산량의 73%를 차지하며, 총 94개의 가행 광산에서 83백만 톤의 생산량을 기록하였다. 총 94개 가행 광산 중 10개의 광산에서 연 백만 톤 이상 생산하고 있으며 국내 총 생산량의 80%를 차지한다. 석회석은 주로 시멘트용(81.5%), 제철용(9.7%), 화학용(2%), 중탄(1.8%), 건자재(1.5%)등에 활용된다(그림 4). 부용도로는 플라스틱, 도료, 고무, 제지충전제, 코팅제, 청정환경소재(배연탈황, 산성광산 폐수처리, 토양 및 수질 개선재)로 다양하게 활용되고 있다. 석회석의 부존현황을 살펴보면, 총 62억 톤의 매장량, 44억 톤의 가채광량(대한광업진흥공사, 2003)을 보이고 있다. 2007년도 생산량은 8천3백만 톤이며, 내수량은 8천7백만 톤으로 자급도가 95%에 이른다. 이러한 추세라면 약 50년 사용량이 잔존해 있다고 볼 수 있다.

4.2. 장석
장석은 포타슘(K)이 우세한 정장석(orthoclase), Na이 우세한 조장석(albite), Ca가 우세한 회장석(anorthite)으로 산출된다. 장석은 중요한 산업원료 광물자원으로써 알카리 원소(Na, K)를 함유하는 Al-규산염광물에 속하고 용융점이 낮아 용제로 주로 활용되고 있다. 도자기, 위생도기, 타일, 유약/소지용, TV브라운관에 주로 활용되며, 유리에 첨가되거나 용접봉의 융착결합제, 골프장 조경이나 비료용 등으로 활용된다(그림 5). 장석은 총 매장량 41백만 톤, 3천만 톤의 가채광량(대한광업진흥공사, 2003)을 갖는다. 연간생산량은 4십만 톤(110억), 국내 연간 내수량 약 45만 톤으로 86%의 자급률을 보인다. 이러한 추세라면 약 60년간의 자급이 가능하다.

4.3 규석
석영(SiO2)으로 주로 구성되는 변성암에 속하는 규암은 석영의 함량비가 높아 규석광상을 형성한다. 이러한 변성기원이 전체 규석광상의 55%를 차지하며, 선캄브리아기 편마암 복합체 내 협재한다. 변성기원 규석광상은 경기, 강원, 충청 일부, 전라남도에 분포하고 있다. 규석은 2007년도 기준 시멘트용(56%), 유리용(17%), 주물/주강용(15%), 건축용(3%)으로 활용된다(그림 6). 규석의 생산량은 2000년 이후 2.3~3백만 톤이고, 약한 증가추세를 보이고 있다. 수출량은 극히 미비하며, 중국, 인도, 미국, 일본 등에서 소량 수입하고 있다. 매장량은 총 239개 광산에 약 12억 톤이고, 약 8억 톤의 가채광량을 가진다. 2007년도 생산량 350만 톤 기준으로 약 200년 이상 사용량이 잔존한다.
     
4.4 납석
납석(pyrophyllite)은 Al2O3가 우세한 층상 규산염 광물로써, 2:1형 점토광물에 속한다. 엽납석질, 고령토질, 견운모질 납석으로 구분된다. 국내 납석광상은 전라남도 일대와 경상남도의 백악기 화산암 지대에 밀집 분포한다. 납석은 시멘트(58%), 분체(22%), 타일(13%), 도자기(1.3%), 내화물(1.3%)로 활용된다 (그림 7). 4천5백만 톤의 총 매장량, 3천2백만 톤의 가채광량(대한광업진흥공사, 2003)을 보인다. 2007년도에 80만 톤의 생산량과 65만 톤의 내수량(한국지질자원연구원, 2008)으로 100%의 자급도를 보이고 있다. 이러한 추세라면 약 40년 사용량이 잔존할 뿐이다.

4.5 고령토
고령토군 광물은 Al-규산염광물로써, 카올리나이트(kaolinite), 할로이사이트(halloysite), 디카이트(dickite), 나크라이트(nacrite)로 구분된다. 국내 고령토 광상은 하동-산청지역에 집중분포하며 17개 광산이 가행 중에 있다. 주로 요업용(도자기, 위생도기, 타일), 제지, 화장품 등에 활용되어진다. 2007년도 활용도는 벽돌(45%), 타일(27%), 내화물(13%), 도자기(6%), 시멘트(3%), 기타(5%)의 순이다(그림 8). 제지와 화장품용으로 사용되는 카오리나이트질 고령토는 전량 수입에 의존하고 있다. 국내 부존량은 총 8백만 톤의 매장량, 6백만 톤의 가채광량(대한광업진흥공사, 2003)이며 전국 32개 광산에서 채광 중에 있다. 2007년 국내 내수량은 78%로써 자급도 90%에 육박한다. 이러한 추세라면 8년간 사용량이 잔존해 있을 뿐이다.

5. 국내 개발의 문제점 및 자원확보방안
일제시대 이후 국내자원의 개발은 무절제하게 비전문가들이나 전문지식을 갖추지 않은 영세 사업가들에 의해 개발되어와 자원의 효율적 이용은 커녕 오히려 환경오염의 주범으로 치부되어왔다. 특히 고령토의 경우는 난개발로 거의 채진되고 품위가 저하되어 저가의 벽돌용 공급이 45%에 달하여 고령토 국가라는 칭호가 부끄러울 지경으로써 신규 대체자원 확보가 시급한 실정이다.
또한 납석 역시 수십년간 장기간 개발된 유리섬유용 고품위 납석은 극히 소량 잔존하여 곧 수입해야 하는 실정이다. 납석의 경우는 백악기 화산암대를 대상하여 탐사를 수행한다면 자원확보가 가능한 광종으로써 정부 차원의 탐사를 수행할 필요가 있다고 본다. 현재 총 446개의 비금속광산이 가행되고 있으며 규모를 갖추고 있는 광산수는 약 90개로서 20%에 불과하다.
즉 국내 광업은 영세적인 소규모 비율이 매우 높아 효율적이고 체계적인 자원개발이 이루어지고 있지 않다. 광산-가공산업체-연구소로 구성된 기업 형 자원개발을 통하여 국내자원의 경제적 개발과 고부가가치화를 통한 자원활용으로 탐사- -채광-활용기술이 융합된 선진국형 개발이 절실히 요구된다.
또한 고령토, 견운모, 납석, 벤토나이트, 질석 등의 점토광물자원은 그 활용도와 수요 면에서 각광받고 있다. 점토광물자원의 확보와 더불어 가공 및 활용 기술 개발을 통해 고부가가치화를 시킬 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 즉 점토광물자원의 합성이나 나노소재화 기술개발을 통하여 기업체가 자체기술을 확보한다면 광물자원의 국제적 경쟁력을 향상 시킬 수 있을 것이다.

참고문헌
대한광업진흥공사 (2003) 「광물자
원 매장량 현황」
한국지질자원연구원, 산업자원부 (1996~2007) 1995~2006년도 광산물 수급현황」
한국지질자원연구원, 지식경제부 (2008) 2007년도 광산물 수급현황」
한국지질자원연구원 (2005) 「자원총람」

표 1. 국내 광물자원 수급현황 (한국지질자원연구원, 2007년도 광산물 수급현황)

           
그림 1. 국내 광물자원 내수량 추이(한국지질자원연구원, 1995~2007년도 광산물 수급현황)
그림 2. 2007년도 국내 주요 비금속광물 생산량 규모(한국지질자원연구원, 2007년도 광산물 수급현황)
그림 3. 국내 석회암층 분포
그림 4. 석회석의 주 활용도
그림 5. 장석의 주 활용도
그림 6. 규석의 주 활용도
그림 7. 납석의 주 활용도
그림 8. 고령토의 주 활용도

고상모
부산대학교 사범대학 지구과학교육과 이학사
서울대학교 자연과학대학 지질학과 이학석사
서울대학교 자연과학대학 지질학과 이학박사
Texas A&M University Post. Doc. 연구원
University of Western Australia 방문연구원
한국지질자원연구원 광물자원연구본부 국내/북한자원연구실장