탐해3호 서태평양 첫 탐사서 고농도 해저 희토류 확인

- 수심 5,800m 지점 평균 2,000ppm 이상 고농도 희토류 부존 확인

- 탐해3호의 8.1km 장거리 스트리머 운용과 KIGAM 지구물리 해석기술 접목

- 심해 희토류의 지질구조 정밀 규명하는 '데이터 기반 과학 탐사' 성공

탐해3호가 서태평양에서 피스톤 코어링 시추를 진행하고 있다. (자료제공: KIGAM)

한국지질자원연구원(KIGAM, 원장 권이균)은 ’25년 7월 최첨단 물리탐사 연구선 탐해3호를 활용해 수행한 서태평양 공해상 첫 대양 탐사에서 의미 있는 성과를 거뒀다고 1월 15일 밝혔다. 

글로벌 자원 안보의 핵심으로 부상한 희토류는 지각 내 광범위하게 분포 하나, 채산성 있는 고농도 광상은 제한적이다. 육상 광석은 정제 과정에서 토륨 등 방사성 물질을 다량 배출하는 환경적 한계도 있어 특정 국가의 공급망 독점 현상이 심화되고 있다. 해저 희토류 진흙은 고성능 영구자석 제조에 필수적인 중희토류 함량이 높으면서도 방사성 물질 함유량은 낮아 차세대 핵심광물 공급망의 해법으로 주목받고 있다.

탐해3호 서태평양 해저 희토류 탐사라인(2025년). (자료제공: KIGAM)

탐해3호가 확보한 서태평양 해저 지층 탐사 단면도. (자료제공: KIGAM)

담해3호는 수심 5,800m 지점의 피스톤 코어링(Piston Coring, 피스톤의 진공 흡입력을 이용해 해저 퇴적물을 변형 없이 원래 층 구조 그대로 채취하는 기법) 시추를 통해 최대 3,100ppm, 평균 2,000ppm 이상의 고농도 희토류 부존을 확인했다.

탐사 결과는 탐해3호의 핵심 인프라인 ‘8.1km 장거리 스트리머’가 국내 처음으로 실전에 운용되며 가능했다. 스트리머는 선박 뒤로 길게 전개하는 수평형 해상 수진기로, 길이가 길수록 심해저 심부에서 반사되는 저주파 음파를 다양한 각도에서 수집할 수 있어 심해저 지층 구조를 더 넓고 깊게 들여다보는 역할을 한다. 

특히 8.1km에 걸쳐 촘촘하게 배치된 648개 채널의 센서는 미세한 신호를 기록함으로써, 수심 5,800m 아래의 복잡한 지질구조를 선명하게 영상화했다.

확보된 데이터는 KIGAM의 지구물리 해석기술과 결합해 탐사의 불확실성을 획기적으로 낮췄다. 연구팀은 방대한 해저 지층 자료를 정밀 분석하여 희토류가 집중될 수 있는 지질학적 환경을 사전에 특정했으며, 선정된 3개의 시추 지점에서 모두 고농도 시료를 확보했다. 

막대한 비용과 시간이 소요되는 해저 광물 탐사에서 적중률을 극대화하고, 개발 리스크를 최소화하는 ‘데이터 기반 과학 탐사 프로세스’를 정립할 수 있었다.

최근 일본이 자국 배타적경제수역(EEZ) 내 미나미토리시마 해저 희토류 광상에서 수심 6,000m 채광 실증에 나서는 등 심해 자원 확보 경쟁은 이미 실전 단계다. KIGAM은 전체 해양의 3분의 2를 차지하는 ‘공해(High Seas)’를 공략한다. 

공해 자원은 국제해저기구(International Seabed Authority, ISA, UN 해양법 협약에 따라 설립된 국제기구로, 특정 국가의 주권이 미치지 않는 공해상 심해저 자원을 관리하고 탐사 및 개발 권한을 부여하는 기구)가 관리하는 ‘인류 공동 유산(Common Heritage of Mankind)’으로, 선제적인 데이터 확보가 곧 독점적 탐사 권한으로 이어진다. 이번 성과가 자원 주권을 확보할 결정적 근거가 되는 이유다.

KIGAM은 오는 4월, 2차 탐사에 나서며 ‘새로운 대항해’의 속도를 높인다. 1차 탐사가 희토류의 존재를 확인하는 기초 단계였다면, 2차 탐사는 해당 해역의 탐사 밀도를 높여 정밀한 자원 지도를 완성하는 단계다. 심해 저 핵심광물 자원 확보를 위한 중장기 로드맵의 핵심 과정으로, 향후 대한 민국이 글로벌 공급망의 주도권을 쥐기 위한 과학적 토대가 될 전망이다.

연구책임자인 김윤미 해저지질연구센터장은 “이번 탐사 성과는 우리 기술로 유망 지역을 직접 예측하고 일관된 성과를 냈다는 점에서 해저 자원 탐사 기술 자립화의 큰 진전”이라며 “4월 예정된 2차 탐사를 통해 데이터 정밀도를 높여 대한민국만의 독자적인 해저 자원 영토를 확보하겠다”고 밝혔다.

권이균 한국지질자원연구원장은 “탐해3호는 전 세계 바다를 누비며 자원 주권을 확보하는 6,862톤 규모의 최첨단 물리탐사연구선이자, 대한민국 자원 안보를 수호하는 핵심 전략자산이다”며 “연구원의 최첨단 인프라 를 적극 활용해 KIGAM이 글로벌 핵심광물 공급망 확보의 전초기지로서 역할을 다할 수 있도록 모든 역량을 집중하겠다”고 강조했다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]