지질자원은 인류가 이용한 가장 오래된 자원이다. 자원이라는 개념조차 정립되지 않았던 원시시대부터 우리는 흙으로 토기를 빚었고, 돌로 도구를 만들어 사용했다.
비단 석기시대·청동기시대·철기시대의 구분을 언급하지 않더라도 인류 문명과 기술 발전의 역사에는 항상 지질자원이 있었다. 이는 미래라고 다르지 않다.
지구온난화와 자원고갈로 대변되는 작금의 위기상황을 극복하고 녹색 미래를 열어줄 열쇠가 지질자원에 있다. 지난호에 이어 지질자원으로 꽃피우게 될 희망찬 미래를 살펴본다.
대덕=구본혁 기자 nbgkoo@sed.co.kr
우리나라는 철강·조선·자동차·반도체 등의 산업분야에서 필수적으로 사용되는 철을 비롯해 비철금속·희유 금속과 같은 광물자원의 1인당 소비량이 세계 2위권인 자원 다소비 국가다. 하지만 전 세계 광물자원 시장은 소비증대에 따른 가격 상승 압박에 직면해 있다.
특히 중국, 인도 등 브릭스(Brics) 신흥국들의 수요가 급증하고 있으며 2020년에 이르면 중국의 수요만 2005년 기준 세계 광물자원 생산량을 넘어설 전망이다. 여기에 메이저 자원개발 기업들이 평균 20%의 높은 수익률을 올리면서도 인수합병(M&A)을 통한 독과점 상황을 유지, 가격정책을 좌지우지하면서 산업경쟁력 하락에 대한 우려가 한층 깊어지고 있는 상태다.
최근 극한지, 오지, 정글, 고산지대로 대변되는 일명 '프런티어 지역'에서의 자원개발 필요성이 증대되고 있는 이유가 여기에 있다. 이들 지역은 그동안 자원개발 부적격지로 분류돼 아직도 상당한 자원이 매장돼 있기 때문이다. 한국지질자원연구원 광물자원연구본부 조성준 박사팀은 바로 이 점에 주목하고 프런티어 지역에서의 광물자원 개발을 위한 무인·원격 기반 스마트 자원개발 시스템 연구에 본격 착수했다.
조 박사는 "탐사조건은 용이하지만 경제성이 낮아 개발되지 않았던 심부자원, 휴폐광들은 벌써 개발 이 진행 중인 상황"이라며 "반면 프런티어 지역은 자연적 제약 때문에 탐사율이 낮지만 잠재매장량은 막대할 것으로 기대되고 있다"고 밝혔다.
실제로 전문가들은 북극해에만 약 2,360억 배럴의 원유 가 매장돼 있으며 남미 안데스 산맥의 해발 4,000m 이상 고산지대에도 철, 우라늄, 칼륨 등 광물자원이 대량 부존하고 있다고 설명한다. 현재 조 박사팀의 목표는 무인 원격제어 솔루션을 활용, 프런티어 지역을 탐사하고 지리정보시스템(GIS)에 기반해 매장량을 평가하는 등 새로운 자원탐사 플랫폼의 개발이다.
이를 위해 연구팀은 정보기술(IT)·로봇공학(RT)·우주 항공기술(ST)을 융합하여 3D 채광 설계, 증강현실 기능 탑재 채광 로봇, 위성 원격제어 자동화 채광, 스마트 발파 제 어 등의 기술을 개발할 방침이다. 이와 관련 연구팀은 2007년 무인항공기 기반 자력 탐사 시스템과 전기 비저항 탐사로봇, 융합해석 플랫폼 개발을 완료했다.
향후에는 한국항공우주연구원이 개발 중인 스마트 무인기 활용방안을 모색하고 3D 채광설계 기술을 보유한 민간기업과의 협력을 확대해 나갈 계획이다. 또한 독자적인 자료 융합 플랫폼과 해석기술 개발에도 주력할 예정이다.
조 박사는 "현재 메이저 자원개발 기업들은 프런티어 지역의 정치적 리스크와 탐사 난이도 때문에 관망세를 유지하고 있다"며 "현재 이 분야는 호주 연방과학원(CSIRO)이 가장 앞서 있지만 우리나라는 정부가 앞장서서 외교 및 자금 문제를 지원해주고 있어 충분한 경쟁력을 갖출 수 있을 것" 이라고 말했다.
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