해양수산부는 심해저에서 채집한 망간단괴를 파이프를 이용해 수면 위 채광선으로 이송하는 ‘양광시스템’을 개발하고 해상 실증시험에 성공했다고 18일 밝혔다. 우리나라는 심해저 광물자원 개발 사업을 시작한지 20여년 만에 상용화를 위한 채광핵심기술을 보유하게 됐다.
해수부는 우리나라가 보유한 독점광구인 하와이 동남쪽 2000㎞ 클라리온-클리퍼톤(C-C·Clarion-Clipperton) 해역에서 이 기술을 적용해 망간단괴를 채광할 계획이다. C-C 해역 독점탐사광구는 우리나라가 세계에서 일곱 번째로 확보한 광구로 약 5억6000만톤 망간단괴가 부존된 것으로 파악됐다. 연간 300만톤씩 100년 이상 캘수 있는 양이다. 기술개발을 완료하고 상용화가 이뤄지면 연간 2조원 이상 수입대체 효과가 기대된다.
실증시험은 해수부와 한국해양과학기술원·선박해양플랜트연구소가 공동으로 지난해 12월 14일부터 24일까지 포항시 구룡포 북동쪽 35㎞ 지점, 수심 1200m 해역에서 수행했다. 심해저에서 채집한 망간단괴 중간저장소인 버퍼시스템을 수심 500m에 설치하고 양광펌프와 파이프 형태 구조물인 양광라이저를 이용, 버퍼시스템에 저장한 망간단괴를 배위로 끌어올리는 시험을 진행했다.
해수부 관계자는 “시험에서 우리 자체기술로 개발한 버퍼시스템과 양광펌프, 원격실시간 운영 소프트웨어(SW)를 검증했으며 선상으로 올라오는 단괴를 해수와 분리·회수해 해수는 배 밖으로 연속 배출하는 선상처리설비 성능시험도 함께 이뤄졌다”고 설명했다. 우리 특허기술인 SAW(Submerged Arc Welding) 용접기술로 세계 최초로 생산된 8인치 양광라이저를 사용, 우리 해양기자재 업체 기술력을 입증했다.
버퍼시스템은 선박해양플랜트연구소가 개발한 우리나라 독자모델로 망간단괴를 저장하고 양광펌프로 공급량을 조절해 안전하고 경제적 양광공정을 위한 핵심기능을 담당하는 장치다.
해수부는 실증시험에 필요한 양광시스템 핸들링 구조물·장치 및 선상처리설비 설계-제작-설치-운영에 이르는 모든 단계를 우리 기술력으로 해결, 앞으로 심해저 광업플랜트 기본설계(FEED) 기술기반을 확보했다고 평가했다.
이번 실증시험 성공은 2013년 7월 수심 1370m에서 실시한 채광로봇 ‘미내로’ 해저 주행성능 시험 성공에 이어 채광로봇이 채집한 망간단괴를 선상으로 이송하는 양광 핵심기술을 완성했다.
연영진 해양수산부 해양정책실장은 “심해저 광물자원 개발은 극한 환경에서 이뤄지는 작업”이라며 “이번 시험 성공으로 광물자원 상용화 개발 기술 전환이 가능해져 조선·해양플랜트 등 다른 분야 극한 기술 응용에 파급 효과가 클 것”으로 내다봤다.
망간단괴는 첨단산업 기초소재로 활용하는 니켈·코발트·구리 등 전략금속을 다량 함유하고 있어 바다밑 검은 노다지로 불리는 광물자원이다. 주로 수심 5000m 내외 심해에 있다.
우리나라는 C-C 해역 독점탐사광구와 인도양 공해상 및 통가·피지 EEZ 해저열수광상 독점광구 등 우리나라 국토면적(약 10만㎢)의 1.12배에 달하는 11.2만㎢ 해양경제영토를 해외에 확보하고 있다. 해수부는 이번에 개발한 채광기술을 해저열수광상이나 망간각 등 타 광물자원 개발에 활용할 예정이다.
주문정 산업경제(세종) 전문기자 mjjoo@etnews.com
