깊은 바다 밑에서 캐낸 망간단괴를 녹여 유용한 광물을 뽑아내는 일련의 제련기술 시험이 성공적으로 진행돼 기술 상용화 기대감이 커지고 있다.

해양수산부는 14일 강원도 동해 ㈜동부메탈 공장의 파일럿플랜트에서 한국지질자원연구원(KIGAM)이 개발한 망간단괴 용융환원 기술 실증시험을 성공적으로 실시했다. 지질자원연구원은 망간단괴에서 유가금속을 회수하는 제련기술을 개발하기 위해 지난 2월부터 이곳에 일일 처리량 2톤 규모의 파일럿플랜트를 구축하고 실증연구를 해 왔다. 이날 실험 현장에서는 해양수산부와 지질자원연구원, 해양과학기술원, 심해저개발협의회 관계자 50여명이 연속용융 공정이 성공적으로 진행되는 광경을 지켜봤다.

▲ 망간단괴   (출처 : 해양수산부)

망간단괴는 첨단산업의 기초소재로 활용되는 금속광물인 망간, 니켈, 구리, 코발트를 함유하고 있어 해저의 검은 노다지로 불린다. 니켈은 화학·정유시설, 전기제품, 자동차 관련 소재로 쓰이며 구리는 전기, 전자, 자동차엔진, 건축설비 등에 두루 쓰인다.

이날 시험에서 한국지질자원연구원은 5000미터 심해저에서 채취한 망간단괴에서 합금형태인 구리, 니켈, 코발트를 성공적으로 회수했다. 이 연속공정은 건조 후 파쇄된 망간단괴에 석회석 등 첨가제와 환원제를 혼합해 아크로에 투입하고 이를 1450℃로 녹여 유가금속을 회수하는 과정이다.

이번 시험의 성공은 우리나라가 심해저 망간단괴를 제련할 수 있는 상용화 핵심공정을 확립하는 계기를 마련한 것으로 의미가 크다. 망간단괴 개발에서 효율적 제련공정은 가장 중요한 요소다. 제련공정 비용이 전체 투자비의 60% 이상을 차지해 유가금속 생산의 경제성과 직결되기 때문이다. 그 중에서도 망간단괴를 녹여 유용금속을 합금형태로 회수하는 용융환원 공정은 망간단괴 유용금속 전체 회수율을 좌우한다.

해양수산부는 이번 실험 성공을 바탕으로 한국지질자원연구원 및 해양과학기술원과 함께 망간단괴에서 전략금속을 추출해 내는 제련기술과 수심 2000m급 채광기술 등의 상용화 기반기술을 2015년까지 확보할 계획이다. 정부는 지난 2002년 국제해저기구(ISA)로부터 하와이 동남쪽 2000km 클라리온-클리퍼톤(Clarion-Clipperton, C-C) 해역의 독점탐사광구(7만5000㎢)를 확보한 뒤 광구 내 심해저 5000m에 묻힌 망간단괴 탐사 및 상업용 기술개발을 추진해 왔다.

우리나라가 세계 7번째로 확보한 C-C 해역의 독점 탐사광구에는 약 5억6000만 톤의 망간단괴가 묻힌 것으로 파악되고 있다. 이는 연간 300만 톤씩 100년 이상 채광할 수 있는 양이다. 향후 기술이 상용화되면 연간 2조 원 이상의 수입대체 효과가 있을 것으로 전망된다.