[지질자원에 녹색 미래가 있다] <5> 해수용존 유용자원 추출 기술

해수용존 유용자원 추출 기술은 국가 전략 금속자원과 에너지원의 안정적 공급을 통해 막대한 국부 창출로 이어질 수 있다.

바다는 식량과 식수, 자원과 환경 문제를 해결할 수 있는 지구 유일의 미개척지로 꼽힌다. 지구 표면의 70%를 차지하는 방대한 규모에 무궁무진한 생물자원과 해저자원, 청정에너지들을 품고 있기 때문이다. 이에 따라 전 세계는 화석연료의 고갈 위기에 맞서 리튬, 스트론튬, 붕소, 우라늄 등 해수용존 유용자원에 대한 연구개발을 본격화하고 있다. 그중에서도 리튬은 휴대폰, 노트북, 캠코더 등의 휴대용 전자기기와 하이브리드 전기자동차용 2차전지의 원료, 그리고 인공태양으로 불리는 핵융합 발전의 연료로 쓰이는 등 미래 핵심 광물자원으로 주목 받고 있는 상태다. 우리나라 역시 리튬을 신 전략광물로 선정하고 자원 확보에 국가적 노력을 기울이고 있다. 한국지질자원연구원 해수용존 자원개발연구단 정강섭 박사 연구팀은 지난 2000년부터 이 같은 리튬의 확보를 목표로 바닷물 속에 미량 녹아있는 리튬을 추출, 자원화 할 수 있는 고성능 리튬 흡착소재 제조기술 개발에 연구 역량을 집중해왔다. 정 박사는 "전 세계적 원자재난과 자원 무기화 경향에 대응하려면 해양용존자원 추출에 의한 안정적 공급원 확보가 요구된다"며 "1980년대부터 리튬 및 우라늄 추출 기술 개발에 나선 일본은 약 3배에 달하는 채산성 부분을 해결하면 즉각 상용화가 가능한 상황"이라고 말했다. 일본보다는 늦었지만 정 박사팀도 이미 고성능 리튬 흡착소재 개발을 완료하고 리튬 분리ㆍ정제 기술 등 핵심원천기술 확보를 완료했다. 특히 연구팀의 추출 기술은 성능 저하 없이 무제한 반복적인 리튬 추출이 가능한 세계 최고 수준의 기술로 평가 받고 있다. 정 박사는 "지난해 포스코와 기술이전 계약을 체결, 오는 2015년 본격적인 상용화에 나설 계획"이라며 "올해 상반기 중 강원도 강릉시 옥계면에 2,300톤 규모의 해양실증플랜트와 육상연구동을 구축한 후 내년부터 리튬 시제품을 생산할 예정"이라고 밝혔다. 가로 55m, 세로 23m의 이 실증플랜트에서는 앞으로 바닷물과 인공 해수로부터 리튬을 추출하는 방식으로 추출기술의 고도화를 꾀하는 한편 연간 50톤 내외의 2차전지용 고순도 탄산리튬을 생산하게 된다. 연구팀 또 리튬 이외에 마그네슘, 우라늄, 붕소, 스트론튬 등 4대 해수용존 유용자원의 개발에도 나서고 있다. 마그네슘의 경우 실험실 규모이기는 해도 해수 및 간수를 이용한 추출 기술과 유해 중금속 제어를 통한 정제공정 기술 연구가 진행 중이다. 정 박사는 "해수용존 유용자원은 대규모 예산과 장기간의 연구개발이 필요하기 때문에 상대적으로 상용화 가능성이 낮게 평가돼왔다"며 "하지만 지난 10여년의 집중적 연구에 힘입어 리튬의 상용화는 이제 현실성을 갖췄다"고 강조했다. 정 박사는 이어 "원자력 발전의 원료인 우라늄도 지금은 거의 전량을 해외 수입에 의존하고 있다"며 "해수 용존자원 추출 기술 상용화는 고부가가치 광물자원 국산화로 이어져 막대한 국부 창출이 가능하다"고 덧붙였다. 연구팀은 향후 5년 동안 4개 자원의 기초 기반 핵심연구를 마친 후 경제성 평가 등을 거쳐 기업들과의 공동연구를 타진, 기술 상용화에 박차를 가한다는 방침이다.