본 연구의 목적은 해저광물 개발과정에서 발생하는 광미 선광의 오염요인을 규명하고, 환경/생물학적 위험성을 평가하고, 환경영향을 최소화하기 위한 정화기술을 개발하는데 있다. 인도양 열수 광상 광산 지역에서 선광 잔류물의 영향을 시뮬레이션하기 위해 광석 분쇄를 추가하는 실험을 수행했습니다.
연구개발의 목적
연구개발의 필요성
해저광물의 광물 선광잔류물에 대한 연구는 이들 자원의 상업화 개발을 위한 필수적인 연구 분야로 향후 큰 경제적 효과가 기대된다. 친환경 개발과 환경영향 최소화 노력을 통해 해저광물자원 개발의 잠재적인 환경문제에 대한 국제사회의 우려를 해소할 필요가 있다.
연구개발 최종목표
연구개발 내용 및 범위
국제 해저 기구, 런던 의정서 및 협약 당사국 회의, IMO 동향 식별 - 해저 광물 개발을 위한 규정에 참여.
국내·외 기술수준
국내 · 외 기술개발 현황
수혜잔류물에 함유된 유해화학물질이 수생환경과 생태계에 미치는 영향을 규명하기 위한 연구를 계획하고 있습니다. MIDAS(심해 자원 개발 영향 관리) 및 DOSI(Deep Ocean Stewardship Initiative)는 해양 광물 자원 개발로 인해 발생할 수 있는 환경적 영향 중 하나이며, 광물 가공 잔류물 및 그 수층에서 잠재적으로 유해한 화학 물질을 식별합니다. 환경과 생태계에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되고 있으며, 프랑스의 IFREMER도 2021년까지 광물 가공 잔류물 처리에 대한 연구를 수행할 계획입니다.
국내·외 시장 현황
현재 우리나라는 한국광해관리공단을 통해 육지의 광상 개발로 인한 피해를 줄이고 환경영향을 최소화하기 위한 기술과 정책을 개발하고 있다. 감소를 치료하는 방법에 대한 연구는 수행되지 않았습니다. 해양수산부는 미래자원 확보를 위한 국가연구개발사업으로 '태평양 심해광물자원개발사업'과 '서남태평양·인도양 해양광물자원개발사업'을 추진하고 있다. 한국탐사광산 3개와 서태평양제도 배타적경제수역(EEZ) 해저열수광상탐사광산 2개를 확보했다.
국내·외 정책동향
그러나 해저광물자원의 탐사, 개발 및 해양가공 과정에서 발생하는 폐기물의 처분 또는 저장에 대해서는 런던의정서의 규정이 적용되지 않는다(런던의정서 제1조 제4.3항). 또한 국제해저기구(International Seabed Organization)와 협력하여 광물 처리 폐기물에 대한 규제 프레임워크를 개발하기로 결정했습니다.
환경 연구
해양수산부는 해저광물자원의 상업적 개발 기반을 마련하기 위해 심해광물개발법안('17)을 제안하고 추진단 설립을 위한 사업모델을 개발하고 있으며, 민간 기업을 포함합니다. 또한, 저층준설물(육상폐기물 포함)의 해양배출로 인한 환경영향을 최소화하고 런던의정서 당사국의 보고의무(배출지역의 환경상태 보고)를 준수하기 위하여 “폐기물 해양배출 종합관리시스템 구축”을 시행합니다.
선광 기술
분리된 광석으로만 채집이 가능한 망간 단괴의 경우 특별한 채광 작업 없이 광미를 일정 크기 기준으로 입자 크기를 분리하여 배출하는 것이 경제적일 것으로 추정되나, 추출 기술. 또한 육상 퇴적물과 구별되는 상호연관적 특성(구성 광물의 다양성 및 입자 크기)을 반영한 해저 광물에 대한 선광 기술 개발이 요구된다.
확산 연구
한편, 지금까지 열수광상에 함유된 광석 광물을 회수하기 위해 국내에서 진행된 연구에는 성체와 유사한 육상 광물을 기반으로 개발된 방법도 있지만, 부양 기술을 이용한 방연광과 황철석 분리, 해수를 이용한 광석 분리 가능성 등이 있다. 광물 회수 가능성, 특정 광물(중정석)을 집단으로 분리할 수 있는 최대 입자 크기 규명 등 기초 연구 수준
물리·화학적 특성 연구
또한 해수, 해저광물, 퇴적물 등 개별 지구화학적 조성에 대한 연구결과는 있으나, 이를 모두 포함하는 선광잔류물의 중금속 분포특성은 규명되지 않았다. 국내외적으로 선광잔재물 중 작은 크기로 분쇄되는 광물, 해수, 바닥퇴적물에 적용할 수 있는 중금속 분석법이 없어 선광잔재물 내 중금속에 대한 정밀한 분석기술 개발이 필요하다.
해양환경/생태계에 미치는 영향을 평가할 때 외국의 가이드라인 및 평가기준을 사용해야 하며, 해저광물자원의 개발기간 동안 오염물질에 대한 이해가 부족하여 이러한 가이드라인을 직접 적용하기는 어렵다. 그러나 해저광물 개발과 관련하여 환경영향평가를 대비하여 생물의 분포 및 서식지에 대한 연구만 수행되어 왔으며, 생물독성에 대한 연구는 수행되지 않았다.
환경영향 저감/정화처리 기술
소(중)생태계 등 인공생태계 내 생물군집 연구를 통해 오염물질이 실제 생태계 군집에 미치는 영향을 예측할 수 있다. 육지와 바다의 방류수의 위험성이 언급되고 있으며, 특히 지뢰 방류수(산성 폐수)의 처리 및 생물학적 위험에 대한 연구가 국내외 다양한 현장에서 진행되고 있다.
실해역 탐사
탐사에 사용된 선박은 한국해양과학기술원에서 운영하는 R/V ISABU(5,900 IGT)로 모리셔스 포트루이스에서 출발해 같은 장소로 돌아왔다. 탐사가 진행된 지역은 중앙 인도양 해령을 구성하는 6개의 1차 세그먼트 중 북쪽에 있는 Segment 1, Segment 2, Segment 3(각각 Group 1, 2, 3에 해당)에 해당한다. MCIR) 형태 ), 그리고 추가로 Segment 1과 Segment 3. 2 사이의 Vema 변환 단층을 따라 가로 능선에서 탐사가 수행되었습니다(그림 1).
연구시료 확보
미세한 식물플랑크톤 개체군은 유동세포계수기로 측정하였고, 원핵세포 개체군은 SYBR Green I로 염색한 후 유세포계수기로 계수하였다(Marie et al., 1997). 식물성 플랑크톤의 군집 구성은 색소체의 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통해 확인되었다(Choi et al. 2016).
배출해역 환경특성 규명
총 용존 Nd는 표층에서 하층으로 갈수록 농도가 점차 증가하는 수직 분포를 보였다. 용존 총 Pb의 수직분포는 표층에서 하층으로 갈수록 농도가 감소하는 경향을 보였다.
오염인자 인벤토리 구축
20μm 이하 크기의 망간단괴 및 열수침전물은 모든 시료에서 처음에 고농도에서 용출된 후 감소하였고, 철은 대조군보다 고농도에서 용출되었다. 다른 미량 원소와 달리 망간 단괴와 열수 퇴적물 모두 용해 실험에 사용된 해수의 배경 농도보다 낮은 농도를 보였다.
생물/생태 위해성 평가
확인된 염기서열은 GenBank 데이터베이스(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)를 통해 확인하였다. b) 식물성 플랑크톤. DNA 식별은 동물성 플랑크톤과 동일한 방식으로 분석되었습니다.
선광후보기술
그러나 정광 및 중광석에서 관찰되는 비미너 중정석 피크는 유용한 광물만을 보다 선택적으로 얻을 수 있는 개선된 농축 방법이 필요함을 시사한다. 또한 분석할 샘플의 중정석 함량이 높기 때문에 감소합니다.
저감/처리기술
인위적인 중금속 오염 토양 정화를 위한 고도로 선택적인 처리 방법. 2차: Hydroclassification - 처리 대상(모래, 실트, 점토 등)에 따른 입자 크기 분리.
국내·외 협력 네트워크 구축
정량적 성과
정성적 성과
기술적 측면
지구 환경 보전 프로그램과의 긴밀한 연계가 필수적인 만큼, 친환경 기술 개발을 빠르게 진행시키는 원동력입니다. 해양·극한환경 탐사 및 해양환경보호 연구 기반을 구축하여 과학기술 연구 선진국으로 도약할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대된다.
경제·산업적 측면
사회적 측면
해저광물자원의 개발이 가시화됨에 따라 국제기구 및 관련 환경단체들은 해양환경 보호를 핵심 이슈로 관심을 갖고 있으며, 본 연구를 통해 개발될 친환경 기술에 대해 호의적인 분위기를 조성할 수 있을 것으로 기대된다. 미래의 심해저 채굴. . 해저광물자원의 광상에 대한 연구는 국제해저기구(International Seabed Organization)의 요구사항뿐만 아니라 지구환경보전사업과도 밀접한 관련이 있어 환경보전기관으로서의 국가적 위상을 높일 수 있다.
