본 보고서는 "한국해양연구원 창작사업(2009)"의 최종 보고서로 제출되었습니다. 연구소명: 한국해양연구원 책임연구원: 김종욱. 열수광상에 대한 활성/비활성 해저 열수 반응 및 진화 연구 시스템 구축
추진필요성 및 목적
추진필요성
2010년 5월 국제해저기구(International Seabed Organization)가 연안 열수광상 탐사 규정 논의를 승인함에 따라 해저열수광상 개발 대상이 전 세계로 확대되었다. 특히 중국과 러시아는 각각 남서 인도양 해령과 대서양 중부 해령에 대한 해저 열수광상 탐사권을 신청하여 획득하였다(Fig. 2). 중국(왼쪽)과 러시아(오른쪽)가 연안 열수광상 탐사권을 획득한 지역.
환경 피해 최소화, 채광 기술의 한계 등의 요인으로 인해 실제 해저 열수광상 개발은 비활성 광체를 대상으로 이뤄질 것으로 전망된다. 해저 열수 과정과 열수체의 형성은 일련의 진화 과정을 거친다: 활성 열수 분출구의 형성과 성장, 열수 분출구의 소멸.
목적
국내외 연구개발 동향 분석
- 관련 연구/기술의 국내외 동향
- 관련기술의 시장규모 및 적용가능 분야
- 국내 연구개발 현황 및 분석
- 선진국 수준과의 비교
그동안 해저열수활동에 대한 국내 연구는 자원개발 목적의 일부에 그쳤고, 서태평양 섬나라 배타적경제수역은 완전한 자원개발 체계를 구축하고, 인도양 능선을 통과하여 원하는 결과를 얻고 있습니다. 해저열수활동은 해양과 지구 내부(지각, 맨틀) 사이에서 물질과 에너지를 교환하는 분야로, 물리학, 화학, 지질학, 생물학 등 지구과학의 모든 분야가 융합되는 거시과학의 연구 기반을 제공한다. , 수렴 . 열수 분출구가 발견된 이후 대부분의 연구는 활성 영역에 초점을 맞추었지만 비활성 영역과 사라지는 영역에 대한 연구는 아직 초기 단계에 있습니다.
해저열수활동에 대한 국내 연구는 1998년 한국해양연구원의 제도과제로 시작하여 국책연구개발사업으로 약 10여년의 연구경험을 바탕으로 이전에 알려진 영역 영역을 추적할 수 있는 연구를 수행할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 해저 열수공 연구는 국제공동연구 형태로 진행되는 경우가 많으며, 특히 선진 연구기관과의 공동연구를 통해 국내에 없는 근해저 탐사장비의 활용이 가능할 것으로 기대된다.
연구개발 목표
최종목표
단계별 연구 목표
1단계로 선정된 핵심연구지역에 분포하는 활성/비활성 열수광상에 대해 연대측정을 통해 열수활동의 시기를 파악하고 진화단계를 파악하였다. 각 진화 단계에 따른 열수광상의 지질학적, 광물적 특성의 변화를 이해하고, 열수분출공 주변의 생물상 변화와의 상관관계를 해석한다. 1단계와 2단계의 결과를 바탕으로 활성 및 비활성 열수 퇴적물의 크기를 파악하고 이에 영향을 미치는 시공간적 요인을 도출하였다.
또한 비활성 열수 분출공 면적의 계산 빈도와 범위를 파악하였다. 열수퇴적물의 발달에 따른 분화지역의 지질학적/화학적 특성 변화가 주변 생태계에 미치는 영향을 파악하고, 이를 통해 열수생태계의 생성/소멸 주기성을 분석한다. 또한 열수 기반 저서 생물의 생태학적 순환을 규명하여 열수 퇴적물 발달 시 미개발 광체에 재배치하는 등의 보존 대책을 유추하였다.
연구내용 및 범위
연구대상기술의 개발 가능성
기술개발 및 시장점유 가능성
연구개발 추진전략 및 체계
기본방안
추진전략
활성 및 비활성 열수분출공 연구기술 발표. 활성/비활성 열수 분출공 영역에 근접한 해양 영역의 실제 탐사 영역 선택. 비활성 열수분출구 감지를 위한 공동연구 체계 구축
원격탐사 차량을 이용하여 열수 분출공 지역을 탐지하기 위한 합동탐사를 수행한다. 열수 분출구 지역의 지질학적/생물학적 샘플링 기술 제공. 활성 및 비활성 열수 분출구의 진화 단계에 따른 지구화학적/생물학적 변화 규명.
해저의 열수 퇴적물과 열수 생태계의 진화 사이의 상관 관계. 비활성 열수 분출공 영역의 빈도 및 계산 범위 식별. 열수분출구 개발에 따른 분출구의 지질학적/화학적 특성 변화가 주변 생태계에 미치는 영향 규명.
열수 분출공 영역의 생성/소산 주기성 분석. 열수퇴적층의 발달에 따른 수열생태계 보전 방안을 도입하였다.
연구개발 추진일정
기대성과 및 활용방안
기대성과
활용방안
결론 및 정책적 시사점
결론
정책적 시사점
소요예산
연구 논문 성과
The molten sulfur enveloped the dragon's frame and chain bag at a depth of ~1700 m. Samples of molten sulfur collected from different crater lakes range in color from yellow to 39. In this paper, we report the presence of gray, metal-bearing molten sulfur at the central 46 .
Copper, arsenic and iron sulfides, mainly covellite with trace amounts of Cu-As sulfosalt and pyrite, are observed as fine inclusions in the molten sulfur (Fig. 3). Although sulfide inclusions account for only a small fraction of the molten sulfur, the molten sulfur contains 99. In addition to the molten sulfur collected as separate deposits (Fig. 2), several samples of 106 contained altered dacite elemental sulfur deposits in vesicles and cracks . .
The total sulfur isotope ratios of sulfide, elemental sulfur and sulfate from the MTJ-1 114. caldera correspond to the disproportionation of magmatic SO2 as follows: 3SO2 + 3H2O = 115. contrasting ranges of 34S values observed in the molten sulfur compared to the sulfide and 117. elemental sulfur associated with altered dacite cannot simply be explained by one reaction. According to equilibrium fractionation factors for the disproportionation reaction, as proposed by Kusakabe et al. 2000), the formation temperatures for the molten sulfur and 122. Click here to download supplementary_material_Kim_figs_DR1-DR2.pdf. a) Photomicrographs of polished molten sulfur materials, on which covellite and pyrite occur differently.
Unlike covellite, pyrite grains show more crystallized euhedral to subhedral shapes and are concentrated near pore, suggesting that pyrite is trapped as foreign material in the molten sulfur.
