d라이브러리









심해저탐사 첨단장비

지구 마지막 지원의 보고


자유낙하식 망간단괴시료채취기^양 옆에 있는 플라스틱 통에 쇠구슬(약 40kg)을 채워 자체 무게에 의해 해저면에 도달하며, 해저면에 도달한 순간 플라스틱이 열려 쇠구슬이 빠져 나가면서 그물망에 달려 있는 시료채취 부분이 망간단괴를 채취한 후 닫혀진다.
 

하와이 남동부 수심 5천km 이상의 심해저에는 세계 전인류가 수십년에서 수백년동안 가용할 수 있는 망간단괴가 2백20억-3백억t 정도 부존하고 있다.

바다는 상상만 해도 고향같은 친근감을 준다. 우리 인간도 바다의 단세포동물로부터 진화돼 온 자연생태계의 한 지류이기 때문이다. 심해저는 쉽게 접근·관찰할 수 없어서 더욱 많은 상상과 호기심을 불러 일으켜 소설 속의 잠수함 노틸러스호가 탄생되기까지 했다.

1831년부터 1836년까지 비글(Beagle)호의 대양탐사는 다윈의 '종의 기원'을 저술하는 근거와 심해연구의 기초를 제공했다. 심해에 대한 연구는 양차 세계대전을 거치면서 급속히 발전해 현재에는 오대양 구석구석까지 과학자들의 발자취가 닿지 않는 곳이 없으며, 우주항공에서와 마찬가지로 해양연구수준은 국력의 척도가 되고 있다.
 

장미꽃형 해수채취기^둥근 테 주변에 25개의 채수통을 매달아 원하는 수심까지 내려서 음파신호로 각 채수통이 닫히게 해 해수를 채취, 해수층에 따른 금속원소, 생물활동에 필요한 영양염과 산소량 그리고 1차생물의 생산량을 파악한다. 이 장비의 중앙에는 해수와의 전기적 접촉으로 수심 염분도 온도를 자동으로 측정하는 장비가 부착돼 있다.
 

심해저는 차세대의 유망 광상

1970년대 말과 1980년대 초에는 심해저에 무진장으로 부존하거나 생성되는 광물자원에 대한 관심으로 심해에 대한 연구와 기술개발이 활발히 진행돼 왔다. 특히 하와이 남동부 수심 5천m 이상의 심해저에는 세계 전인류가 수십년에서 수백년동안 가용할 수 있는 망간 단괴가 2백50억-3백억 t정도 부존하고 있다.

망간단괴에는 망간(20-30%)과 철(5-12%) 이외에 컴퓨터 항공 우주공학 등 첨단과학의 신소재로 활용할 수 있는 니켈과 구리가 1.3-2.4%(육상광의 경우 1%만 함유돼 있어도 고부가치 광상임)가량 포함돼 있다. 태평양 하와이 남동해역의 해저는 선진국 및 거대 기업들에 의해 망간단괴개발광구로 유엔에 등록됐으며, 우리나라도 94년도 광구등록을 목표로 지난 수년동안 탐사와 연구를 계속해 왔다.

망간각은 망간단괴가 심해저 퇴적물과 함께 분포하는 것과는 달리 암반이 노출된 해저 산 사면에 수cm - 십 수cm의 두께로 양탄자 같이 넓고 얇게 분포하고 있다. 망간각은 코발트를 0.5% 이상 함유하고 있는 데다 백금도 포함하고 있어서 망간단괴 다음의 개발대상으로 미국 독일 일본 등이 주축이 돼 탐사와 연구를 활발히 진행하고 있다. 태평양에는 약 3백만t의 망간각을 생산할 수 있는 해저산이 약 6천6백개가 있다.

또한 태평양-인도양-대서양을 잇는 대양의 중앙에는 약 3만km에 달하는 대양저산맥이 이들 대양 면적의 절반 이상을 차지하며 해저로부터 2천-3천m 높이로 있다. 이 대양저산맥 중심부에서는 해저화산활동이 활발해 지구내부로부터 열수(熱水)가 용출한다. 이때 육지의 화산들과 마찬가지로 금을 포함한 여러가지 유용금속원소가 황화물로서 주변에 침적하고 있다. 이 열수유화 광상도 차후 세대에서는 개발의 관심이 높은 유망 광상이다.

우리나라 해양연구소는 1983년도부터 미국 하와이대학 및 미국 지질조사소와 태평양에서 공동으로 망간단괴와 망간각 탐사를 실시해 왔으며, 1992년도부터는 한국 최초의 종합해양조사선 '온누리'호를 이용해 독자적으로 심해저 탐사와 연구를 계속해 오고 있다. 온누리호에 장착돼 있는 탐사장비를 중심으로 심해저 연구를 위한 탐사기구를 소개한다.
 

중앙해저산맥에서 열수를 직접 관찰하고 시료를 채취하는 잠수정^해양연구소에는 수심 2백50m까지 잠수할 수 있는 잠수정이 있으나 심해연구용 잠수정은 아직 활보하지 못한 상태다. 87페이지 왼쪽 사진은 중앙해저산맥 정상에서 열수가 0-2℃로 차가운 주변 해수와 반응해 굴뚝의 연기와 같이 용출하는 모습. 오른쪽 사진은 열수가 황화물로 침전해 굴뚝모양의 침전물을 형성한 모습.
 

이 기사의 내용이 궁금하신가요?

기사 전문을 보시려면500(500원)이 필요합니다.

1993년 08월 과학동아 정보

  • 사진

  • 정갑식 선임연구원

🎓️ 진로 추천

  • 해양학
  • 지구과학
  • 환경학·환경공학
이 기사를 읽은 분이 본
다른 인기기사는?