심해 광물 채굴 경쟁이 시작됐다

Mark Smith
2025년 10월 20일
4분 분량

캘리포니아 기업, 서식지 훼손 없이 희토류 광물 채굴

원문 링크 보기: https://www.theearthandi.org/post/the-race-to-mine-the-deep-sea-is-on

임파서블 메탈스의 공동 창립자 제이슨 길햄과 올리버 구나세카라가 유레카 II 심해 채굴 장비와 함께. (사진 제공: 임파서블 메탈스)

쥘 베른(Jules Gabriel Verne) 고전 소설 『해저 2만 리』에서 네모 선장은 바다를 “자연의 거대한 저수지”라고 불렀다.

사람들은 식량을 위한 어업이나 석유·가스 시추에는 익숙하지만, 또 다른 해양 자원인 금속과 희토류 광물이 정부와 기업의 관심을 점차 더 끌고 있다.

지구 표면의 4분의 3을 차지하는 바다에서 해저 채굴이 가능한 희토류 광물의 양은 아직 수백만 톤 이상일 것으로 추정되지만 정확한 수치는 알려지지 않았다. 그러나 2026년 1월 일본 해양지질과학기술연구회는 과학 조사를 위해 연구선을 파견할 예정이다. 로머티리얼스닷넷(RawMaterials.net )에 실린 기사는 니케이 아시아(Nikkei Asia) 7월 보도 내용을 인용해 “승무원이 해저 5,500미터(3.4마일)까지 파이프를 내려 35톤의 진흙을 채취할 예정이며, 이 진흙에는 톤당 2킬로그램(4.4파운드)의 희토류 원소가 함유된 것으로 추정된다”고 전했다.

10여 년 전, 동일한 일본 기관의 연구진은 태평양 해저 78개 지점을 샘플링한 결과 3분의 1 지점에서 풍부한 금속 및 희토류 광물이 발견됐다고 보고했다. 연구원 가토 야스히로는 2011년 7월 네이처 지오사이언스(Nature GeoScience) 기고문에서 “샘플링 지점 중 한 곳을 중심으로 한 1제곱킬로미터 면적만으로도 현재 세계 연간 희토류 소비량의 5분의 1을 공급할 수 있을 것으로 추정된다”고 밝혔다.

세계가 희토류 광물과 금속을 위한 해저 채굴 기회를 잡기 위해 분주한 가운데 이 재료들에 대한 막대하고 증가하는 수요는 의심의 여지가 없다.

글로벌 마켓 인사이트 에 따르면 희토류 금속 시장은 2023년 153억 달러 규모였으며, 2032년까지 거의 두 배인 301억 달러로 성장할 것으로 전망된다.

아다마스 인사이드에 따르면, 2024년 전기차 산업만 해도 전 세계 도로에 '신규 판매' 전기차 배터리를 출시하기 위해 니켈, 망간, 리튬, 철, 흑연, 코발트 등 220만 톤이 필요했으며, 국제에너지기구(IEA)는 해당 분야의 수요가 2040년까지 30배 증가할 수 있다고 전망했다. IEA는 2030년경부터 2040년까지 코발트 수요와 채굴 요구량이 둔화되고 점진적으로 감소할 것으로 전망하고 있다는 점을 유의해야 한다.

광물 확보 경쟁

지금까지 이러한 핵심 자원은 대부분 육지에서 발견되었으며, 탐사 및 채굴을 위해 나무, 토양, 심지어 마을 전체가 파괴되기도 했다. 광산 위치는 지정학적 우려를 불러일으켰으며, 특히 미국 정부는 이러한 운영의 상당 부분이 중국에 의해 통제되는 것에 대해 우려하고 있다.

이에 이해관계자들은 바다 깊은 곳으로 눈을 돌리고 있다. 감자 크기의 다금속 암석인 '노듈(nodule)'이 곳곳에 널려 있는 해저 바닥은 풍요로운 사냥터다. 이 노듈에는 니켈, 코발트, 구리, 망간 등 귀중한 자원이 함유되어 있다.

심해 망간 노듈 채굴이 생태계에 미칠 영향을 조사 중이다. 사진은 '재식민화' 실험용 '노듈 프레임'이다. ROV-Team/GEOMAR/Wikimedia CCA 4.0 International

이들 노듈을 채취하기 위한 경쟁이 치열해지면서, 최근 미국 상원에 '2025년 미국 해상 핵심 광물 우위 재활성화 법안'이 제출되기도 했다. 이 법안은 허가 및 협정 절차를 간소화하고 해저 지도를 확대해 새로운 광물 매장지를 발굴함으로써 채굴을 가속화하려는 것이다.

이 심해 탐사 열망은 새로운 '골드 러시'를 촉발하고 있다. 그러나 전문가들은 이 과정이 제대로 관리되지 않을 경우 수중 서식지에 막대한, 어쩌면 돌이킬 수 없는 피해가 발생할 수 있으며, 이는 모든 생명체에 헤아릴 수 없는 결과를 초래할 것이라고 경고한다.

심해 채굴의 위험성

해저 차량은 일반적으로 해저를 준설해 결절을 채취하는데, 이 과정에서 해저와 그 섬세한 생태계가 교란된다. 하와이 대학의 최근 연구 는 심해 채굴이 해저 바로 위 몇 미터에 위치한 서식지인 심해 저층 경계층에도 해를 끼칠 수 있다는 우려를 제기했다.

캘리포니아대학교 샌디에이고 캠퍼스 스크립스 해양학연구소의 생물해양학 및 해양생태학 명예교수인 리사 레빈 같은 전문가들도 우려를 제기했다. 그녀는 본지와의 단독 인터뷰에서 “해당 수심대의 생물다양성 상당 부분은 노듈에 의존해 생존한다”고 말했다.

레빈은 “결절 지대의 생물 다양성 약 50%가 결절에 의존하고 있다,”며 “결절은 수백만 년이 걸려 형성된다.”고 말했다. 또한 교란 후 생태계 회복이 이루어지더라도 수년이 걸릴 것이라고 경고했다. “많은 심해 동물들은 성장 속도가 느리고 수명이 길기 때문에 회복도 더디게 진행될 것”이라고 덧붙였다.

그러한 심해에서의 생명체에 관해서도 많은 미지의 영역이 존재한다.

레빈은 “표적 시스템 내 생물 다양성의 대부분은 아직 기술되지 않았으며 기능도 알려지지 않았다”며 “알려진 종들은 제한된 공간적 분포를 보이기 때문에 연결성 상실이나 심지어 기능적 멸종이 발생할 수 있다.”고 말했다.

해저 교란으로 인한 오염도 우려된다. 폐기물과 퇴적물이 수백 킬로미터까지 이동하는 플룸(plumes) 현상이 발생하기 때문이다. 레빈은 “플룸은 해저 생물을 질식시키고 플랑크톤에 해를 끼칠 수 있다”며 “여과장치를 막거나 해저에서 방출된 유해 금속이나 방사능을 포함할 수 있다”고 덧붙였다.

그녀는 플룸이 연안 국가로 확산될 경우 얕은 수역 생태계와 어업에도 피해를 줄 수 있다고 말했다.

책임감 있는 해저 채굴

이러한 채굴 방식의 위험성에 대한 우려가 커지면서, 안전하면서도 효과적인 방법을 모색하려는 노력도 증가하고 있다. 이 분야에서 혁신을 시도하는 기업 중 하나가 캘리포니아주 새너제이에 본사를 둔 임파서블 메탈스(Impossible Metals)다.

유레카 I호와 함께한 임파서블 메탈스의 로봇 공학 팀. (사진 제공: 임파서블 메탈스)

“서식지를 파괴하지 않는 해저 채취”를 사명으로 삼은 임파서블 메탈스는 해저를 준설하지 않고 해저 위에 ‘떠다니는’ 자율수중차량(AUV)을 개발 중이다. 이 차량들은 인공지능 기반 시각 시스템을 활용해 대형 생물체를 감지하고 회피하는 동시에 로봇 팔로 결절을 제거해 표면 선박으로 운반한다.

개념 검증을 위한 차량 유레카(Eureka)를 개발한 이 회사는 지난해 11월 유레카 II를 시험했으며, 내년에는 유레카 III를 시험할 예정이다. 유레카 II의 확장 버전인 이 차량은 탑재량이 100kg(220파운드)에서 4,000kg(8,818파운드)으로 증가하고 배터리가 개선될 것이다.

궁극적으로 회사는 여러 대의 유레카 차량을 동시에 배치하는 것을 목표로 하고 있다.

공동 창립자 올리버 구나세카라는 『The Earth and I (지구와 나)』와의 인터뷰에서 “이 차량에는 매우 강력한 엔비디아 GPU(그래픽처리장치)가 탑재되어 있어 생명체를 감지하고 해당 지역을 효과적으로 격리하여 방해하지 않을 것”이라고 말했다. GPU는 디지털 이미지를 시각화할 수 있게 하는 전자회로이다.

그러나 카메라로 큰 생물은 감지할 수 있지만 미생물이나 아주 작은 생명체는 발견할 수 없다는 점이 일부 지적 받고 있다.

그는 회사의 접근 방식이 해저 교란을 최소화하는 것이라고 말했다.

2020년 캘리포니아 산불의 영향을 목격한 후 탈탄소화 투쟁에 참여하게 됐다고 밝힌 구나세카라는 이렇게 덧붙였다: “이 차량은 공중에 떠 있다. 착륙하지 않는다. 예를 들어 노듈의 40%만 채취하고 60%는 남겨두기로 결정한다. 이는 소프트웨어로 프로그래밍 가능한 기준이지만, 결절체와 해저에 서식하는 미세 생물 종의 생물다양성과 생명체를 모두 보전한다.”

정부와 규제 기관들은 임파서블 메탈스의 접근법에 관심을 보였다. 해당 기업은 지난 9월 기자회견 에서 바레인 왕국이 후원하는 '임파서블 메탈스 바레인'이 국제해저기구(ISA)에 국제해역 내 다금속 결절 탐사 허가 신청서를 제출했다고 발표했다.

레티시아 카르발류 ISA 사무총장은 브리핑에서 “이 파트너십은 환경적 도전 과제를 극복하고 지속 가능성 원칙에 기반한 심해 탐사를 추진하는 데 도움이 될 기술적 도약을 활용하는 미래 지향적 비전을 선도한다”고 밝혔다.

섬세한 균형 잡기

심해 채굴의 역설 중 하나는 관련 금속과 광물 상당수가 풍력·태양광 등 친환경 기술에 필수적임에도, 채굴자들이 수면 위 세계를 돕는 대가로 수면 아래 세계를 희생시킬 위험이 있다는 점이다. 이로 인한 피해는 최고의 전문가조차 아직 인지하지 못하는 파장을 일으킬 수 있다.

기술을 통한 독창적인 해결책이 가능한 한 많은 혼란을 완화할 수 있을지는 시간이 알려줄 것이다.