KIGAM 한국지질자원연구원

- 지질자원硏-㈜희송지오텍, 탐사 원천기술 개발해 골든썬(주) 운영 금은광상에 적용

- 산업부 에기평 에너지기술개발사업으로 수행, 국가 R&D 사업 성과

□ 한국지질자원연구원(KIGAM, 원장 김규한, 이하 지질자원연)은 땅속 깊은 곳까지 정밀하게 탐사해 구리나 금, 은과 같은 금속광상을 찾아낼 수 있는‘광대역 유도분극 정밀탐광기술’을 개발했다. 개발된 기술을 활용하면 땅속 300m 깊이까지의 금속광체 분포와 매장량을 정밀하게 평가할 수 있다.

 ○ 해당 기술 개발은 산업통상자원부 산하 한국에너지기술평가원이 지원하는 에너지기술개발사업으로 ㈜희송지오텍이 주관하고 지질 자원연과 골든썬(주)이 참여하는‘광대역 유도분극을 이용한 정밀 탐광기술 개발’과제로 수행됐다.

□ 지질자원연은 2015년 광대역 유도분극탐사 정밀탐광 해석기술 등을 ㈜희송지오텍(사장 김기석)에 이전하고, 상용화 기술을 완성했다. 지질자원연과 ㈜희송지오텍은 골든썬주식회사(사장 임기영)에서 운영하고 있는 천열수 금광상(해남 모이산 광구와 가사도 광구)에 해당 기술을 적용하여 새로운 금광맥을 발견하고, 채광할 수 있는 금광석 매장량 약 211,283톤(금 627.5kg)을 확보해 개발하고 있다.

  ※ 골든썬(주)는 국내에서 유일하게 해남 천열수 금은광산을 운영하고 있으며, 연간 약 2,338톤의 정광(금 255kg)을 생산하고 있다. 이는 우리나라 전체 금 생산의 98%에 해당한다.

□ 광대역 유도분극탐사(Spectral Induced Polarization, SIP)는 금속광상의 정밀탐사와 광화대 평가에 유용하게 활용할 수 있는 탐사기술이다.

 ○ 기존 유도분극탐사(Induced Polarization, IP)는 지하에 전류를 흘려보내 땅속 매질의 전기화학적 특성에 의해 양극이 생기는 분극현상을 유도하고, 이를 측정하여 지하구조를 파악하는 탐사기술이다. 분극현상을 강하게 일으키는 황화광물*을 포함하고 있는 금속광상 탐사에 유용하게 사용되고 있다. 하지만, 탐사기법의 특성상 현장에서 고출력 직류 전류(10A 이상)를 흘려보내기 어렵고, 잡음에 매우 취약해 우리나라처럼 전자기 잡음이 강한 지역에서는 양질의 자료를 획득할 수 없는 문제가 있었다.

   * 황과 철이 결합해 생성된 황철석처럼 황(S)이 금속 또는 반금속 원소와 결합해있는 광물. 황화광물은 대부분 철, 은, 구리 등 경제적으로 중요한 금속들과 함께 존재함.

 ○ 광대역 유도분극탐사는 강한 직류 전류가 필요했던 유도분극탐사와 달리 교류 전류를 흘려보내 보다 넓은 주파수 대역(0.1~1kHz)에 대한 진폭과 위상차를 측정해 지하구조를 파악하는 방법이다. 기존 유도분극탐사의 문제점인 전자기 잡음이 일으키는 자료 측정상의 문제를 해결할 수 있어 양질의 자료를 얻을 수 있다.

 ○ 특히, 광대역 유도분극탐사 기술을 활용하면 황화광물을 포함한 금속광상의 광종과 분포까지 해석할 수 있어, 광화대를 더욱 정밀하게 평가할 수 있다. 탐사는 깊이 300m까지 가능하다.

□ 그러나, 지금까지 광대역 유도분극탐사 기술을 실제 탐광에 적용하여 성공한 연구사례가 없었다. 특히, 기술의 핵심인 해석 알고리즘 개발과 탐사자료의 해석 소프트웨어조차 상용화되지 않은 상태였다. 또한, 현장에서 적용할 수 있는 광대역 유도분극 측정 및 해석기술과 부존광체 평가기술 역시 확립되지 않고 있었다.

□ 이번에 지질자원연 탐사개발연구실 손정술 박사(선임연구원)가 개발한 광대역 유도분극탐사 역해석 기술을 ㈜희송지오텍이 상용화 소프트웨어로 개발해 골든썬(주) 광상탐사에 적용함으로써 이번 성과를 낼 수 있었다. 이 기술은 대부분의 금속광상에 적용할 수 있으며, 해당 광상을 보다 정밀하게 탐사할 수 있어 세계자원탐사기술에 있어 우위를 선점할 수 있게 됐다.

□ 연구팀은 산업체와 함께 개발된 광대역 유도분극 정밀탐광 기술을 활용해 해남 모이산 광구 및 가사도 광구에서 신규 석영맥 금광화대의 분포와 연장성을 발견했다. 시추조사 등을 통해 품위 및 광체 매장량을 평가한 결과 새롭게 발견된 금광석 가채광량은 211,238톤(금 627.5kg)에 달하는 것으로 밝혀졌다.

□ 해당 광구를 운영하고 있는 골든썬㈜ 임기영 사장은 “앞으로도 신규 금광체를 찾는데 광대역 유도분극 정밀탐광 기술을 활용할 계획”이라고 밝혔다. 또한, ㈜희송지오텍 김기석 사장은 “세계 자원탐사 시장을 대상으로 광대역 유도분극 탐사 해석 소프트웨어를 판매하고, 몽골, 미얀마 등 개발도상국의 금속광물자원 개발을 위한 탐사용역 서비스 시장을 개척할 계획”이라고 말했다.

□ 한국지질자원연구원 김규한 원장은 “이번 자원탐사 신기술 개발은 국가 연구개발 사업의 큰 성과”라며, “산업에 필수적인 금속광물 탐사에 널리 활용되고 있는 기술을 한 단계 진보시킨 만큼 세계 자원기술 시장에서도 우위를 선점할 수 있을 것”이라고 말했다.