KIGAM 한국지질자원연구원

지질자원연, 우리나라 땅속 '잠든 리튬' 깨웠다!

 ▷ 지질자원연, 국내 리튬 유망 광상 12개 지역에 대한 조사·탐사 결과  발표

  - ‘20년부터 12개 국내 리튬 유망 광상을 대상으로 야외지질조사, 지화학탐사, 지구물리탐사, 3D 모델링 등을 실시해 울진 및 단양에서 리튬 자원 확보 가능성 확인

‘하얀석유’로 불리며 탄소중립 시대의 총아(寵兒)가 된 리튬, 세계 각국들이 앞다퉈 리튬 광물의 공급망 구축에 힘쓰고 있는 가운데, 우리나라에서도 리튬을 직접 생산할 수 있다는 희소식이 찾아왔다.

한국지질자원연구원(원장 이평구, KIGAM) 광물자원연구본부는 10일(수)와 11일(목)에 걸쳐 연구원 미래지구연구동과 서울코리아나 호텔에서 ‘국내 리튬 유망 광상 탐사 결과 발표회‘를 가졌다. 이날 발표회는 지난 4년 동안 지질자원연이 12개 국내 리튬 유망 광상을 조사·탐사한 연구 결과에 대한 보고와 더불어 향후 정밀탐사 계획과 리튬 활용 가능성 등에 대한 질의응답으로 진행됐다.

리튬은 염호, 페그마타이트, 화산퇴적물 또는 점토에서 생산되는데, 전 세계 리튬 매장량의 87%가 염호에 있으며, 암석(페그마타이트) 광상은 호주와 북미에 주로 분포하고 있다. 염호형 리튬은 품위가 낮고 매장량이 풍부한 반면에, 암석형 리튬은 품위가 놓고 상대적으로 매장량이 적다. 점토형 리튬은 그 중간에 위치한다고 볼 수 있다.

우리나라 리튬은 주로 암석(페그마타이트)형 광상이며 일부는 점토(화산퇴적물)형 광상으로 분포돼 있다. 지질자원연에서는 2020년부터 리튬 부존 가능성이 높은 국내 암석형 광상 12개 지역(△울진 왕피리, △단양 외중방리, 북상리, 회산리, 고평리, △ 가평 호명리, △춘천 박암리, △제천 송계리, △서산 대산리, △옥천 사양리, △무주 사산리, △봉화 서벽리)의 리튬 광상에 대한 탐사를 수행했다. 

특히 기존 자료를 바탕으로 부존 가능성이 높았던 대표적인 암석형 광상인 울진과 단양을 대상으로 야외지질조사, 지화학탐사, 지구물리탐사, 3차원 지질 모델링 등의 집중적인 조사를 수행한 결과, 지각 평균 품위보다 크게 높게 나와 개발 잠재성이 높은 것으로 확인됐다. 

약 1억 7천만년 전인 쥬라기에 생성된 울진 보암광상 함리튬 페그마타이트 광체는 1945년에서 1963년까지 약 18년간 약 180톤의 광석을 생산한 기록이 있다. 보암광상에서 북서쪽으로 1km 떨어진 곳에는 이번에 추가로 발견된 광체 2개(추정 폭 최대 60m, 추정 연장 100~270m)가 있으며 함리튬 페그마타이트질 화강암체가 분포하고 있다. 특히 신규 광체는 캐나다의 레드크로스호수(Red Cross Lake, Manitoba, Canada) 광산과 유사한 특징을 보여주고 있다. 지질자원연의 연구 결과 보암광상 신규 광체의 리튬 품위는 산화리튬(Li2O) 기준 0.3~1.5%이다. 

단양광상의 리튬 광체는 석회암층 내에 맥상으로 발달하고 있으며, 함리튬 페그마타이트와 애플라이트(반화강암)로 구성된다. 리튬 광체의 폭은 5~30m 이며, 연장은 400m 내외이다. 단양 광체의 리튬 품위는 산화리튬(Li2O) 기준 0.01~0.5%이다.

중국의 경우 리튬 광산의 개발을 위한 최저 품위가 산화리튬(Li2O) 기준 0.2%이다. 다만, 국내 리튬광상에 대한 과거 연구와 탐사 활동이 활발하지 않았던 상황을 고려할 때 △국내 리튬 광상에서의 리튬 자원 확보 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있으며 △매장량이 충분히 확보될 경우 지질자원연의 친환경 선광/제련/소재화 기술이 접목된다면 경제 광체로 충분히 평가  될 수 있을 것으로 예측된다.

※ 세계적 암석형 리튬 광상인 호주 그린 부시의 평균 품위는 산화리튬(Li2O) 기준 2.1%

지질자원연은 경제성 있는 국내 리튬 광상의 탐사인자를 도출하기 위하여 현재까지 수행된 자료로부터 도출된 △3차원 지질모델링 자료와 △AI 기반 리튬예측모델을 통한 자원탐사 기술 개발을 활용해 유망 광상에 대한 조사를 이어나갈 예정이다. 또한, 울진과 단양 지역의 리튬 광상에 대한 자원량 평가를 위해 탐사시추를 추진할 계획이다.

이평구 원장은 “이번 국내 리튬 자원의 탐사 결과는 그동안 해외에 의존했던 핵심광물 공급망의 새로운 활로를 개척한다는 큰 의미를 갖고 있다.”고 말하며, “카자흐스탄 등 국외 핵심광물의 탐사개발과 발맞춰 국내 유망 광상의 정밀 탐사를 지속적으로 수행해 핵심광물 생산국 KOREA를 반드시 실현하겠다.”고 밝혔다.

한편 지질자원연은 핵심광물 수요 대응을 위한 인공지능(AI), 드론, 3D 지질모델링 등 스마트마이닝 신기술 기반의 탐사기술 개발  을 비롯해 광물자원의 탐사·개발·활용 분야의 중점적인 연구로 세계적 수준의 전주기적 광물자원 개발 기술을 보유하고 있다. 최근에는 카자흐스탄 동부 바케노 지역 리튬 광구의 본격 탐사를 주도하는 등 핵심광물 공급망을 아시아, 아프리카까지 다변화하고 있으며, 국내 리튬 탐사까지 범위를 확장해 안정적인 핵심광물 확보에 기여하고 있다.