KIGAM 한국지질자원연구원

새로운 기회의 탄생! 자원개발, 그린란드로 가다

글·사진. 박성원 책임연구원(광물자원연구본부 광물자원연구실)

========================================================================================================

전 세계적으로 북극권 자원개발에 대한 관심이 뜨겁다. 우리나라 역시 2012년 9월 이명박 전 대통령이 북극권에 위치한 그린란드를 방문해 그린란드 자치정부와 지질연구 협력 등 자원개발 확대를 위한 양국 정상간 협의를 했고, 같은 날 한국지질자원연구원은 덴마크-그린란드 지질조사소(GEUS, Geological Survey of Denmark and Greenland)와 자원협력에 관한 양해각서(MOU)를 체결했다. 광물자원연구실은 2012년 5월 국내에 GEUS 연구진을 초청해 ‘KIGAM-GEUS 간 광물자원 심포지엄’을 개최한 이래 지속적으로 그린란드와의 자원협력을 추진해 왔다. 현재는 그린란드 남부 가다르(Gardar) 지역에 부존하는 희토류 광화대에 대한 KIGAM-GEUS 공동연구를 진행 중이다.

========================================================================================================

지구온난화에 따른 새로운 광상발견 가능성 확대

그동안 우리에게 그린란드는 세계에서 손꼽히는 청정지역으로만 알려져 왔다. 면적이 2,166,086km2에 달하는 세계에서 가장 큰 섬인 그린란드는 국토의 대부분이 최대 두께 3km에 달하는 얼음으로 덮여있다. 현재 해안가를 따라 전체 면적의 약 19%정도만 암석이 노출되어 있는 상태이다. 그린란드는 아직까지 세계에 잘 알려지지 않았지만 금, 희토류, 니켈, 철 등 광물자원과 수산자원이 매우 풍부한 지역이다. 특히 광물자원은 최근에 알려지기 시작해 현재 캐나다, 호주, 영국 등 자원탐사 선진국들이 진출하여 활발한 탐사활동을 벌이고 있다. 지구온난화의 영향으로 인한 결빙지역의 축소는 이런 현상을 더욱 부추기고 있다. 빙하가 점점 줄어듦에 따라 접근 가능 지역이 확장되고 있으며, 그에 따른 광상탐사 기회 확대 및 새로운 광상 발견 가능성도 점점 커지고 있는 상황이다.

그린란드의 자원개발 의지 고조

그린란드의 광물자원은 주로 지질 특성에 따라 특징적인 광물자원의 분포를 보여주고 있다.그린란드 중북부 지역에는 연-아연, 동, 금, 텅스텐 광상이 주로 발달해 있으며, 남부지역에는 동, 철, 연-아연, 백금류, 희토류, 니오븀(niobium) 광상 등이 분포하고 있다. 비금속 광물자원으로는 비교적 흑연이 많이 분포되고 있으며, 그 외에 빙정석(cryolite), 감람석(olivine), 중정석(barite)과 보석광물인 루비, 사파이어 등이 산출되고 있다. 기타 에너지 자원으로는 우라늄이 산출되고 있고, 석유, 가스자원도 서쪽과 동쪽 해안 대륙붕에 분포하며, 현재 주로 외국회사들이 탐사활동을 하고 있다.

한편, 현재 정부 재정의 약 50%를 덴마크의 지원에 의존하고 있는 그린란드 자치정부는 2020년 덴마크로부터 완전 독립을 목표로 하고 있다. 이를 위해 그린란드 자치정부는 부존자원 관련권한을 이용한 광업 진흥을 모색하고 있는 중이며, 이의 일환으로 “그린란드가 세계에서 가장 매력적인 광물탐사 대상지역이 되도록 한다” 는 내용 등을 담은 ‘Mineral Strategy 2009’를 발표한 바 있다.

희토류자원 전쟁 시대에 대응

2010년 9월 중국과 일본 간의 센카쿠열도(중국명 다오위다오) 영토 분쟁이 희토류 자원을 둘러싼 마찰로까지 번지면서 희토류 자원은 세계적으로 다시 한 번 큰 관심을 끌게 되었다. 중국은 희토류 자원의 세계 매장량 중 무려 48%를 차지하고 있는 희토류 부국이다. 공급측면을 보면 그 편재성은 더욱 심각한데, 세계 희토류생산량 중 중국산의 비율은 자그마치 97%에 달한다. 중국과 일본의 마찰과 중국의 희토류 자원정책 변화로 인해 세계 희토류자원 시장에는 중국 내수시장과 나머지 세계시장이라는 두 개의 시장이 형성되고 있으며, 세계적으로 중국 이외의 국가에서 희토류 자원탐사와 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 중국의 압도적인 희토류 공급 지배 구조로 인해 당분간 세계 희토류 수요-공급 균형은 중국의 수출과 중국 내 생산 정책에 크게 의존할 수밖에 없는 구조이다. 이에 세계 여러 나라들은 안정적인 희토류 공급을 위해 중국 이외 국가에서의 희토류 생산 인프라 및 희토류 공정기술 부분을 강화하려는 움직임을 보이고 있다.

 이러한 국제 환경에서 첨단소재 산업이 발달된 우리나라는 필요한 희토류 기반의 주요 부품들을 전량 수입하고 있는 실정이다. 국내외적으로 적극적인 희토류 자원 탐사와 개발을 통하여 희토류 자원의 안정적 확보 및 소재 기초산업을 확립해야 하는 국가적 명제를 동시에 안고 있다고 볼 수 있다. 이런 상황에서 그린란드와의 협력을 통한 그린란드 광물자원 개발은 우리나라가 놓쳐서는 안될 새로운 돌파구임이 틀림없다. 그린란드의 풍부한 광물자원 중 특히 세계적인 부존량을 자랑하는 희토류자원 탐사를 통해 국가 첨단 산업의 핵심 자원을 확보하는데 국가적인 관심과 노력을 기울여야 할 것이다.

새로운 희토류광상 발견 기회 확대

희토류 원소는 지각 내에 비교적 풍부하게 존재하지만, 채광할 수 있을 정도로 농집되어 나타나는 경우는 많지 않다. 그러나 그린란드는 최근 세계적으로 희토류광상 부존 유망지역으로 부상하고 있으며, 여러 곳에서 탐사 프로젝트들이 수행되고 있어 추후로도 희토류 광상이 발견될 여지가 많은 지역이다.

그린란드에는 지금까지 수개의 대규모 희토류 광상들이 발견되었는데, 가장 유망한 광상은 남부 가다르 지역에 위치한 대표적 희토류 광상인 크바네필드(Kvanefjeld), 크랭글랜(Kringlerne), 모츠펠트(Motzfeldt) 광상 등이다. 그 중 크바네필드와 크랭글랜 광상이 분포하는 일리마우싹(Illimaussaq)지역은 KIGAM-GEUS 공동 연구지역으로서, 약 220여 종의 광물이 알칼리 관입암 복합체 내에 산출되고 있는 세계적인 광물 산출지역이다. 이 중 27개 광물은 이 지역에서 최초로 발견되었으며, 9개 광물은 전 세계에서 이 지역에서만 산출되고 있다. 상기 2개 광상은 중국을 제외한 세계 최대의 희토류 매장량을 보유한 지역으로, 희토류 중 경제적 가치가 큰 중(重)희토류의 함유량이 특히 높게 나타나고 있다.

그린란드 남부의 나르삭(Narsaq)에서 북쪽으로 수 ㎞ 떨어진 곳에 위치하고 있는 크바네필드 광상은 희토류광물(U, Th함유)과 함께 아연도 산출되고 있다. 아연은 관입암인 루야브 라이트(Lujavrite) 내에 주로 산포상의 섬아연석으로 나타나고 있으며, 희토류광물도 이 루야브라이트 내에 산출된다. 남부 나르삭과 카코르톡(Qaqortoq) 인근에 위치하는 크랭글랜 광상은 층상의 애그페이틱(Agpaitic) 하석질 섬장암 하부에 형성된 광상으로서, 광상을 배태하는 암석은 캐코르토카이트(Kakortokite)로 명명된 암체이다. 광석광물로는Ta-Nb-REEZr-Y을 함유하는 유디알라이트(Eudialyte)가 주요 광석광물로 산출되고 있다.

크랭글랜 광상으로부터 북동쪽으로 약 70㎞ 떨어진 곳에 위치하는 모츠펠트 광상은 이갈리코(Igaliko) 하석질 섬장암체의 중심부에 배태되는 광상으로서, 산상이 북한의 압동 광상과 매우 유사한 광상이다. 모츠펠트 하석질 섬장암체에 나타나는 소록석(Pyrochlore)에는 상당한 양의 탄탈륨과 우라늄이 함유되어 있다. 특히 그동안 청정지역인 그린란드 자원개발에 가장 큰 걸림돌이었던 환경문제의 핵심인 「우라늄 제로 톨레랑스(Zero-Tolerance on Uranium)」 정책을 2013년 10월 24일 그린란드 자치의회에서 폐기하기로 결정함으로써, 우라늄을 포함한 그린란드 남부의 희토류 광상들에 대한 개발이 활발히 진행될 수 있을 것으로 기대된다.

우리 연구원은 2013년부터 시작한 KIGAM-GEUS 공동연구사업 추진과 관련하여 1차 년도에 일리마우싹 지역에 분포하는 크바네필드 및 크랭글랜 희토류 광화대에 대한 공동조사를 수행하였다. 2차 년도인 올해는 모츠펠트 희토류 광화대에 대한 연구를 수행하고, 마지막 년도인 3차 년도에는 일리마우싹과 모츠펠트 두 지역을 지질·광물·광상학적으로 비교 검토하여 해당 지역에 나타나는 희토류 광상의 발달 메카니즘을 밝힐 예정이다.

한편, 그린란드에는 이미 밝혀진 희토류광상 외에도 지질·광상학적 특성상 미 발견 희토류광상이 많이 존재할 것으로 예상되는 바이다. 지속적으로 공동연구 결과와 데이터를 축적해가면 추후 해빙지역 확대에 따른 미탐사 지역에서의 신규 광상 탐사에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

글을 끝맺기에 앞서 그린란드 자원개발에 있어 반드시 고려해야 할 부분을 언급하고자 한다. 바로 환경문제이다. 그린란드에서의 자원개발은 절대적으로 친환경적 기술을 바탕으로 이루어져야 할 것이다. 그린란드는 지구상에서 오염이 가장 적은 곳 중 하나이다. 자원개발이 그린란드 환경에 미칠 영향을 무시한 채 자원만을 탐내고 접근해서는 안 된다. 환경오염을 최소화 할 수 있는 탐광, 채굴 및 가공처리기술을 현장에 적용할 수 있다면 그린란드의 환영받는 파트너가 될 수 있을 것이다.

※ 본 콘텐츠는 한국지질자원연구원에서 격월간으로 발행하는 <지질·자원·사람>(2014년 3+4월호)에서 발췌하였습니다. 소식지 구독을 원하시는 분은 연구원 홍보팀(T.042-868-3277)으로 연락주시기 바랍니다.