◎한국자원연 박경호 박사팀 이용안 제시/망간 1g당 구리 40㎎·니켈 28㎎ 흡수/폐수흡수→제련하면 금속회수율 4배/바다속 5천m 아래서 채굴… 경제성 떨어져 흠

태평양 깊은 바다속 5천m 아래에 부존돼 있는 심해저 망간단괴는 구리 니켈 코발트등의 유가금속이 함유돼 있어 21세기 미래의 광물로 통한다.이 심해저 망간단괴를 단순 제련보다 훨씬 효율적으로 활용할수 있는 방법을 국내 연구진이 제안해 관심을 끌고 있다.

한국자원연구소 자원활용소재연구부 박경호 박사(46)팀은 최근 대덕연구단지에서 열린 제3회 심해저 망간단괴 처리기술 워크숍에서 「중금속 흡착제로서의 망간단괴 이용방안」을 제시했다.

이 방안은 망간단괴가 구멍이 뻥뻥 뚫려 있는데다 주성분인 이산화망간이 중금속 흡착력이 높아 이미 일부에서 중금속 흡착제로 사용되고 있는 데 착안한 것으로 이를 이용하면 폐수나 폐가스의 중금속을 제거할수 있다.그뿐만 아니라 망간단괴내에 함유돼 있는 금속과 흡착된 금속들을 함께 침출시키면 더욱 많은 양의 금속을 회수할수 있는 이중효과를 거둘수 있다.

박박사는 중금속 흡착제로서 망간단괴의 사용 가능성을 알아보기 위한 기초 실험으로 태평양 클라리온 클립톤 지역의 심해저에서 건져온 망간단괴를 구리및 니켈 이온 용액에 넣고 이 중금속들의 흡착 상태를 관찰했다.용액의 농도,산도(pH),온도,시간,시료의 입자크기등 여러 조건별로 실시된 이 실험에서 망간단괴 1g은 구리를 최대 40㎎(4%),니켈을 최대 28.0㎎(2.8%)을 빨아들이는 것으로 나타났다.

이는 제오라이트등 기존의 폐수처리제의 중금속 처리율에 뒤지지 않는 수치다.또한 이처럼 망간단괴에 중금속을 흡착시킬 경우 망간단괴의 구리 함유율은 천연상태일때 1.2%에서 흡착된 부분 4%를 합쳐 최고 5.2%로 올라간다.또 니켈은 천연상태 1.2%에서 최고 4%까지 함량이 올라간다.결론적으로 망간단괴를 1차 폐수 흡착제로 사용한후 2차로 제련함으로써 금속 회수율을 4배가량 높일수 있다는 계산이다.연구팀은 코발트에 대해서도 같은 실험을 해본 결과 0.2%의 품위를 3.2%로 올릴수 있는 것을 확인했다고 밝혔다.

하지만 이 결과는아직 기초 연구단계.박박사는 『이 결과의 실제 적용 효과를 알아보기 위해 올 가을부터는 공장폐수를 가지고 실험해볼 계획』이라고 말한다.연구팀은 구리 니켈 코발트 등 중금속의 주요 배출원인 도금 공장 폐수에 대해 이번 실험할 계획이다.

심해저 망간단괴는 아직은 「꿈의 광물」이다.5천m 바다밑에 있는 광석을 캐내 제련하는 것은 기술적으로도 어렵거니와 경제성에 있어서도 육상광물보다 떨어지기 때문이다.

그러나 육상광물은 점점 고갈돼 가고 있다.1920년대 미국에서는 구리의 경우 함량이 2%는 돼야 경제성이 있다는 평가를 받았으나 90년대에 들어서는 0.5%만 돼도 경제성을 인정받는 실정이다.이처럼 육상광물이 희귀해지고 생산단가가 높아져 심해저 광물 생산단가와 비슷해질때 심해저 광물은 현실성을 갖게 된다.전문가들은 이 시기를 2010∼2020년대로 보고 있다.

우리나라는 태평양 하와이 동남쪽 클라리온 클립톤 지역에 광구를 확보해 놓고 있다.〈신연숙 기자〉