▲ 최첨단 물리탐사연구선 ‘탐해3호’가 서태평양 공해상에서 장거리 스트리머를 전개하며 심해저 물리탐사를 수행하고 있다.

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한국지질자원연구원(KIGAM)이 데이터 과학 기반 심해 탐사를 통해 서태평양 공해상 해저가 차세대 희토류 공급원으로 부상할 가능성을 제시하며, 국내 심해저 자원 탐사 기술의 새로운 이정표를 세웠다.

한국지질자원연구원(권이균 원장)은 2025년 7월 최첨단 물리탐사연구선 탐해3호를 활용해 서태평양 공해상에서 수행한 첫 대양 탐사에서 고농도 해저 희토류 부존을 확인했다고 15일 밝혔다.

이번 탐사에서 연구팀은 수심 약 5,800m 해역에서 피스톤 코어링 시추를 수행해 최대 3,100ppm, 평균 2,000ppm 이상의 희토류가 함유된 해저 퇴적물을 확보했다. 사전 지구물리 분석을 통해 선정한 3개 정점 모두에서 고농도 시료를 확인하며 예측 정확도를 입증했다.

희토류는 첨단산업 전반에 필수적인 핵심광물이지만, 육상 광상은 환경 부담과 공급망 편중 문제가 크다. 반면 해저 희토류 진흙은 고성능 영구자석에 필요한 중희토류 함량이 높고 방사성 물질 함유량이 낮아 차세대 공급원으로 주목받고 있다. 다만 심해 탐사의 높은 불확실성과 비용이 상용화의 걸림돌로 작용해 왔다.

이번 성과의 핵심은 탐해3호의 8.1km 장거리 스트리머를 국내 최초로 실전 운용한 데 있다. 스트리머는 선박 후미에 전개되는 수평형 수진기로, 길이가 길수록 심해저에서 반사되는 저주파 신호를 다각도로 수집할 수 있다. 탐해3호는 8.1km에 걸쳐 배치된 648개 채널 센서를 통해 수심 5,800m 이하의 복잡한 지층 구조를 고해상도로 영상화했다.

확보된 방대한 물리탐사 데이터는 KIGAM의 지구물리 해석 기술과 결합돼 탐사 불확실성을 획기적으로 낮췄다. 연구팀은 희토류가 집중될 가능성이 높은 지질학적 환경을 사전에 특정했고, 그 결과 선정된 시추 지점에서 모두 유의미한 성과를 도출했다. 이는 막대한 비용이 수반되는 심해 광물 탐사에서 적중률을 높이고 개발 리스크를 줄이는 ‘데이터 기반 과학 탐사 프로세스’의 유효성을 입증한 사례다.

글로벌 심해 자원 경쟁도 본격화되고 있다. 일본은 자국 EEZ 내 미나미토리시마 해역에서 수심 6,000m 채광 실증에 나서는 등 실전 단계에 돌입했다. KIGAM은 특정 국가의 주권이 미치지 않는 공해(High Seas)를 전략적으로 공략하고 있다. 공해 심해저 자원은 국제해저기구(ISA)가 관리하는 ‘인류 공동 유산’으로, 선제적 데이터 확보가 향후 탐사 권한과 직결된다.

KIGAM은 오는 4월 2차 탐사에 착수해 탐사 밀도를 높이고 정밀 자원 지도를 완성할 계획이다. 1차 탐사가 유망성 확인 단계였다면, 2차 탐사는 중장기 심해저 핵심광물 확보 로드맵의 핵심 과정으로 평가된다.

김윤미 해저지질연구센터장은 “우리 기술로 유망 지역을 예측하고 일관된 성과를 냈다는 점에서 해저 자원 탐사 기술 자립화의 중요한 전환점”이라며 “2차 탐사를 통해 데이터 정밀도를 높여 대한민국의 독자적인 해저 자원 기반을 구축하겠다”고 말했다.

권이균 KIGAM 원장은 “탐해3호는 전 세계 바다를 누비며 자원 주권을 뒷받침하는 6,862톤급 최첨단 물리탐사연구선이자 국가 전략자산”이라며 “KIGAM이 글로벌 핵심광물 공급망 확보의 전초기지 역할을 수행할 수 있도록 역량을 집중하겠다”고 강조했다.