해저 채광

Seabed mining
해저채굴기술의 모델

해저 채굴은[1] 해저에서 광물을 수중 채굴 기술에 의해 회수하는 것입니다. 이 개념에는 대륙붕의 얕은 깊이에서 채굴하는 것과 구조 활동, 열수 분출구 및 심평원과 관련된 더 깊은 깊이에서 심해에서 채굴하는 것이 포함됩니다. 기술 분야에서 사용되는 광물과 금속에 대한 요구가 증가함에 따라 열수 분출구 주변의 거대한 다금속 황화물 퇴적물, 해저 평원의 해저산 측면의 코발트가 풍부한 지각, 망간 단괴의 밭 등 해저 광물 자원 채굴에 대한 관심이 다시 높아졌습니다.[2] 해저는 높은 농도의 귀중한 광물을 제공하지만 데이터 부족으로 인해 해양 종에 대한 생태학적 손상의 위험이 알려지지 않았습니다.[1][2]

자원.

해양에서 발생하는 다양하고 복잡한 물리적, 화학적, 지질학적 및 생물학적 과정은 때때로 다양한 광물의 경제적으로 실행 가능한 농도를 생성할 수 있습니다. 특히 고도로 농축된 유체가 냉각 시 용질을 침전시키는 열수 분출구 근처에서 말입니다. 지금까지 (2022년) 대부분의 퇴적물에서 추출의 기술적, 경제적 문제가 극복되지 않았지만, 실행 가능한 수중 채굴 작업, 특히 남부 아프리카 서부 해안의 다이아몬드 회수 작업이 있었습니다.[1]

다이아몬드, 티타노마그네타이트와 석회암 장석이 있는 철사, 코발트가 풍부한 망간각, 인광석 결절, 망간 결절의 퇴적물은 이미 알려져 있습니다. 희토류 원소의 가치와 희소성은 해저 퇴적물에서 희토류 원소를 정제할 수 있는 가능성에 대한 조사를 장려하고 있습니다.[1]또한 대륙 사면과 상승에 있는 해양 퇴적물의 가스 수화물에서 메탄을 추출할 수 있는 범위도 있습니다.[2]

1 m3 메탄 하이드레이트는 164 m의3 메탄 가스를 생성할 수 있기 때문에 잠재적으로 많은 양의 가스 하이드레이트를 사용할 수 있습니다. 그러나 이 과정은 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에 아직 상업적 개발이 시작되지 않았습니다. 해양 메탄 하이드레이트의 전 세계 질량 추정치는 약 550에서 1,146 Gt C입니다. 가스 하이드레이트의 매장량은 대륙 사면과 융기의 퇴적물과 극지 영구 동토층 아래의 땅에 널리 분포하며, 대륙 마진 퇴적물의 95%로 추정됩니다.[2]

프로젝트

남부 아프리카의 나미비아 서해안에서, Diamond Fields International Ltd는 2001년에 다이아몬드의 얕은 해저 채굴을 시작했습니다. De Beers Group은 해저에서 다이아몬드를 회수하기 위해 전문 선박을 계속 사용하고 있습니다. 이들은 2018년 나미비아 배타적경제수역(EEZ)에서 140만 캐럿을 추출했고, 2019년 드 비어스는 생산성이 2배 향상될 것으로 예상되는 신규 선박을 발주했습니다.[3]

파푸아뉴기니(PNG) 정부는 2011년 1월 '솔와라 1호' 프로젝트를 위해 노틸러스 미네랄 주식회사(Nautilus)에 '탐사' 허가를 내줬습니다. 심해에 대한 최초의 탐사 면허증이었습니다. 노틸러스가 파산을 선언하여 프로젝트가 진행되지는 않았지만 프로젝트는 법적 프레임워크가 어떻게 발전할 수 있는지에 대한 기초를 제공했습니다. 이 임대는 20년 동안 필수 자원을 추출하기 위해 비스마르크 해의 59 평방 킬로미터에서 1,600 미터 깊이의 면적을 차지했습니다. 노틸러스는 3년 동안 고급 구리 8만 톤과 금황광석 15만~20만 온스 등 총 1.3톤의 물질을 추출하려고 했습니다.[4] PNG 경제가 광업에 크게 의존하고 있다는 점을 감안하면 PNG는 솔와라 1호의 성공에 강한 관심을 갖고 지분 30%를 매입해 이후 1억2000만 달러(USD)가 넘는 손실을 입었습니다.[5][6] 광업이 야기할 수 있는 잠재적인 피해에 대한 지역 시민들과 토착민들에 대한 보상이 부족하기 때문에 허가에 대한 광범위한 반대가 있었습니다.[7]

기술

해저 광물 채굴 제안서는 모두 해저 자원 수집기, 리프팅 시스템 및 지표 선박의 유사한 개념을 기반으로 하며, 이는 해양에서 물질을 처리하거나 육상 시설로 광석을 운반할 수 있습니다. 제안된 수집 시스템의 대부분은 기계 장치나 가압수상기를 사용하여 해저의 퇴적물을 제거하는 원격 조작 차량을 사용할 것입니다.[2] 로봇 굴착 기계는 솔와라 1 프로젝트의 퇴적물 작업을 위해 만들어졌습니다. 여기에는 지표암을 분해하기 위한 벌크 커터, 파편을 리프트 펌프로 펌핑하여 흡입 준설기와 같은 역할을 하는 수집기가 포함되었습니다. 이렇게 하면 표면에 있는 선박으로 물질을 옮겨 처리할 현장으로 물질을 운반할 수 있습니다. 이것들은 애벌레 트랙에서 해저 주변을 움직이는 거대한 기계입니다. 해저 퇴적물에 농축된 광물은 구리, 금, 은, 아연과 같은 금속이 풍부할 수 있지만 추출과 운반을 위해 분해가 필요합니다.[8][9] 천연가스는 화학적 억제제를 주입하거나 저장고를 감압하거나 온도를 높임으로써 가스 하이드레이트 저장고에서 추출됩니다.[2]

영향

포지티브

관련된 광산 산업, 사용 가능한 광물이 필요한 산업 및 매장량이 있는 EEZ가 있는 국가 모두에 긍정적인 경제적 영향을 미칠 가능성이 있습니다.[1]

해저 채광은 육상 채광의 대안으로 주장되어 왔습니다. 육상 채광은 유독성 폐수, 토양 오염 및 삼림 벌채에 기여하여 파괴적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.[10] 중국과 인도네시아의 사례들은 리튬, 흑연, 실리콘의 폐기물이 미국의 주요 산성광산 배수 문제뿐만 아니라 마을 전체와 생태계를 파괴했습니다.[11] 육상 채광은 또한 3,500억 톤 이상의 폐기물을 생산하며 주요 탄소 발자국을 가지고 있습니다.[12] 전 세계 에너지의 11%를 차지하는데, 심해 채굴의 경우 1%로 추정됩니다.[12] 수만 평방 킬로미터의 숲이 육지를 기반으로 한 채굴을 위해 개간되어 있으며, 앞으로 수십 년 안에 증가할 것으로 예상되어 서식지 파괴와 생물 다양성 손실이 더욱 증가할 것입니다.[13] 일부 연구에서는 심해가 지구상에서 가장 낮은 바이오매스 환경을 가지고 있다는 것을 보여주었습니다.[12] 클라리온 클리퍼턴 존은 대부분의 지뢰가 위치한 열대우림 지역과 비교해 육지의 평균 생물군집보다 300배, 최대 3000배 적은 바이오매스를 가지고 있습니다.[12] 존재하는 생명체는 70%의 박테리아이며, 대부분의 유기체는 4cm보다 작습니다.[12] 궁극적으로 이러한 연구를 확인하기에는 아직 데이터가 충분하지 않습니다.

심해는 새로운 녹색 기술에 대한 수요가 높은 광물을 제공합니다. 이는 현재의 재활용 계획으로는 충족할 수 없으며, 수요 증가에 발맞추기 위해서는 2050년까지 이러한 광물의 생산량이 거의 500% 증가해야 합니다.[14] 심해는 20% 미만의 육상 수확량에서 금속 광석이 종종 2% 미만을 사용하기 때문에 육상 기반 자원보다 훨씬 경제적입니다. 반면 해저 결절은 99% 사용 가능한 광물입니다.[11]

해저광산은 육상의 위험으로부터 거리가 멀어 인명피해가 거의 없기 때문에 육상광산 보유국에 비해 해저광산 보유국에 대한 사회적 비용도 절감됩니다. 지뢰는 사망과 부상, 그리고 이것들의 재정적인 비용과 큰 연관성이 있습니다. 토지 채굴은 인간의 건강에 두 번째로 가장 해로운 산업으로, 매년 거의 700만 명의 사람들이 유독성 폐기물 채굴 생산으로 인해 위험에 처해 있고 15,000명 이상의 광부들이 사망하고 있습니다.[15][16] 인간의 삶의 비용에 대한 국가별 평가에 따라 재정적 비용의 범위가 있습니다. 예를 들어, 남아프리카 공화국의 경우, 2년간 채굴 과정에서 143명의 사망자가 1억 5천만 달러의 비용이 들었습니다.[17] 근로자들이 종종 개발도상국의 소외된 사람들이나 어린이들이기 때문에 취약한 인구들이 불균형적으로 영향을 받습니다. 코발트 공급의 절반은 비인간적인 아동 노동 관행에서 비롯되며 토지 기반 금속 추출의 예측된 심화는 인권 침해를 악화시킬 수 있습니다.[11] 외진 곳에 있는 경우가 많기 때문에 토착지에 광산을 건설하는 관행에도 문제가 있습니다. 그러나 토착 주민들은 그들에게 저항할 자원이 거의 없습니다.[18] 대체 자원으로서 해저 채굴은 문화적인 지장을 초래하지 않습니다. 광산 회사들은 또한 그들의 EEZ 내에서 광산에 대한 계약을 제공하는 국가들에게 '혜택 공유'를 제공했습니다.[19] 여기에는 지역 사회에 대한 보상으로 고용 및 훈련, 인프라 개발, 지역 사회 직접 투자 및 정부에 대한 지불 제공이 포함될 수 있습니다. 인프라 개발은 전기와 깨끗한 물에 대한 접근 또는 도로, 학교 및 병원의 개발을 제공할 수 있습니다.[19] 혜택을 재분배하는 관행은 현행 지침이 아니기 때문에 사업에 참여하는 기업과 국가의 재량에 달려 있습니다.

아니요.

또한 해저 교란에 의한 민감하고 때때로 독특한 생태계에 대한 손상과 하류 지역에 교란된 물질의 퇴적으로 인해 심각한 환경 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 채굴 가능성에 대한 관심은 퇴적물과 그 형성 메커니즘에 대한 과학적 연구에 박차를 가하고 있습니다. 생물학자들은 연구되기 전에 파괴될 수 있는 이국적인 생명체의 거의 알려지지 않은 공동체에 대해 우려하고 있습니다. 아직 안심하고 예측을 하기에는 연구가 부족합니다.[1]

열수 분출구 주변의 퇴적물의 경우, 각 분출구는 고유한 용질 혼합물을 배출하므로 각 분출구는 다양한 생물 형태의 조합에 의해 집락화됩니다. 연구원들은 여전히 새로운 종을 발견하고 있지만, 그 분출구의 공통적인 특징은 그들의 생태계가 대부분의 다른 알려진 생명체들과 매우 적대적인 조건에서 번성한다는 것입니다. 이 종들에 대한 연구는 지구 생물의 진화에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 또한 광물 회수를 위해 계획된 시스템의 안전성과 그러한 장비와 관련된 사고가 지역 및 더 넓은 환경에 미칠 수 있는 영향에 대한 우려도 있습니다.[1]

심해에서 망간 결절을 추출하는 작업에는 해저에서 대형 트럭 크기의 차량이 참여하며, 해저에서 최대 3km 깊이까지 파괴될 가능성이 있으며, 수십 년 후에도 쟁기 흔적이 여전히 보입니다.[20][21] 일부 연구에서는 미생물학이 방해받지 않은 초기 상태로 돌아가려면 50년 이상이 걸릴 것이라고 제안했습니다.[22] 망간 결절 탐사 계약은 일반적으로 최대 75,000km2 지역에 대해서만 이루어지지만 영향을 받는 총 면적은 훨씬 더 큰 해양 생태계에 영향을 미치는 200~600km2 사이로 추정됩니다.[21] 이 채굴 차량은 퇴적물 기둥을 배출하여 퇴적물을 현장에서 더 먼 거리로 운반합니다.[21] 해저는 또한 결절이 백만 년에 수십 밀리미터씩만 자라기 때문에 훨씬 느린 복구 가능성을 가지고 있습니다.[23] 에피파우나(Epifauna)는 결절과 그들이 기질을 통해 생산하는 서식지에 의존하는 야생 동물입니다. 결절의 채굴 후, 결절의 기질은 새로운 결절이 형성될 때까지 수백만 년 동안 돌아오지 않습니다. 이 희귀하고 번식이 느린 에피파우나는 채굴 결절과 관련된 서식지 제거로 인해 멸종에 직면할 것입니다.[24] 해저에 사는 생물들은 채굴 기술에 의해 발생하는 소음과 빛 오염에 영향을 받거나 기둥의 퇴적물에 분산되거나 질식될 수도 있습니다.[25]

궁극적으로 심해 생태계의 원격성과 복잡성은 학자들이 확실한 연구 결과를 얻기 어렵게 만듭니다.[original research?]

법적 측면

국제해저청은 1982년 대륙붕 너머 심해저에서 인간의 활동을 규제하기 위해 설립된 유엔의 기구입니다. 상업적 채굴을 위한 규칙을 지속적으로 개발하고 있으며, 2016년 현재 총 140만 km2 이상의 면적에 걸쳐 27건의 광물 탐사 계약을 체결했습니다. 다른 해저 채굴 작업은 EEZ 국가 내에서 이미 진행되고 있으며, 일반적으로 대륙붕의 비교적 얕은 깊이에서 진행되고 있습니다.[2]

바다에서 인간의 활동을 지배하는 관할권은 육지와의 거리에 따라 구역이 정해집니다. 연안국은 1982년 유엔해양법협약(UNCLOS)에 따라 12해리(22km)의 영해를 완전히 관할하며,[26] 이 협약은 공역, 물기둥, 해저토양을 포함합니다. 연안 국가들은 또한 200해리(370km) EEZ 내의 자원에 대한 독점적인 권리와 관할권을 가지고 있습니다. 일부 주에서는 EEZ를 넘어 확장된 대륙붕에 대한 해저 및 광물자원에 대한 주권적 권리도 가지고 있습니다. 더 먼 앞바다에는 해저와 그 위의 물기둥을 모두 포함하는 국가 관할권을 넘어서는 지역이 있습니다. UNCLOS는 이 지역을 인류 공통의 유산으로 지정합니다. UNCLOS는 광물 관련 활동에 대한 규제와 통제는 국제 해저 기구의 책임이며 법적 틀을 제공합니다. UNCLOS 제136조는 인류의 공동 유산을 다루고, 제137조는 공동 지역 내의 자원을 다루고, 제145조는 국가 관할권을 넘어서는 지역의 해양 환경 보호를 다룹니다.[2]

그러나 인류의 공동 유산에 이익이 되고 해양 건강을 고려한다고 주장할 수 있다면 모든 기업은 국제 지역에 대한 접근을 주장할 수 있습니다. 대부분의 해저 채굴은 EEZ 내에서 발생하기 때문에 기업들은 대부분 국가 관할 문제에 관심을 가집니다. 그러나 기술이 발전함에 따라 기업들은 EEZ 이외의 지역으로 이동하기 위해 ISA 허가를 필요로 하고 있습니다. 주 정부는 또한 심해 채굴 활동이 다른 주와 그 환경에 피해를 주지 않도록 보장해야 하며, 이는 현지에서 생산된 오염이 주 관할 구역을 넘어 확산될 수 없음을 의미합니다.

나우루 케이스

2021년 6월, 나우루 사장은 국제해저관리국 이사회에서 공해상에서의 채굴을 위한 규정을 확정하는 것이 시급하다고 강조했습니다.[27]

국제해저청은 2014년부터 심해저의 상업적 채굴을 규제하는 규정인 '광업법'을 제정해 2020년 발간할 예정이었습니다. 나우루의 요청은 2023년 7월까지 규칙을 완료하거나 공식 지침이 없는 상태에서 악용 신청을 받아들이도록 권한을 강제하는 "2년 규칙"을 촉발했습니다. 규칙은 아직 확정되지 않았지만 ISA 위원회는 2025년까지 일련의 공식 규칙을 완성하기로 합의했습니다.[28] 나우루에서 채굴을 추진 중인 금속 회사는 이후 2024년 7월까지 또 다른 채굴 신청서를 제출하지 않기로 합의하여 ISA가 규제 작업을 4회 더 할 수 있게 되었습니다.[29] 이 사건으로 활동가들과 함께 적어도 21개국이 추가 연구가 완료될 때까지 활동 중단을 요구하게 되었습니다.[28] 프랑스는 영국, 노르웨이, 중국이 심해 채굴을 추진하고 있는 가운데 유일하게 심해 채굴 금지를 촉구하고 있습니다. 미국은 자국의 EEZ와 공해상에서 모두 모라토리엄을 요구하는 법안도 제출했습니다. 규제의 지속적인 결여는 해저 채굴의 장기적인 영향을 둘러싼 의문이 해결되지 않은 채 남아 있음을 의미합니다.[27]

참고문헌

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