지질자원연 탐해3호 서태평양서 고농도 해저 희토류 확인

탐해 3호 '8.1㎞ 장거리 스트리머' 실천 첫 운용
2025년 7월 탐사 결과 성과… 3곳서 시료 확보
데이터 기반 과학 탐사 프로세스 정립 의미 커

탐해3호가 서태평양에서 피스톤 코어링 시추를 진행하고 있다. 지질자원연 제공

한국지질자원연구원(이하 지질지원연)의 최첨단 물리탐사연구선 탐해3호가 서태평양 공해상 첫 대양 탐사에서 고농도 희토류를 확인했다. 공해 자원은 국제해저기구(ISA)가 관리하는 인류 공동 유산으로 선제적인 데이터 확보가 곧 독점적 탐사 권한으로 이어진다.

지질자원연은 2025년 7월 탐해3호가 수심 5800m 지점의 피스톤 코어링 시추를 통해 최대 3100ppm, 평균 2000ppm 이상의 고농동 희토류 부존을 확인했다고 15일 밝혔다.

글로벌 안보 핵심으로 부상한 희토류는 지각 내 광범위하게 분포하지만 채산성 있는 고농도 광상은 제한적이다. 육상 광석은 정제 과정서 토륨 등 방사성 물질을 다량 배출하는 환경적 한계도 있어 특정 국가의 공급망 독점 현상이 심화되고 있다. 이런 가운데 해저 희토류 진흙은 고성능 영구자석 제조에 필수적인 중희토류 함유량은 낮으면서도 방사성 물질 함유량이 낮아 차세대 핵심광물 공급망의 해법으로 주목받고 있다.

탐해 3호는 핵심 인프라인 8.1km 장거리 스트리머를 처음 실전에 운용했다. 스트리머는 선박 뒤로 길게 펼치는 수평형 해상 수진기로, 길이가 길수록 심해저 심부에서 반사되는 저주파 음파를 다양한 각도에서 수집할 수 있어 심해저 지층 구조를 더 넓고 깊게 들여다 볼 수 있다.

확보된 데이터는 지질자원연의 지구물리 해석 기술과 결합해 탐사의 불확실성을 획기적으로 낮췄다. 연구팀은 방대한 해저 지층 자료를 정밀 분석해 희토류가 집중될 수 있는 지질학적 환경을 사전에 특정했으며 선정된 3개 시추 지점에서 모두 고농도 시료를 확보했다.

이번 탐사 결과는 막대한 비용과 시간이 소요되는 해저 광물 탐사에서 적중률을 극대화하고 개발 리스크를 최소화하는 데이터 기반 과학 탐사 프로세스를 정립했다는 데 의미가 크다.

지질자원연은 2026년 4월 2차 탐사를 통해 새로운 대항해 속도를 높인다. 1차 탐사가 희토류 존재를 확인하는 기초 단계였다면 2차 탐사는 해당 해역의 탐사 밀도를 높여 정밀한 자원 지도를 완성할 계획이다. 심해저 핵심광물 자원 확보를 위한 중장기 로드맵 핵심 과정으로, 향후 대한민국이 글로벌 공급망 주도권을 쥐기 위한 과학적 토대가 될 수 있을 것이란 기대다.

연구책임자인 김윤미 지질자원연 해저지질연구센터장은 "이번 탐사 성과는 우리 기술로 유망 지역을 직접 예측하고 일관된 성과를 냈다는 점에서 해저 자원 탐사 기술 자립화의 큰 진전"이라며 "4월 예정된 2차 탐사를 통해 데이터 정밀도를 높여 대한민국만의 독자적인 해저 자원 영토를 확보하겠다"고 말했다. 임효인 기자