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[IT뉴스][뉴테크] 미역, 다시마가 희토류 공장된다…환경오염 없는 ‘바이오마이닝’
온카뱅크관리자
조회:
21
2024-05-29 13:18:03
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">해조류가 희토류 원소 체내 축적에서 착안<br>육지 매장지 인근 해역에 대규모 재배<br>환경 오염 걱정 없이 희토류 생산도 가능<br>미 에너지고등연구계획국, 한국과도 연구 협력</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="UvxAmkWAz3"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="uXnmSO1muF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="미 에너지부 산하기관 에너지고등계획원(ARPA-E) 관계자들이 지난 1월 완도군 해조류 양식장을 방문한 모습. 해조류는 바다 속 오염물질을 정화하고, 대기 중 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 최근에는 희토류 원소를 축적하는 사실도 확인돼 이를 이용한 희토류 원소 채굴 프로젝트가 시작됐다./뉴스1" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131806100zrzb.jpg" data-org-width="5000" dmcf-mid="FaDijLIiuu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131806100zrzb.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 미 에너지부 산하기관 에너지고등계획원(ARPA-E) 관계자들이 지난 1월 완도군 해조류 양식장을 방문한 모습. 해조류는 바다 속 오염물질을 정화하고, 대기 중 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 최근에는 희토류 원소를 축적하는 사실도 확인돼 이를 이용한 희토류 원소 채굴 프로젝트가 시작됐다./뉴스1 </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="7PyUK7MUUt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131806466uonk.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="3lINwATN7U" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131806466uonk.png" width="658"></p> </figure> <p dmcf-pid="zHirls5rz1" dmcf-ptype="general">산업의 비타민으로 불리는 희귀 광물인 희토류를 육지 광산이 아니라 바다에 사는 해조류에서 얻는 방법이 개발되고 있다. 희토류 채굴로 생기는 환경 파괴를 줄이고, 채굴량도 늘릴 수 있는 방법으로 기대를 모은다.</p> <p dmcf-pid="qdZb89nb75" dmcf-ptype="general">영국의 과학전문지인 ‘뉴사이언티스트’는 지난 28일(현지 시각) 미국 정부의 지원을 받은 과학자들이 해조류를 이용해 희토류를 생산하는 법을 연구하고 있다고 전했다. 생명체에서 희토류를 이른바 ‘바이오마이닝(biomining)’ 기술이다.</p> <p dmcf-pid="BdZb89nb0Z" dmcf-ptype="general">희토류는 매우 드물게 존재하는 금속 원소를 지칭하는 말로, 란타넘·네오디뮴·루테튬·스칸듐·이트륨 등 17개 원소를 말한다. 세계 각국이 희토류 확보 경쟁을 벌이는 것은 컴퓨터 하드디스크와 반도체, 액정디스플레이(LCD), 배터리, 전기자동차 같은 첨단 제품의 핵심 소재로 쓰이기 때문이. 전 세계에서 중국에 가장 많이 매장돼 있다.</p> <p dmcf-pid="6KDbbuxpFI" dmcf-ptype="general">미국 페어뱅크스 알래스카대의 셰리 우만조르(Schery Umanz) 교수는 해조류를 이용해 환경 파괴 없이 희토류를 생산할 수 있는 방법을 제안했다. 해조류가 바닷물에 녹아있는 희토류 원소를 흡수해 몸안에 축적할 수 있다는 점에 착안했다. 만약 해조류가 희토류 원소를 더 많이 축적할 수 있는 방법을 개발하면 육지 대신 바다에서 희토류를 얻을 수 있다는 것이다. 연구진은 미 에너지부 산하 에너지고등연구계획원(ARPA-E)에서 200만달러의 연구비를 지원받았다.</p> <p dmcf-pid="KI4okalopH" dmcf-ptype="general">과학자들이 바다에서 희토류를 찾는 것은 육지 희토류 광산이 심각한 환경 오염을 유발하기 때문이다. 희토류 성분이 함유된 광석을 캐고, 여기서 불필요한 부분을 없애는 선광과 희토류 성분만 뽑아내는 정제 과정을 거치는데, 이 때 먼지가 엄청나게 발생하고 중금속, 유해가스, 폐수, 광물 찌꺼기 등이 발생한다.</p> <p dmcf-pid="94S3qpP3FG" dmcf-ptype="general">국제전략자원연구원에 따르면 희토류 1t을 뽑는 과정에서 황산이 포함된 독성가스 6만3000㎥, 산성 폐수 20만L가 발생한다. 중국은 이런 환경 오염을 무시하고 희토류를 채굴하지만, 미국이나 유럽은 국민의 반발을 우려해 희토류 생산을 줄이거나 아예 포기하기도 한다. 중국이 대부분의 희토류 생산을 차지한 탓에 희토류가 무기화되기도 한다.</p> <p dmcf-pid="20ASHTuSUY" dmcf-ptype="general">알래스카대 연구진은 알래스카주 남동부에 있는 보칸산에 주목했다. 보칸산은 능선을 따라 북미 지역에서 가장 많은 희토류가 매장된 지역 중 하나다. 미국 정부가 몇 년 전부터 희토류 채굴을 고민했지만, 환경에 대한 우려로 생산에 나서지 못하고 있는 상황이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="VVht738t0W" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="중국 네이멍구의 희토류 광산. 희토류는 생산 과정에서 막대한 양의 폐기물과 오염물질이 발생한다./로이터 연합뉴스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131807845xhcz.jpg" data-org-width="1053" dmcf-mid="08cegJmepp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131807845xhcz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 중국 네이멍구의 희토류 광산. 희토류는 생산 과정에서 막대한 양의 폐기물과 오염물질이 발생한다./로이터 연합뉴스 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="fJ5K62LK3y" dmcf-ptype="general">우만조르 교수는 희토류 광산에서 흘러온 물이 바다로 가면 해조류가 그 안에 있는 희토류를 몸안에 흡수할 수 있다고 생각했다. 연구진은 바다 광산의 아이디어를 검증하기 위해 보칸산 주변 바다에 희토류 원소를 축적할 수 있는 해조류를 대규모로 양식하고 있다.</p> <p dmcf-pid="42C1uF410T" dmcf-ptype="general">연구진은 해조류에서 생성되는 음전하를 띤 탄수화물이 양전하를 띤 희토류 원소를 끌어당긴다고 보고 있다. 예를 들어 갈조류에 있는 알긴산염이 희토류 원소의 하나인 이트륨을 농축하는 것으로 밝혀졌다. 알긴산은 미역이나 다시마의 20~30%를 차지하는 섬유질이다. 우만조르 교수는 “해조류는 3차원의 흡수 유기체에 가깝다”며 “육지에서 박테리아를 이용하는 바이오마이닝과 달리 해조류는 뿌리뿐만 아니라 몸 전체에서 광물을 흡수할 수 있다고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="8flFz06Fpv" dmcf-ptype="general">미국 에너지부 산하 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(PNNL)는 수조에서 진행한 실험에서 일부 거대 해조류가 평균보다 100만배 정도 높은 농도로 희토류 원소를 축적할 수 있다는 사실을 발견했다. 알래스카대 연구진의 아이디어가 실현가능하다는 의미다. PNNL의 스콧 에드먼슨(Scott Edmunson) 연구원은 “해조류를 이용한 채굴은 친환경적”이라고 말했다.</p> <p dmcf-pid="6I4okaloUS" dmcf-ptype="general">우만조르 교수 연구진은 해조류를 이용한 희토류 생산이 성공한다면 보칸산과 이어지는 해안에 희토류를 생산하는 대규모 해조류 양식장을 지을 수 있다고 보고 있다. 이런 친환경적인 희토류 생산이 전통적인 채굴의 단점을 보완할 수 있다는 것이다. 해조류는 광산에서 생기는 각종 폐기물을 정화하는 역할도 할 수 있다. 해조류를 이용하면 바다에서 오염 물질을 제거하고, 대기 중 이산화탄소를 제거하는 데도 도움을 받을 수 있다고 연구진은 설명했다.</p> <p dmcf-pid="PlPNwATNFl" dmcf-ptype="general">미 ARPA-E는 해조류 양식의 강국인 한국과도 바이오마이닝 연구를 추진하고 있다. 지난 1월 해양수산과학기술진흥원(KIMST)은 ARPA-E와 연구협력 강화를 위한 업무협약을 체결했다. 당시 방한한 에블린 엔 왕(Evelyn Wang) ARPA-E 원장은 전남 완도의 해조류 양식장도 방문했다.</p> <p dmcf-pid="Q0ASHTuSph" dmcf-ptype="general">왕 원장이 완도를 찾은 것은 이미 미국에서 해조류 양식의 최적지로 인정받은 곳이기 때문이다. 지난 2021년 미 항공우주국(NASA)이 완도의 해조류 양식장을 촬영한 인공위성 사진을 공개하며 완도가 친환경 해조류 양식의 최적지라고 소개해 화제가 됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="xyRkODGkFC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="미 항공우주국(NASA)의 랜드샛(Landsat)8호가 2021년 2월 19일 촬영한 완도 해역./NASA" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131809491mjjf.jpg" data-org-width="720" dmcf-mid="pD3fM8Nf30" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/29/chosunbiz/20240529131809491mjjf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 미 항공우주국(NASA)의 랜드샛(Landsat)8호가 2021년 2월 19일 촬영한 완도 해역./NASA </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="ydZb89nbzI" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p dmcf-pid="Wi19PVo9pO" dmcf-ptype="general">PNNL, DOI : <span>https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-35837.pdf</span></p> <p dmcf-pid="Y0ASHTuSFs" dmcf-ptype="general">ARPA-E, DOI : <span>https://arpa-e.energy.gov/technologies/exploratory-topics/algal-mining</span></p> <p dmcf-pid="GzwYtHbY0m" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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