│ 바다를 파면 돈이 나온다?!
찌는 듯한 무더위! 연일 계속되는 열대야!
여름이지만 너무 더워서 몸과 마음이 지치는 요즘, 더위를 떨쳐 내고자 하나 둘씩 꿈에 그리던 휴가지로 떠나고 계신데요. 그 중 가장 많은 분들께서 찾으시는 곳은 바로 바다! 탁 트인 경치, 넘실거리는 파도, 시원한 바닷물, 반짝이는 모래알들이 모여 이루는 멋진 풍경은 생각만해도 기분이 좋아지죠.
그런데 혹시 바다가 휴가지 외에도 다른 유용한 역할을 할 수 있다는 것 아시나요?
‘생명의 어머니’라고도 불리는 바다. 그 속에는 살아 숨쉬는 생물들 외에도 각종 광물이 다양하게 숨어 있답니다. 연료로 사용할 수 있는 돌 뿐만 아니라, 바다를 이용해 우리에게 꼭 필요한 전기를 만들 수도 있어요.
각종 자원의 보고이자 에너지원인 바다는 그 경제적 가치도 점차 높아지며 더욱 중요하게 여겨지고 있는데요. 이렇게 경제적으로나 자원으로 미래에 우리에게 아주 중요한 역할을 하게 될 숨어 있는 바다 속 자원들, 오늘은 바다의 자원에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.
│ 출렁출렁~ 넘쳐나는 바다 에너지
넘실넘실, 출렁출렁 거리는 파도와 같은 바다의 움직임들은 누군가 힘을 가해야 생긴답니다. 스포츠카나 육상선수가 움직이기 위해서는 엔진이나 근육에서 나오는 힘이 필요한 것처럼 말이죠.
바다가 움직이기 위해서는 힘을 가해주어야 하는데요. 가장 큰 움직임인 밀물과 썰물은 중력이라고 하는 힘에 의해서 생깁니다. 모든 물체는 서로를 당기는 힘인 중력을 가지고 있고, 이러한 중력은 무거우면 무거울수록 강해집니다. 그래서 우리는 우리보다 무거운 물체를 강하게 당기지 못하지만 엄청나게 무거운 지구는 우리보다 중력이 커서 우리를 당기고 있는 것이랍니다.
지구 밖에 행성인 태양과 달도 아주 무거운 별이라서 이러한 중력이 큽니다. 그래서 강하게 당기는 힘이 지구에 작용하지요. 특히 바다가 이러한 영향을 많이 받게 되어, 태양과 달의 중력과 이 둘의 움직임 때문에 바다의 높이가 변화하는 것입니다.
이 때문에 생긴 밀물과 썰물의 차이인, 조수간만의 차는 전기를 만들어 내어 청정 에너지원으로 사용할 수 있습니다. 밀물이 들어와 바닷물이 최고 높이가 되는 만조시기에 바닷물을 가두었다가, 썰물이 되어 바닷물의 높이가 가장 낮은 간조에 물을 흘려 보냅니다. 이때 높은 곳에서 물이 떨어지면서 터빈을 돌리게 되는데요. 물레방아가 높은 곳에서 떨어진 물을 이용해 돌아가는 것과 같은 원리로 터빈이 돌아가면서 전기를 발행하게 되는 것이지요. 이와 같은 방법을 이용해 발전을 하는 것을 조력 발전이라고 합니다.
우리나라의 경우, 조수간만의 차가 커서 조력발전을 이용한 전기생산이 유리합니다. 그래서 현재 시화호 조력발전소를 건설 중에 있는데요. 세계 최대 규모이며 연간 942억원의 원유 수입을 줄이고 이산화탄소 발생양도 줄여주어서 경제적인 이익뿐만 아니라 환경에도 도움이 된다고 하네요.
│ 바다 속 금속자원, 망간단괴
깊고 깊은 바다 속에는 무엇이 있을까요?
외계인의 우주선이나, 신비의 도시가 숨어있다는 소문도 있지만, 현재까지는 이러한 시설들이 알려져 있지는 않습니다.
그렇지만 깊은 바다 속은 어두컴컴하고 망간단괴라고 불리는 자원이 있다는 것은 발견했습니다.
망간단괴는 겉으로 보면 그냥 못생긴 돌이지만, 안에는 우리에게 유용한 금속들이 들어 있답니다. 대부분 망간과 철로 이루어져서 망간단괴라고 불리는 이 못난이 돌은 코발트, 니켈, 크롬, 구리, 아연과 같이 실생활에 많이 사용되는 금속들이 숨어 있습니다.
망간은 철과 같은 다른 금속과 섞어서 합금을 만드는데 사용되는 데요. 동전을 만드는데 이용되기도 합니다. 코발트는 우리가 잘 알고 있는 리튬 이온전지를 만드는데 사용되는 금속으로 유명합니다. 크롬은 주방에서 쓰는 스테인리스 스틸 냄비를 만드는 데 사용되는 금속으로 부식을 방지해 주는 데 아주 좋답니다.
이렇게 망간단괴에는 실생활에 도움되는 금속자원 들이 풍부한데 왜- 아직 이용하지 못하고 있을까요?
망간단괴가 가장 많이 꼭꼭 숨어 있는 것으로 추정되는 태평양 바다에서 이 못난이 돌을 채굴하기 위한 연구가 진행되고 있는데요. 숨어있는 곳이 해저 5,000m넘는 지역으로 수압이 너무 커서 아직은 손쉽게 채굴하기가 힘들다고 하네요.
그래도 망간단괴의 가치는 엄청나서 세계 각국에서 이를 이용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있는데요. 한국에서도 한국해양연구원과 한국지질자원연구원이 중심이 되어 1990년대 초반부터 망간단괴 탐사를 시작 해왔습니다. 그래서 1994년에는 동태평양 지역에 망간단괴 광구를 확보하는 성과를 보였고 2002년에는 UN산하기구인 국제해사기구로부터 7만 5천 km2를 베타적 개발광구로 승인을 받았답니다.
│ 불타는 얼음, 메탄 하이드레이트
우리나라는 기름 한 방울 나지 않는 비산유국으로 유명한데요.
그렇지만 연료로 많이 쓰이는 천연가스는 생산 가능하다는 사실은 알고 계신가요?
꼭꼭 숨어있는 바다 속 자원을 찾아 헤매던 한국 과학자들이 독도 주변에서 엄청난 것을 발견했습니다. 그것은 바로 불타는 얼음, 메탄 하이드레이트입니다. 메탄 하이드레이트는 천연가스의 주성분인 메탄으로 이루어져 있는데요, 대한민국 동해의 울릉분지에 6억 톤이라는 어마어마한 양이 있다고 하네요. 깊은 바다 속은 태양빛이 들어오지 않아서 저온이고, 수압도 높아서 기체 성분들이 빠져나가지 못하고 바다 속에 있는데요. 이때 물 분자들이 메탄분자 주변을 둘러싸면서 얼음과 같은 고체를 형성하여 메탄 하이드레이트를 형성합니다.
연료로 사용 가능한 메탄 하이드레이트는 현재 동해에서 발견된 양으로 추정할 때 우리나라가 100년간 사용할 수 있을 정도로 많은 양이지만, 망간단괴와 마찬가지로 아주 깊은 바다에 있어서 채취하여 사용하는 데 아직은 어려움 있다고 합니다. 그렇지만 우리나라의 과학자들이 많은 연구를 통해서 이 문제점을 해결해 주시리라 믿습니다~!
지금까지 바다 속에 숨어있는 자원들에 대해서 알아보았는데요, 인류에게 아직 바다는 미지의 세계이기 때문에 앞으로 더 멋지고 유용한 것들이 많이 발견되기를 기대해 봅니다.
참고문헌
가스 하이드레이트 이용기술, 강성필
가스 하이드레이트/DME 기술 개발 현황 및 전망, 조원일
조력․조류․파력 발전의 최근 동향과 전망
심해저 망간단괴의 물리화학적 특성 및 제련기술 현황, 이철태외 2명
한국해양연구원 http://www.kiost.ac
한국수자원공사 http://www.kwater.or.kr