이평구 한국지질자원연구원장 - 지구환경변화 대응에 앞장서는 지질자원기술 글로벌 리더
이평구 한국지질자원연구원장 - 지구환경변화 대응에 앞장서는 지질자원기술 글로벌 리더
  • 박소연 기자
  • 승인 2022.04.28 10:16
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인류가 맞닥트린 지구환경 변화의 시작, 안전한 대응기술과 고부가가치 미래자원 활용을 위한 노력
이평구 한국지질자원연구원장 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자
이평구 한국지질자원연구원장 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자

한국지질자원연구원(이하 KIGAM)은 오랜 세월 국토안심개발과 자원확보를 통해 국가산업발전과 국토보전을 책임지며 국토지질, 광물자원, 석유해저, 지구환경 및 기후변화 대응 등 다양한 지구과학 연구를 수행하고 있는 국가연구기관이다. 지진·활성단층·화산·산사태 등 각종 지질재해 관련 맞춤형 지질정보의 구축 및 제공과 더불어 글로벌 에너지 전환과 4차 산업혁명 시대에 필요한 희소금속 등 국가 전략자원 확보를 위한 탐사·개발, 폐자원 재활용·자원순환 등 광물자원 전주기 선순환 기술개발도 지속적으로 수행하고 있다. 특히 기후변화로 야기된 탄소중립의 목표실현을 위한 탄소저감과 관련한 다양한 기초기술(4기 환경연구, 지하수연구) 및 응용기술(CCS CCUS ) 연구도 진행하고 있다. 기후변화와 탄소중립의 급격한 환경변화 속에서 지구의 과거와 현재, 그리고 미래를 연구하는 정부출연연구기관으로써 새로운 KIGAM 브랜드가치의 창출을 통해 지구과학 분야의 지속가능한 연구 조직으로 변화를 거듭하며 앞으로의 100년을 새롭게 준비하고 있다.

 

기관의 최근 조직개편을 통한 역할 모색과 더불어 지질환경재해 발생 예측 및 활용기술과 관련하여 현재 어떤 기술연구들을 추진하고 있는지 궁금합니다.

급격한 기후변화는 이제 기후위기를 거쳐 기후재앙으로 나타나고 있습니다. 전 세계 경제의 90%에 해당하는 국가가 탄소중립을 선언하며 온실가스 감축을 위해 사활을 걸고 있습니다. 또한, 기후위기가 현실로 다가옴에 따라 선진국을 중심으로 앞다퉈 친환경 에너지로의 전환을 시도하고 있습니다. 이러한 급격한 대내외 환경의 변화는 KIGAM에게 위기이자 동시에 기회를 가져다주었다고 생각합니다. KIGAM은 글로벌 기후위기의 해결책 강구를 위한 기후변화대응 연구를 강화하고 있습니다. 기술패권 경쟁의 시대, 전 지구적 시대과제는 온실가스 감축을 위한 혁신 기제인 탄소중립입니다. 오래전부터 이상 기후로 인한 재해가 자주 발생하고 대규모화되고 있습니다. 특히 지진과 화산 폭발 등 대형 지질재해는 기후변화를 더욱 가속화시켜 인류의 생존자체가 위협받는 기후위기로 다가오고 있습니다. 이러한 상황 속에도 불구하고 인류는 지속가능한 발전을 이루어야 하는 현실에 직면해있습니다. 이에 KIGAM은 지난 2월 연구원 조직개편을 통해 기후변화 대응 연구기능을 집중했습니다. 기후변화대응의 핵심이라고 할 수 있는 넷제로(Net Zero), 탄소감축과 관련해 CO지중저장(CCS) 전담부서인 CO지중저장연구센터 와 CO전환·활용(CCU) 부서인 CO활용연구센터를 통해 기술개발과 조기 상용화 추진으로 2030년 국가온실가스 감축목표(NDC) 달성 및 2050년 탄소중립사회 실현에 적극 기여하고자 합니다. 또한, 과거 기후변화 연구를 통해 제4기 환경변화 복원과 미래 기후변화 예측 기반마련을 위해 제4기환경연구센터를 기후변화대응 연구본부 내 독립부서로 신설했습니다. 기후변화의 또 다른 재해인 가뭄 등 물 부족 심화가 예상되기에 안정적인 지하수 확보와 지하수 생태계 보전 전담연구조직인 지하수환경센터를 통해 물 보전·복원 연구를 강화하고자 합니다. 기후변화의 또 다른 우려는 대형지질재해로 이어질 수 있다는 것입니다. 국민의 공공안전을 위협하는 지질재해(’16년 경주지진, ’17년 포항지진, ’20년 산사태, ’21년 제주지진, 백두산 및 후지산 폭발 가능성)가 빈번해지는 상황에서, 재해연구조직을 통합한 목적지향적 연구조직으로 재편했습니다. 특히 기존 2개 연구본부에 나뉘어있던 재해전담조직들을 지질재해연구본부로 통합해 국가사회 및 국민에게 선제적인 지질재해 정보를 제공하려고 합니다. 그동안 쌓아온 지질재해 빅데이터를 바탕으로 복합적 지질재해와 연계한 연구기능을 강화하고 국가와 국민에게 적시에 필요한 지질재해 정보들을 제공하고자 합니다. 이를 위해 지진연구센터와 지진상황대응팀을 주축으로 지진연구와 탐지 분석 기능을 강화했습니다. 한반도 주변의 지구조 활동 연구 및 단층지질정보 생산과 백두산 화산을 포함한 화산활동 모니터링 및 화산재해 연구 지속 추진을 위해 활성지구조연구센터와 하부조직으로 화산연구단을 두었습니다. 특히 국내 한라산, 울릉도, 내륙의 알려지지 않은 화산지형 및 분화구 등에 대한 특성화된 화산연구를 실시해 향후 백두산 화산에 적용할 수 있는 테스트베드를 완벽히 구축하도록 하겠습니다. 또한, 여름철 집중호우의 빈발 가속화에 따른 대처를 위한 연구기능 강화로 산사태연구 전담부서를 본부 내 독립부서로 편성해 도심지 및 산악지대 산사태를 더욱 효과적으로 예방하기 위한 연구기술 개발을 서두를 계획입니다.

 

원활한 핵심광물 탐사 및 희소금속 활용기술의 실용화 연구를 위한 기관의 연구정책 인프라에 관한 소개를 부탁드립니다.

세계 경제 질서와 자원 공급망의 재편과 편재 속에서 핵심광물의 자립화가 전 세계적인 이슈입니다. 자원이 부족한 우리나라에게는 맨 먼저 다가오는 고민이자 숙제일 수밖에 없습니다. 저는 KIGAM의 설립 목적이자 가장 중요한 R&R 중 하나이지만, 여러 가지 대내외적인 상황 때문에 소홀했던 국내 광물자원, 특히 핵심광물 중 희소금속 탐사 및 개발에 집중하려고 합니다. 이에 희소금속의 탐사·개발과 관련해서는 인공지능(AI) 및 빅데이터 기술, 드론 및 항공탐사, 3D 탄성파탐사기술 등을 융합한 KIGAM의 스마트마이닝 기술을 국내 유망 지역 및 휴·폐광 지역에 맞춤형으로 적용해 전기배터리에 필요한 핵심광물의 탐사와 개발에 적극적으로 나서고 있습니다. 예비조사 단계로 울진 리튬 광화대에서 가능성 있는 연구를 진행 중에 있습니다. 구체적으로 2020년부터 경북 울진군 서면 왕피리 일대 보암광산에서 리튬을 탐사하고 있습니다. 현재까지 조사된 바로는 리튬 광체의 품위(유용원소 함유량)Li2O=4.7%로 경암리튬광산으로 유명한 호주 그린 부시 광산(Li2O=2.8%)보다 훨씬 높다는 분석이 나왔습니다. 보암광산 탐사에는 중력·항공자력·드론·광역지화학·전기비저항 탐사 등 KIGAM의 노하우가 반영된 다양한 최신기술이 적용됐습니다. 현재 탐사 대상지를 17.5규모로 좁혀 부존량을 산정하고, 내년에는 울진 리튬광화대의 3D 지질모델을 고도화해 잠재자원량 예측이 가능할 것으로 보입니다. 그동안 수행해온 탐사개발 지역의 방대한 연구데이터에 대한 KIGAM의 빅데이터 기술과 예측기법의 정확성 향상을 위해 ETRI와의 AI분야 협력연구도 진행하고 있습니다. 이러한 노력들을 기반으로 향후 KIGAM의 국내 희소금속 탐사 및 재활용기술 상용화 등 새로운 기술적 도전들은 핵심광물 원료확보 자립화의 시작점이 되리라고 확신하고 있습니다. 그동안 자원빈국이라는 자조적 개념에서 벗어나 한 번도 시도해보지 않았던 희소금속의 국내 자원개발을 통해 미래를 선도할 전기차 배터리의 필수 비타민(리튬, 니켈, 코발트, 망간)을 꾸준히 그리고 안정적으로 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. KIGAM은 핵심광물의 다양한 공급망 확보를 위해서도 노력하고 있습니다. 지난 2KIGAM의 주도로 한국광해광업공단, 한국에너지기술평가원, 한국자원공학회, 한국자원환경지질학회 등과 함께 협의체를 구성하여 핵심광물의 수급안정과 지속적인 공급망 확보를 위한 기반을 마련했습니다. 실무협의체를 구성해서 앞으로 국내외 핵심 광물자원의 원활한 보급고 공급처 확보를 위해 협력을 강화할 것입니다. 또한, KIGAM의 자원개발 기술협력 네트워크를 바탕으로 주요 협력국인 호주(CSRIO), 캐나다(GSC), 카자흐스탄, 몽골, 태국, 인도네시아 등과 핵심광물 공급망의 확보를 위해 다각적인 협력을 진행하고 있습니다. 핵심광물 공급망의 지속적이며, 안정적인 확보를 위한 일종의 동맹국(Ally shoring) 활용 전략을 통해 핵심광물 공급망의 단계별 요소기술을 적용하고자 합니다. 특히 카자흐스탄과 몽골 등 일부 자원 부국에서 우리의 자원탐사 기술을 적용한 자원개발 요청이 계속해서 들어오고 있어 기술교육과 기술이전에 대한 세부사항들을 검토 중에 있습니다. 이러한 자원부국들은 아직까지 광산개발 수요처가 명확하지 않기에 우리의 네트워크를 기반으로 자원탐사 및 자원활용 기술과 교육 인프라를 제공할 경우 향후 자원탐사권 확보가 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

 

한국지질자원연구원의 광물탄산화 기술을 연계한 산업계 맞춤형 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장) 기술개발에 관한 설명 부탁드립니다.

이산화탄소 저감을 위한 다양한 혁신적인 기술들이 나오고 있지만 2030 국가온실가스감축목표(NDC) 달성을 위해서는 CO처리기술을 적용한 대용량 저장소 확보가 최우선적으로 고려돼야 합니다. KIGAM은 올해 서해 군산분지에서 대규모 이산화탄소 지중저장 최종 후보지 확보를 위한 예비조사를 시작하고, 2024년에는 6천 톤급 최첨단 물리탐사연구선 탐해3호를 활용해 국내 대륙붕을 중심으로 7억 톤의 이산화탄소 저장소를 추가 확보할 계획입니다. 해양 퇴적분지의 대용량 CO처리기술은 개념적으로 단순해 보이지만 기술적으로는 위험성이 매우 큰(High-risk) 기술입니다. 한반도 연안의 수십~150km 떨어진 곳에서 기상재해를 극복하고 안정적으로 수행하는 한계기술을 요구하기 때문입니다. 그동안 석유와 가스채굴을 위해 해양퇴적분지를 활용했다면, 이제는 비어있는 공간을 찾아 저장하는 틈새기술을 KIGAM이 주도적으로 개발하고 있습니다. KIGAM이 원천기술을 갖고있는 광물탄산화 기술과 연계해 CCUS 상용화를 위한 산업계 맞춤형 실증기술에도 도전하고 있습니다. 발전소에서 배출된 가스의 황 성분을 제거하는 공정에서 나오는 부산물인 탈황석고를 반응시켜 탄소를 감축하고 재활용하는 광물탄산화기술은 향후 탄소중립의 실현을 위한 온실가스 저감 핵심 역할을 할 것입니다. 기후변화의 근본적인 대응을 위해 한반도 운석충돌구 조사, 한라산 천연구역조사, 동해 울릉분지 국제공동연구 시추, 북극 스발바르 탐사와 같은 과거 기후변화, 즉 제4기 환경변화 복원 연구를 통해서 미래 기후변화 예측에 필요한 기초연구 역량 강화에 집중하고 있습니다. 그리고 아직 피부로 와닿진 않지만, 전 지구적으로 심화되고 있는 집중호우와 가뭄 등에 선제적으로 대비하기 위한 안정적인 지하수 확보와 생태환경 보전 연구를 꾸준히 수행하고 있습니다. 또한, 올해부터 중점 추진하고 있는 핵심광물 희소금속의 개발과정과 개발 후 복원과정에서의 환경보호를 위해 탄소배출 저감과 모니터링, 환경피해 저감, 안전성 확보 등을 위한 친환경 연구전담부서(자원환경연구센터)도 신설했습니다. 앞으로 희소금속의 탐사와 개발, 활용, 복원 등에 있어 저탄소와 친환경적인 요소를 고려한 광물자원 전주기적 연구개발 기술을 적용할 계획입니다.

 

이평구 한국지질자원연구원장 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자
이평구 한국지질자원연구원장 ⓒ박소연 기자 / 사진 박성래 기자

한국지질자원연구원이 지향하는 앞으로의 방향과 목표, 비전이 궁금합니다.

그동안 KIGAM하면 국민들은 지진만 떠올리고 있었기에 실제 KIGAM의 역할과 책임(R&R)육상·해저 지질조사, 지하자원의 탐사·개발 및 활용, 지질재해 및 지구환경변화 대응기술 연구개발과 성과확산을 통해 국민의 안전한 삶과 지속가능한 국가 발전에 기여와는 다르게 인식되고 있습니다. KIGAM이 지향해야 할 모습은 결국 국민의 공공안전과 국가사회가 당면한 문제를 해결하기 위한 정부출연연구기관다운 본래 모습으로 거듭나야 합니다. 특히 탄소중립에 따른 에너지전환과 희소금속의 수요 증가, 기후변화 위기 및 지질재해 증가 등 시대변화 및 글로벌 R&D 환경변화에 능동적이고 선제적인 대응을 할 수 있는 목적중심의 실용적 연구를 수행해나가겠습니다. 두 번째로 KIGAM은 뉴노멀이 된 기후위기에 효과적으로 대응이 가능한 지질자원 기후변화 솔루션을 제공할 의무가 있습니다. 그것이 KIGAM이 마땅히 해야 할 연구로써 대규모 CO주입, 저장효율 혁신 기술개발과 광물탄산화기술 연계 CCUS 상용화를 위한 산업계 맞춤형 실증기술을 연구하며 CCUS 혁신기술 개발 및 조기 상용화 추진을 통해 2030 NDC(국가 온실가스 감축목표) 달성을 위한 핵심 역할을 해나갈 것입니다. KIGAM의 기후변화 신기술은 비단 과학기술에의 적용에 그치지 않고 무궁무진한 새로운 경제적 기회를 창출할 수 있는 첨단산업의 선두주자가 될 수 있는 잠재력도 갖추고 있다고 생각합니다. 세 번째로 지질재해 연구역량 강화를 통한 안전한 대한민국 만들기입니다. 지난 30년간의 지진관측 연구 노하우와 인프라를 바탕으로 동남권 지진 활성단층 조사와 활성단층의 전국구 조사 및 강지진동(Strong Ground Motion)·조기경보시스템 연계를 통해 지진의 현실적 대안을 국민들에게 제공하고자 합니다. 또한, 지진연구와 연계한 국내 화산연구(제주도, 울릉도, 국내 내륙 화산지대)를 본격화해, 향후 백두산 화산연구를 위한 전초기지로 활용하고자 합니다. 산간 지방이 많은 우리나라 지형 특성을 반영한 산사태 분야의 연구기능도 강화해 도심지 및 산사태 빈발지역의 산사태 조기경보시스템의 정확성을 높여 피해 최소화를 위한 골든타임을 확보할 계획입니다. 이외에도 한국지질자원연구원은 기관 내 상호 존중과 신뢰의 문화를 구축하며 적극적인 스타과학자 양성, 개방형IP 지질자원 스타트업 지원 체계로 창업 활성화, One-stop 인권보호시스템 등을 통해 최고의 업무환경을 구축하며 세계적인 연구기관으로 거듭나겠습니다.

<해당 인터뷰는 6월호에 이어집니다>



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