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우주 광산에서 광물을 캐는 날이 곧 온다! 목록

조회 : 3601 | 2016-12-20

- 왜 우주에 광산이 필요한가?

광산은 ‘인류의 생활에 유용한 광물을 캐내는 장소’를 말한다. 자원이 유한한 지구상에서 캐낼 수 있는 광물은 한계가 있다. 금, 다이아몬드 등이 비싼 이유 역시 희귀성, 즉 생산량이 적기 때문이다. 이리듐, 팔라듐 같은 희귀 금속도 자원이 매우 부족하다. 이마저도 인류가 사용하는 속도를 감안하면 50~60년 이내에 고갈될 가능성이 매우 크다.

하이브리드 전기자동차, 스마트폰 등 첨단산업에는 희토류가 중요한 원자재인데, 이 중 티타늄의 시장규모만 600조원에 이를 것이라고 한다. 백금이나 이리듐은 전기자동차 개발에 필수적인 이차전지와 의료기기의 핵심 부품 등 여러 산업용도로 사용되는데 현재 백금의 가격은 1온즈에 1500불 정도다. 1온즈가 28그램이므로 약 1g에 6만원 정도되는 고가의 자원이란 말이다.

자원이 유한한 지구에서 곧 고갈된 이 희귀 광물들을 찾기 위해 우주로 눈을 돌리고 있는 것이다.

 

- 우주 광산에서 광물을 캐는 일이 정말 가능할까?

1969년 닐 암스트롱이 달에 착륙하면서 달에 대한 궁금증은 풀리기 시작했다. 달에는 실리콘, 철, 알미늄, 마그네슘, 티타늄 등 경제적 가치가 높은 지하자원이 다량 묻혀있다. 또 지구에는 거의 없는 핵융합 원료가 되는 헬륨3 같은 기체도 발견됐다. 우주강국들이 이러한 고가의 천연자원들을 지구로 가져오려 연구 중이다. 2010년에는 탈탐사 전문업체 ‘문 익스프레스(Moon Express)'가 설립됐는데 달에 착륙해 자원을 채취하겠다는 목표가 있었다. 이 ‘문 익스크레스’가 지난 8월 지구 궤도를 넘어 심우주 탐사임무를 수행하는 것이 미국 연방항공청(FAA)의 허가를 받았다고 가디언지가 12월 7일 보도했다. 2017년까지 무인 우주선을 달에 착륙시켜 지구에서 활용 가능한 자원을 발굴하겠다는 것이다.

이처럼 달을 향한 우주 강국은 물론 세계적으로 널리 알려진 매머드급 우주개발업체들이 달 탐사에 나서겠다는 발표를 속속 내놓고 있다. 달에서도 광물을 캐낼 가능성이 높다. 이와 관련된 연구는 끊임없이 이뤄지고 있다.

 

- 그런데 왜 소행성에도 눈독을 들이는 걸까?

달 이외에도 많은 연구자와 투자자들이 소행성에 눈독을 들이고 있다. 외계행성은 너무 멀리 있어 현재의 기술로 채굴은 물론 연구조차 어렵다. 또 태양계에 나타났다 사라지기를 반복하는 혜성은 가스와 먼지가 대부분이라서 자원을 얻을 수 없다.

소행성

화성(Mars)과 목성(Jupiter) 사이에 위치한 소행성대(흰색점들)와 목성 트로이군(녹색점들)에 속하는 소행성들. / 이미지 출처 : 퍼블릭도메인(Wikipedia.org)

 

많은 전문가들은 달과 함께 우주 광산 사업의 가장 강력한 후보를 화성과 목성 사이에 있는 소행성벨트에서 찾고 있다. 이 소행성 벨트에는 지름 1km 이상의 소행성이 100만~200만 개 정도가 몰려있다. 이 중 10% 정도가 광산 개발이 가능한 M형 소행성이다. M형 소행성에는 철 성분이 풍부하고, 철 이외에도 니켈과 마그네슘, 규소, 금, 백금, 이리듐, 팔라듐을 얻을 수 있다고 한다. 룩셈부르크는 지난달 약 315억을 우주 광산에 투자하겠다는 발표를 했다. 실리콘 밸리의 거부들은 물론 세계 곳곳의 투자가들이 이 소행성 광산 개발에 투자하고 있다.

 

소행성을 주목하는 또 다른 이유 중 하나는 우주의 물과 가스가 얼어서 생긴 얼음이 있기 때문이다. 소행성에서 물과 연료를 개발할 수 있다면 우주선에 많은 양의 물과 연료를 싣지 않아도 돼 우주 탐사가 훨씬 수월해질 수 있다. 우주탐사과정에서 물을 우주 공간으로 보내는 비용이 꽤 많이 든다. 우주정거장에 지난 수십년간 약 1톤의 물을 운반했는데, 우주정거장에 1리터의 물을 보내기 위해 약 2만 불(2천 3백만 원) 정도가 소요된다니 어마어마한 비용이 드는 셈이다. 우주정거장에서 사용되는 모든 물은 심지어는 우주인의 소변까지도 재생해 사용되고 있는 이유다.

 

- 소행성 우주 광산 개발은 이미 시작됐다!

여러 나라, 투자자들이 이미 소행성 탐사를 시작했다. 일본은 이미 2003년 발사한 최초의 소행선 탐사선 ‘하야부사’를 통해 소행성 ‘이토가와’에서 토양샘플 1500개를 채취해 2010년 지구로 돌아온 경험도 있다. 또 2014년에는 ‘하야부사2’를 발사해 2020년이면 암석을 채취해 지구로 복귀할 예정이라고 한다.

하야부사

제61회 국제우주회의에 전시 중인 하야부사의 모형. 실제크기의 2분의 1로 축소된 모형이다. / 이미지 출처 : by 表示-継承-CC-BY-SA-3.0(Wikipedia.org)

 

1967년 UN 우주조약에 따라 지구 밖 천체는 어느 국가도 소유할 수 없다. 하지만 탐사와 연구는 누구나 가능하다.

앞으로 얼마나 더 많은 나라, 투자자, 연구자들의 눈이 소행성으로 쏠릴지 모를 일이다. 소행성에서 광물을 얻을 날이 머지않은 것 같다.


희토류

사진은 희토류 금속 산화물들. 가돌리늄 · 프라세오디뮴· 세륨 ·사마륨 · 란타넘(란탄) ·네오디뮴/ 이미지 출처 : 퍼블릭도메인(www.ars.usda.gov)


[더 살펴보기]

희토류 금속 원소들에 대해 더 알고 싶다면, 네이버캐스트 <화학산책>을 보자. 세륨, 프로메튬, 사마륨 등 희토류 금속이 기획물로 연재되어 있다.

- 화학산책 ‘세륨’

http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=44&contents_id=14765

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