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2017년 11월 22일 수요일

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독도 주변수역의 인산염 광물자원

독도 주변수역의 인산염 광물자원

인산염광물은 대부분 인산비료의 제조나 합성세제, 도금표면 처리제, 가축사료 제조 등 다양하게 이용되고 있다. 우리나라는 육상에서 인광석이 산출되지 않아 전량을 해외에 의존하고 있다. 세계적으로 인광석의 산출지는 매우 드물어 상업개발이 가능한 인광의 91%가 모로코, 미국, 러시아, 남아공에 편중돼 있다.

인산염암은 P2O5가 20% 이상 함유된 암석으로, 성인과 산상에 따라서 다양하게 나타난다. 인산염암은 성인에 의해 퇴적기원 및 화성기원 인산염암, 구아노로 구분된다. 퇴적기원의 인산염암은 원양성 퇴적물이 주로 공급되는 용승해역에서 일차적으로 형성된 것과, 다양한 기원의 쇄설성 퇴적물이 퇴적된 이후에 공극수 내에 용존된 인산염에 의해 이차적으로 형성된 것으로 구분된다. 전 세계 인산염암 생산의 75%는 해양퇴적 기원의 광상에서 산출되고 있다. 화성기원의 인산염암은 관입암체, 열수암맥, 페그마타이트 내에서 배태된 것이다. 구아노는 해양생물 또는 박쥐 등 생물체들의 배설물에 의해서 형성된 인산염암으로, 전체 인산염암의 1% 정도를 차지한다.

인산염암은 또한 산출상태에 의해서 층상, 각상, 피복상, 단괴상으로 각각 구분된다. 특히 해양퇴적 기원의 인산염암은 수심이 얕고 쇄설성 퇴적물의 공급이 거의 이루어지지 않으며, 용승이 일어나는 대륙붕 가장자리에 집중돼 있으며, 대륙으로부터 멀리 떨어져 있고 상대적으로 수심이 얕은 해저산과 해저평정화산 등에서 형성되기도 한다.

러시아는 1970년대 말 오호츠크해에서 최초로 인산염암의 부존을 확인했고, 이후 러시아 과학자들에 의해 약 50군데의 동해 해역에서 인산염암이 채취됐다. 동해의 인산염암은 대부분 해저화산, 해저산, 해양대지, 대륙붕에 인접한 대륙사면 등에서 발견됐다. 동해에 부존된 인산염암은 그 대부분이 초기 마이오세의 자갈, 사암, 규조암 등의 인회석화 작용에 의해 생성됐고, 그 중 일부는 후기 마이오세의 탄산염 연니와 점토·규조 연니에 의한 것으로 해석됐다.

지금까지 우리나라 육상에서의 인산염 광물의 산출은 모나자이트 사광이나 석회암 내 접촉교대 광상 또는 열수충진 광상으로 형성된 인회석 등이 보고된 적이 있으나, 해양에 부존된 인산염암 연구는 극히 미미하다. 1990년 러시아 과학자들은 동해의 대륙사면과 얕은 수심의 대지 등에서 채취한 제3기 마이오세에 형성된 인산염암을 보고한 바 있다.
독도 북쪽의 한국대지 사면에는 초기~후기 마이오세의 퇴적층이 해저면에 노출돼 있으며, 이 퇴적층의 일부 구간에서 인회석화 작용을 받은 것으로 추정된다. 이 인산염암의 P2O5 함량은 약 30%에 이르러 경제적 가치가 충분히 있는 것으로 평가된다. 이곳에는 층상으로 형성된 인산염암의 두께가 약 20m에 이르는 것으로 보고됐다. 인회석을 포함한 인산염암은 이암에 포함된 우라늄 함량보다 약 30배 이상 높은 우라늄(120ppm)과, 비록 채취지역에 따라 함량의 차이가 크지만 바나듐(17~300ppm) 등을 함유하고 있어 개발의 가치가 큰 암석이다.

그럼에도 불구하고 한국대지에 형성된 인산염암의 부존상태 및 부존량 등에 대한 자세한 정보는 아직까지 미미한 상태이다. 따라서 독도 북부 한국대지는 물론 인근 수역에 존재하는 해저산이나 대륙사면의 노출 퇴적암층에 부존 가능한 해저 유용 광물자원에 대한 정밀연구는 경제적인 측면뿐만 아니라 고해양학적인 학술적 측면에서도 중요하다.
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