한국지질자원연구원

34 Contents

지질도 100년, 이제 미래를 그리다 [1:5만 국가기본지질도 완간 기념 다큐멘터리]

지질도는 우리가 딛고 서 있는 땅의 역사를 기록한 도면이자 모든 지질학 연구의 근간입니다. 공기나 물처럼 평소에는 그 소중함을 잊고 살지만, 지질도는 우리가 얼마나 안전한 터전 위에 있는지 알려주는 지침서와 같습니다. 특히 1:50,000 축척의 지질도는 우리나라 전역에 분포한 암석의 종류와 지질 구조를 한눈에 파악할 수 있게 해주는 정교한 기초 자료입니다. 인간의 모든 활동이 땅 위에서 이루어지는 만큼, 지질 구성을 이해하는 것은 삶의 터전을 파악하는 가장 기본적이고 필수적인 일이라 할 수 있습니다. 우리나라의 1:50,000 지질도 제작은 1924년 처음 시작된 이래 100년이라는 긴 세월을 거쳐 완성되었습니다. 해방 이후 지질 조사가 중단되기도 했으나, 1960년대 산업화를 위한 석탄과 철광석 등 지하자원 개발이 시급해지면서 본격적인 조사가 재개되었습니다. 1962년 태백산 지구 지질도 제작을 기점으로 전국의 지질학자들이 총동원되어 험난한 지형을 누비며 지도를 그려 나갔습니다. 당시의 열악한 환경 속에서도 1년에 도폭 한 장을 완성해낸 성과는 전 세계적으로도 유례를 찾기 힘든 놀라운 기적과도 같았습니다. 지질학자들에게 현장은 가장 우선시되는 연구의 장입니다. 과거 조사자들은 무거운 암석 시료를 직접 등에 지고 나르며 마을 이장 집에서 하룻밤을 청하는 고단한 일상을 반복했습니다. 1970년대 영국 지질과학연구원과의 합동 조사를 통해 단순히 자원의 유무를 파악하는 기술적 단계를 넘어, 지질 구조를 분석하고 해석하는 현대적인 학문 체계가 정립되었습니다. 이러한 변화는 단순 노동으로 치부될 수 있었던 현장 조사를 지구의 역사를 추론하는 지적인 탐구의 과정으로 격상시켰으며, 연구자들에게 지질도 제작에 대한 강한 자부심을 심어주었습니다. 2020년, 마침내 남한의 모든 도서 지역을 포함한 전 국토의 1:50,000 국가 기본 지질도가 완간되었습니다. 이는 국토의 어느 지점이 어떤 암석으로 이루어져 있는지에 대한 완벽한 '스케치'를 마쳤음을 의미하는 역사적인 이정표입니다. 이름 없는 산골부터 외딴 섬까지 우리 땅의 뼈대를 확인하기 위해 수많은 선배 지질학자들이 흘린 땀방울이 모여 이룬 결실입니다. 국가적인 프로젝트가 100년 동안 중단 없이 이어져 하나의 마침표를 찍었다는 사실은 한국 과학계의 끈기와 저력을 보여주는 상징적인 사건이라 할 수 있습니다. 지질도의 완간은 끝이 아닌 새로운 시작을 의미합니다. 기존의 지질도가 지표면의 암석 정보에 집중했다면, 미래의 지질도는 지하 깊은 곳의 입체적인 정보와 국민의 안전에 직결되는 응용 지질 정보를 담은 테마 지도로 진화해야 합니다. 100년 전의 기록을 현대의 기술로 표준화하고, 오류를 수정하며 보완해 나가는 과정은 우리 땅의 정체성을 찾아가는 지속적인 여정입니다. 이렇게 축적된 데이터는 국민의 삶을 더욱 안전하게 만들고 국가의 새로운 보물을 발굴하는 데 기여하며, 다음 100년을 이끌어갈 소중한 자산이 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학

Mapping the Past! Shaping the Future! 국가기본지질도 완간 기념영상

1861년 고산자 김정호의 대동여지도가 조선의 산천을 기록하며 대한민국 지도 역사의 서막을 열었습니다. 그로부터 165년이 흐른 오늘날, 우리는 지표면의 길을 넘어 땅속의 비밀까지 담아낸 국가기본지질도를 마주하고 있습니다. 일반적인 지도가 지형과 위치 정보를 제공한다면, 지질도는 그 땅 아래 어떤 암석과 지층이 놓여 있는지를 정밀하게 보여주는 일종의 땅속 보물지도입니다. 이는 단순히 현재의 모습을 기록하는 것을 넘어 우리 땅이 겪어온 유구한 세월을 과학적으로 입증하는 소중한 과학적 자산이라 할 수 있습니다. 한반도의 지질을 체계적으로 파악하기 위한 여정은 100년 전인 1924년에 처음 시작되었습니다. 광복 이후에는 우리 기술진의 손으로 직접 이 땅을 읽어 내려가며 자원 탐사와 국토 이해를 위한 노력을 이어왔습니다. 시대마다 변화하는 요구에 발맞추어 지질도는 더욱 정밀해졌으며, 더 안전한 미래를 설계하기 위한 필수적인 토대로 자리 잡았습니다. 이 과정에서 한 장의 도폭을 완성하기 위해 연구자들은 수십 년간 험난한 지형을 누비며 암석의 분포와 공간적 특성을 분석하는 인고의 시간을 견뎌야 했습니다. 1:5만 축척의 지질도 한 장이 담당하는 면적은 약 416제곱킬로미터에 달합니다. 과거에는 연구원 두 명이 일 년 내내 매달려야 겨우 한 장의 도폭을 완성할 수 있을 만큼 고된 작업이었습니다. 산을 넘고 계곡을 따라가며 노두를 찾아 직접 망치로 두드리고 기록하는 과정은 기계가 대신할 수 없는 인간의 땀과 열정이 깃든 숭고한 영역입니다. 각 도폭에는 단순히 암석의 종류뿐만 아니라 현장에서 내린 연구자의 전문적인 판단과 수차례의 수정 끝에 얻어낸 정밀한 수치가 층층이 쌓여 우리 영토의 기초를 이루고 있습니다. 2024년, 드디어 357개의 모든 도폭이 완간되면서 대한민국 전 국토의 지질 정보가 하나로 이어지게 되었습니다. 이는 국가적인 프로젝트가 100년이라는 긴 시간 동안 중단되지 않고 지속되어 결실을 보았다는 점에서 매우 큰 의미를 지닙니다. 마지막 퍼즐 조각을 맞춘 연구진들에게 이번 완간은 개인적인 성취를 넘어 국가 지질학사에 기록될 중대한 순간이기도 합니다. 하지만 완간은 결코 연구의 종착역이 아닙니다. 지난 100년이 땅의 성분을 묻는 시간이었다면, 앞으로는 이 방대한 정보를 어떻게 활용할지 고민해야 할 시점입니다. 미래의 국가기본지질도는 평면적인 도면을 넘어 AI 기반의 3차원 지질 정보 체계로 진화할 준비를 하고 있습니다. 급변하는 글로벌 환경과 국민의 안전을 최우선으로 하는 국가적 결정에 있어 지질 데이터는 핵심적인 인텔리전스를 제공할 것입니다. 지오데이터를 넘어 지밸류로 나아가는 이러한 변화는 대한민국의 다음 100년을 지탱할 최첨단 인프라가 될 것입니다. 한 사람의 발걸음에서 시작된 지도의 여정은 이제 수많은 연구자의 노력과 첨단 기술이 융합되어 우리 영토의 가치를 재발견하는 새로운 도약의 길을 열어가고 있습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 이슈

지구환경과학
융합
공학·기술

[렛츠 키릿! TALK TALK] 이게 왜 자석에서 나와...? '희토류 재활용에 진심인 사람들'

현대 산업에서 희토류는 '산업의 비타민'이라고 불릴 만큼 필수적인 존재입니다. 비타민이 부족하면 건강을 유지하기 어렵듯이, 아주 적은 양이라도 희토류가 없으면 컴퓨터 하드디스크, 전기차 모터, 의료용 MRI 등 첨단 기기를 완성할 수 없기 때문입니다. 희토류는 이름과 달리 지구상에 구리보다 더 많이 존재하기도 하지만, 각각의 원소를 개별적으로 분리해내는 과정이 매우 까다로워 귀한 대접을 받습니다. 특히 네오디뮴 자석과 같은 부품에 사용되는 희토류는 현대 기술의 정점에 있는 에너지와 정보 통신 분야를 지탱하는 핵심 소재로 자리 잡고 있습니다. 희토류 자원의 중요성이 커짐에 따라 이를 안정적으로 확보하려는 노력도 활발해지고 있습니다. 최근 특정 국가의 자원 통제와 수출 제재가 심화하면서 희토류 가격이 급격히 상승하고, 국내 기업들이 자원을 원활하게 공급받지 못할 위기에 처하기도 했습니다. 한국처럼 희토류를 직접 채굴하기 어려운 환경에서는 광석 대신 폐자석에서 희토류를 회수하는 재활용 기술이 현실적인 대안으로 떠오르고 있습니다. 이는 자원 안보를 강화하고 외부 환경 변화에 유연하게 대응하여 국내 산업이 중단되지 않도록 방어하는 중요한 역할을 수행하게 됩니다. 폐자석에서 희토류를 회수하는 과정은 정교한 화학적 단계를 거칩니다. 먼저 '산화 배소' 과정을 통해 자석을 산화시켜 성질을 변화시키면 희토류 성분을 훨씬 쉽게 추출할 수 있습니다. 이후 가성소다에 담그는 'Na 침지' 과정을 거쳐 불필요한 반응을 억제하고, 고체 상태의 희토류를 액체로 녹여내는 '침출' 단계를 진행합니다. 단순히 산을 넣어 녹이는 것을 넘어 온도와 산도 등 다양한 요소를 세심하게 조절하여 불순물인 철 성분을 배제하고 최대한 많은 양의 희토류를 뽑아내는 것이 연구의 핵심입니다. 침출된 용액 속에는 성질이 비슷한 여러 희토류 원소가 섞여 있는데, 이를 개별 물질로 나누는 과정이 분리 정제입니다. 네오디뮴, 프라세오디뮴 등 마치 쌍둥이처럼 닮은 원소들을 떼어놓기 위해 '용매 추출' 공정을 사용합니다. 물과 기름의 원리를 이용해 특정 원소가 기름층이나 물층 중 선호하는 곳으로 이동하게 하여 고순도의 희토류를 얻는 방식입니다. 이 과정은 품질을 결정짓는 가장 중요한 단계로, 연구진은 고가의 용매를 효율적으로 재사용하고 균일한 조건을 유지하기 위해 끊임없이 실험하며 최적의 분리 기술을 구축하고 있습니다. 미래를 준비하는 연구의 방향은 친환경성과 지속 가능성에 맞춰져 있습니다. 기존의 강한 산을 사용하는 방식 대신 실생활에서 접할 수 있는 물질을 활용한 '친환경 용매(DES)' 연구가 대표적입니다. 이러한 친환경 용매는 성능 저하 없이 여러 번 재사용이 가능하여 경제성과 환경 보호라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있다는 장점이 있습니다. 버려지는 쇳가루에서 첨단 산업의 방패를 만든다는 자부심으로 진행되는 이 연구들은 장차 국내 희토류 수요의 상당 부분을 자급할 수 있는 토대가 되어 우리 아이들에게 더 나은 미래를 물려줄 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
지구환경과학
융합
공학·기술

[렛츠 키릿!] 이걸 그냥 버렸다고? 커피 찌꺼기의 반전(feat. 자원순환)

매일 전 세계에서 쏟아지는 엄청난 양의 커피 찌꺼기는 그동안 처리 곤란한 생활 폐기물로 여겨져 왔습니다. 하지만 최근 한국지질자원연구원에서는 젖은 커피 찌꺼기를 별도의 전처리 과정 없이 즉각 바이오차로 전환하는 세계 최초의 기술을 성공적으로 개발했습니다. 화염 플라즈마를 활용한 이 공정은 장비가 매우 콤팩트하면서도 에너지를 적게 사용하는 고효율 방식입니다. 단순히 버려지는 쓰레기를 가치 있는 새로운 자원으로 탈바꿈시킨다는 점에서 자원 순환의 새로운 가능성을 제시한 기술로 평가받고 있습니다. 이번에 개발된 기술의 핵심적인 경쟁력은 압도적인 공정 속도와 효율성에 있습니다. 기존 방식은 커피 찌꺼기의 수분을 제거하는 데 막대한 에너지와 시간이 소모되었으나, 새로운 공정은 수분이 함유된 상태에서도 약 90초 만에 바이오차로 전환이 가능합니다. 이는 기존 방식 대비 약 240배나 시간을 단축한 초고속 공정입니다. 생산된 바이오차는 약 29MJ의 높은 열량을 내는데, 이는 실제 발전소에서 사용되는 무연탄과 유사한 수준의 에너지 효율을 보여주어 연료로서의 실질적인 가치를 충분히 입증했습니다. 연구팀은 이 독보적인 기술을 바탕으로 역량 있는 벤처 기업과 기술 이전 계약을 체결하며 상용화의 발판을 마련했습니다. 기술 이전은 연구 개발의 결과물인 특허와 고유의 기술 노하우를 기업이 독점적으로 사용할 수 있도록 권리를 부여하는 중요한 과정입니다. 특히 산업 현장에 대한 이해도가 깊은 연구진과 자원 재활용 사업에 확고한 의지를 가진 기업이 협력하여 비즈니스 모델을 구체화했다는 점이 고무적입니다. 연구 과정에서 옷에 밴 탄 냄새 때문에 겪었던 유쾌한 에피소드는 연구진이 현장 중심의 기술 개발을 위해 쏟은 헌신을 잘 보여줍니다. 환경적인 영향 측면에서도 커피 찌꺼기 기반의 바이오차는 기존 화석 연료보다 월등한 장점을 지니고 있습니다. 일반적인 석탄 연료는 연소 과정에서 황산화물이나 질소산화물 같은 유해 물질을 배출하여 대기 오염을 유발하지만, 커피 바이오차는 성분 분석 결과 질소와 황 성분이 거의 검출되지 않았습니다. 즉, 에너지를 얻는 과정에서 유해 가스 배출이 거의 없는 친환경적인 연료가 탄생한 것입니다. 다만 플라즈마 기술 없이 일반적인 방식으로 연소할 경우 매연이나 냄새가 발생할 수 있으므로, 플라즈마를 통한 정교한 크래킹 공정은 이 기술의 핵심적인 차별점입니다. 이번 성과는 커피 찌꺼기라는 단일 품목에 머물지 않고, 다양한 생활 쓰레기와 폐기물을 고부가가치 자원으로 전환할 수 있는 가능성을 열어주었습니다. 연구진은 앞으로 수소 반응 기술을 활용한 소재 고순도화 연구는 물론, 실생활에서 발생하는 폐기물을 고부가가치화하는 범용적인 연구를 지속할 계획입니다. 우리 주변에서 무심코 버려지는 것들을 다시 한 번 돌아보고, 이를 어떻게 가치 있게 활용할 것인지 고민하는 자세가 무엇보다 중요합니다. 연구진은 폐기물의 자원화를 꿈꾸는 다양한 주체들과 협력하여 더 나은 미래를 위한 실천적인 연구를 이어가겠다고 강조했습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
지구환경과학
융합
공학·기술

'🌏지질자원사람🌏'이 온라인으로 재탄생했다고? 축사 대잔치!

한국지질자원연구원의 소식지인 '지질자원사람'이 지난 22년간 이어온 종이 매체의 역사를 뒤로하고 디지털 기반의 e-소식지로 새롭게 태어났습니다. 이는 단순히 플랫폼을 옮긴 것을 넘어, 지질자원 연구 성과를 국민 누구나 언제 어디서나 쉽게 접할 수 있도록 하려는 소통의 의지가 담긴 변화입니다. 급변하는 디지털 시대에 발맞춰 연구 현장의 생생한 목소리를 보다 넓고 빠르게 전달함으로써, 국가 과학기술과 대중 사이의 보이지 않는 장벽을 허물고 정보의 접근성을 획기적으로 높이는 중요한 전환점이 될 것으로 보입니다. 대한민국 지질자원 연구의 발자취를 기록해 온 이 매체는 연구자와 국민을 잇는 든든한 가교 구실을 하고 있습니다. 지질재해 대응이나 에너지자원 안보, 그리고 기후변화 대응처럼 우리의 일상과 밀접하게 연관된 연구들이 현장에서 끊임없이 이루어지고 있습니다. 이러한 연구 성과가 국민에게 제대로 전달될 때 과학기술 강국으로서의 날개를 펼칠 수 있으며, 현장 연구자들이 자부심을 가지고 연구에만 전념할 수 있는 환경이 조성됩니다. 지질자원 기술의 가치가 대중에게 널리 공유될수록 대한민국 미래를 세우는 기둥은 더욱 견고해질 것입니다. 앞으로 e-소식지 '지질자원사람'은 풍요롭고 안전한 사회를 실현하기 위한 지질자원 기술의 솔루션 리더로서 그 역할을 강화해 나갈 전망입니다. AI와 디지털 기술이 비약적으로 발전하는 오늘날, 복잡한 과학 기술의 가치를 대중에게 친근하게 전달하는 열린 소통의 창구는 필수적입니다. 단순히 지식을 전달하는 것을 넘어, 지질자원의 가치와 변화하는 혁신 기술을 국민과 함께 나누는 소통의 장으로서 사회적 가치를 창출할 것입니다. 연구원의 끊임없는 도전과 성과가 담긴 이 디지털 플랫폼이 국민의 삶에 실질적으로 기여하는 정보의 원천이 되기를 기대해 봅니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 이슈

지구환경과학
공학·기술

삼엽충 연구 100년, 그 집대성! 『한국의 지질유산: 삼엽충』출간!

한국지질자원연구원 지질박물관에서 발간한 ‘한국의 지질유산: 삼엽충’은 국내 유일의 삼엽충 전문 서적으로, 우리나라 지질유산의 가치를 새롭게 조명합니다. 삼엽충은 고생대 지층에 널리 분포하는 대표적인 화석임에도 불구하고 그동안 대중에게 상세히 소개될 기회가 적었습니다. 100년 이상의 연구 역사를 가진 한국의 삼엽충을 체계적으로 정리하기 위해 박물관 연구진들이 오랜 시간 공을 들였습니다. 연구자들은 직접 현장을 누비며 수집한 방대한 자료를 바탕으로, 수억 년 전 한반도 주변 바다를 누볐던 생명체들의 흔적을 생생하게 복원해 책에 담아냈습니다. 삼엽충은 약 5억 년 전 고생대 바다를 지배했던 절지동물로, 세로로 나뉜 세 부분의 몸 구조에서 그 이름이 유래되었습니다. 이들의 가장 독특한 특징 중 하나는 광물질인 방해석으로 이루어진 복잡한 복안 구조입니다. 수많은 렌즈가 벌집 모양을 이룬 이 복안을 통해 삼엽충은 360도의 넓은 시야를 확보하며 포식자를 감시하고 환경에 적응할 수 있었습니다. 현대 과학은 화석으로 남은 이 정교한 복안 구조를 분석하여 당시의 시각적 환경과 생태를 추론합니다. 단순한 벌레의 형상을 넘어, 삼엽충은 고생대 생태계에서 매우 세분화된 진화를 거친 고등 생물군이라 할 수 있습니다. 삼엽충은 지층의 선후 관계를 규명하는 표준화석이자 당시의 퇴적 환경을 지시하는 시상화석으로서 학술적 가치가 매우 높습니다. 이들은 고생대라는 방대한 시간을 수백만 년 단위의 짧은 구간으로 쪼개어 분석할 수 있게 해주는 정밀한 시간 지표입니다. 또한 대륙마다 서식하는 종의 차이를 분석하면 과거 흩어져 있던 대륙들이 어떻게 배치되었는지를 퍼즐처럼 맞출 수 있습니다. 최근에는 싱크로트론 장비와 같은 첨단 방사광 기술을 동원하여, 과거에는 알 수 없었던 연약 조직의 흔적이나 구체적인 식성까지 밝혀내며 고생물학 연구의 지평을 넓히고 있습니다. 이번 서적은 전문적인 학술 성과를 일반 독자들도 쉽게 이해할 수 있도록 대중적인 언어로 풀어내는 데 주력했습니다. 연구진은 강원도 영월과 태백 등지의 험준한 지층을 수년간 조사하며, 때로는 하숙을 자처할 정도로 열정적으로 화석 채집에 임했습니다. 화석 발견은 빛의 각도와 날씨에 크게 좌우되는 섬세한 작업이며, 비가 오면 요철이 보이지 않아 작업을 중단해야 하는 고충도 있었습니다. 또한 팔레오아티스트와 협업하여 수개월간의 수정 작업을 거친 정교한 복원도를 수록했으며, 일본 등에 흩어져 있는 귀중한 한국산 표본들의 기록을 집대성하여 시각적 완성도를 높였습니다. 화석은 단순히 과거의 유물이 아니라 현재와 미래를 잇는 소중한 지질유산입니다. 우리 주변의 건물 벽면이나 일상적인 장소에서도 화석은 발견될 수 있으며, 이러한 흔적을 발견했을 때 그 위치와 상태를 기록하는 습관이 중요합니다. 화석은 발견된 위치 정보를 상실하면 그 가치가 크게 훼손되므로, 학술적 자산으로 보존될 수 있도록 지자체에 신고하는 시민 의식이 필요합니다. 국내 유일의 삼엽충 전문 서적인 이 책이 많은 사람에게 한반도의 지질학적 역사를 탐구하는 즐거움을 선사하고, 나아가 우리 땅의 소중한 지질유산을 아끼고 보존하는 계기가 되기를 바랍니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

생명과학
지구환경과학

[R&D온앤오프] 지구에 대한 다양한 궁금증을 쉽고 재미있게 풀어주는 장소 지질박물관!

한국지질자원연구원 산하의 지질박물관은 국내 유일의 지질학 전문 국립 연구기관이 설립한 박물관입니다. 이곳은 약 46억 년의 유구한 역사를 가진 지구의 비밀을 암석, 광물, 화석 등 다양한 표본을 통해 풀어내는 공간입니다. 20년 넘게 이곳을 지켜온 이항재 관장에게 박물관은 단순한 직장을 넘어 자식과 같은 깊은 애착의 대상입니다. 그는 시민들이 지질과학을 보다 친숙하고 재미있게 접할 수 있도록 다양한 체험 콘텐츠와 전시를 기획하며 지구과학의 대중화에 앞장서고 있습니다. 그가 참여한 2014년 네이처 논문은 거대 타조 공룡 데이노케이루스의 수수께끼를 해결한 연구로 큰 주목을 받았습니다. 1965년 발견 이후 오직 양팔 화석으로만 알려졌던 이 공룡의 전신을 확인하기 위해 2009년 한국-몽골 국제 공룡 탐사가 진행되었습니다. 현장에서 그는 도굴로 소실될 뻔했던 머리와 발 등 핵심 화석들을 극적으로 확보하며 연구의 전기를 마련했습니다. 이 학술적 성과는 50년 가까이 이어져 온 공룡학계의 난제를 해결하며 한국 고생물학의 위상을 세계에 알리는 계기가 되었습니다. 현재 지질박물관에서는 연구 성과를 바탕으로 3D 복원된 데이노케이루스의 실물 모형을 만나볼 수 있습니다. 이외에도 우리나라 고유의 대형 삼엽충 화석 등 학술 가치가 높은 표본들이 다수 전시되어 있습니다. 이항재 관장은 과학 콘텐츠에서 잘못된 지질 정보가 유통되는 것을 바로잡는 일에도 큰 책임감을 느낍니다. 특히 최근 AI를 활용한 복원도에서 나타나는 오류를 방지하기 위해 직접 촬영한 사진이나 직접 그린 세밀화를 제공하는 등, 대중에게 정확한 과학적 사실을 전달하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 그가 지질학의 길로 들어선 것은 고교 시절 지구과학에 대한 남다른 흥미 덕분이었습니다. 대학교 재학 시절 지질표본관 건립에 참여하며 고생물학에 매료된 그는, 국내 척추고생물학의 권위자인 이용남 박사와의 인연을 통해 공룡 연구의 세계에 본격적으로 발을 들였습니다. 현장 조사에서 발견한 화석으로 석사 논문을 마친 과정은 그가 공룡 연구가로서 성장하는 소중한 밑거름이 되었습니다. 이러한 열정은 훗날 지질박물관의 개관 멤버로서 박물관의 기틀을 닦고 발전시키는 원동력이 되었습니다. 기초과학에 대한 관심이 소외되는 현실 속에서 지질박물관은 미래 세대의 과학적 호기심을 자극하는 교육의 장으로서 중요한 역할을 수행합니다. 인류의 역사와 궤를 같이하며 지식의 폭발적인 확장을 이끌어온 지질학은 현대 과학기술의 근간을 이루는 필수적인 분야입니다. 이항재 관장은 박물관을 통해 아이들이 지구와 생명의 역사에 대한 의문을 해결하고 더 넓은 세상을 바라보는 눈을 갖기를 희망합니다. 끊임없는 변화를 추구하는 이곳은 연구자가 지질과학의 대중화를 목표로 자신의 모든 역량을 쏟아부을 수 있는 소중한 삶의 터전입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

생명과학
지구환경과학
융합

[Hey! KIGAM] 2화 Hey~ KIGAM 산사태가 발생한 모습 그려줘!

한국지질자원연구원 산사태연구센터는 강우 예측을 기반으로 한 신뢰성 높은 산사태 조기경보 시스템을 개발하고 있습니다. 연구진은 지질 조건과 토질의 물리적, 역학적 특성을 정밀하게 분석하여 재난 발생 전 골든타임을 확보하는 데 주력합니다. 이러한 연구는 단순히 현상을 관찰하는 것을 넘어, 지속 가능한 위험성 평가 체계를 구축함으로써 국민의 생명과 안전을 보호하는 중요한 역할을 수행합니다. 과학적 데이터를 바탕으로 한 예측 모델은 산사태 피해를 최소화하는 핵심 기술로 자리 잡고 있으며, 전문적인 지질 분석 역량을 결집하여 우리 지형에 최적화된 방재 기술을 구현하는 데 매진하고 있습니다. 최근 인공지능이 묘사한 산사태 시각 자료는 거대한 대재앙의 모습부터 현실에 가까운 형태까지 다양하게 나타나며 연구자들에게 새로운 영감을 줍니다. AI는 토사가 흘러내리는 형상이나 강수 시 발생하는 지표류의 흐름을 상당히 구체적으로 포착해 냅니다. 특히 암반이 무너지는 경우보다 토심이 깊게 무너지는 한국형 산사태의 특성이나, 댐이 붕괴되어 물이 넘치는 오버토핑(월류) 현상을 시각화하는 능력은 실제 연구 데이터와도 일맥상통하는 부분이 있습니다. 비록 일부 과장된 표현이 섞여 있기도 하지만, AI가 학습한 방대한 데이터를 통해 재난의 위력을 간접적으로 실감하고 이를 연구의 시각적 보조 자료로 활용할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 전문가들은 산사태와 토석류를 명확히 구분하여 체계적으로 대응해야 한다고 강조합니다. 산사태는 산지 내부에서 흙이 붕괴되는 형태를 의미하지만, 토석류는 발생한 물질이 물과 섞여 계곡 하부까지 매우 빠르게 이동하며 마을에 큰 피해를 입히는 현상을 말합니다. 연구센터는 과거에 발생한 재난의 위치와 규모를 정밀하게 기록한 '산사태 인벤토리 맵'을 구축하여 미래의 위험을 과학적으로 예측하고 있습니다. 이러한 시각화된 기록물은 특정 지역에 얼마만큼의 집중호우가 내릴 때 어떤 규모의 피해가 예상되는지를 수치화하여 더욱 정교한 방재 전략을 수립할 수 있게 만드는 기초 자료가 됩니다. 산사태 발생 시 가장 중요한 대응 원칙은 위험 징후를 감지하는 즉시 안전한 곳으로 신속하게 대피하는 것입니다. AI는 간혹 산 쪽으로 대피하는 잘못된 상황을 그리기도 하지만, 실제 상황에서는 견고한 구조물이나 산에서 멀리 떨어진 안전지대로 즉시 이동해야 생명을 지킬 수 있습니다. 재난의 이동 속도와 타이밍을 고려할 때, 조기경보 시스템이 실시간으로 제공하는 정보는 대피의 성패를 가르는 결정적인 요소가 됩니다. 연구진은 현장에서 수집한 시각적 정보들을 체계적으로 기록하고 분석하여, 시민들이 위험을 사전에 인지하고 충분한 시간적 여유를 가지고 대피할 수 있는 환경을 마련하기 위해 연구에 전념하고 있습니다. 자연재해 자체를 인위적으로 완전히 막을 수는 없지만, 고도화된 과학 기술을 통해 인명 피해를 0으로 만드는 것은 불가능한 목표가 아닙니다. AI와의 소통을 통해 재난 예측 분야의 현재 수준을 점검한 연구진은, 앞으로 더욱 정밀한 학습 데이터를 축적하여 예방과 예측 시스템을 고도화하겠다는 의지를 보이고 있습니다. 산지에 설치된 사방댐과 같은 방재 시설물이 마을의 안전을 든든하게 지켜주는 모습을 보며, 안전한 나라를 만드는 것이 연구센터의 궁극적인 미션임을 다시 한번 확인합니다. 기술의 진보와 연구자의 헌신이 결합될 때, 우리 사회의 재난 대응 역량은 그 어느 때보다 견고해질 것이며 국민은 더욱 안심하고 일상을 누릴 수 있을 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[R&D온앤오프] 이제는 더 이상 물러날 데가 없다! ‘온실가스’

한국지질자원연구원에서는 포집된 이산화탄소를 땅속 깊은 곳에 영구적으로 저장하여 기후 변화에 대응하는 기술을 연구하고 있습니다. 이 과정에서 이산화탄소는 지하 수 킬로미터 아래의 대수층이나 고갈된 가스전에 주입되며, 초임계 상태로 존재하거나 암석에 흡착되는 등 다양한 물리화학적 작용을 거쳐 저장됩니다. 연구의 핵심은 물로 채워진 암석의 공극 내에서 이산화탄소가 원활하게 흐를 수 있도록 돕는 것입니다. 이를 위해 연구진은 이산화탄소와 물 사이의 계면장력을 낮추는 첨가제 기술을 개발하며, 지하 저장 공간의 효율성을 극대화하는 데 주력하고 있습니다. 현재 우리나라의 이산화탄소 지중 저장 기술은 기초 연구를 넘어 실증과 사업화 단계로 빠르게 진입하고 있습니다. 한국지질자원연구원은 이미 연안 지역에서 실증을 수행하며 축적한 풍부한 노하우와 전 주기적인 기술력을 보유하고 있습니다. 단순히 기술을 개발하는 것에 그치지 않고, 안전하게 대량의 이산화탄소를 묻을 수 있는 대규모 저장소를 확보하는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 노력은 국가 온실가스 감축 목표를 달성하고 2050년 탄소 중립을 실현하기 위한 필수적인 과정이며, 지구의 미래를 지키기 위한 과학적 헌신이라고 할 수 있습니다. 연구실 밖에서의 삶 또한 탄소 중립을 실천하는 과정의 연속입니다. 일상 속에서 일회용품 사용을 자제하고 텀블러와 장바구니를 생활화하며, 배달 음식 대신 개인 용기를 지참하는 등 구체적인 실천을 이어가고 있습니다. 최근에는 의류 생산 과정에서 발생하는 환경 오염의 심각성을 인지하고 불필요한 의류 구매를 줄이는 절제된 소비를 실천하고 있습니다. 또한 식물을 가꾸는 '식물 집사'로서 자연과 교감하며 탄소 저감의 가치를 생활 전반으로 확장하고 있습니다. 이러한 개인의 노력이 모여 연구 성과와 결합될 때 기후 위기 극복을 위한 진정한 시너지가 발생합니다. 지질학에 대한 열정은 어린 시절 지렁이가 땅속을 헤집으며 토양을 비옥하게 만드는 모습을 관찰하던 호기심에서 시작되었습니다. 비록 대학 입학 당시에는 다른 전공에 관심을 두기도 했으나, 결국 땅과 지구의 원리를 탐구하는 지질학의 매력에 빠져 지금의 길을 걷게 되었습니다. 과거 하이드레이트 분야에서 쌓은 세계적인 연구 성과에 안주하지 않고, 인류의 절실한 필요가 있는 탄소 저장 분야로 연구 방향을 전환한 것은 지질학자로서의 사명감 때문입니다. 자신이 좋아하는 일을 통해 세상에 보탬이 될 수 있다는 사실은 연구를 지속하게 하는 가장 큰 원동력이 됩니다. 한국지질자원연구원은 연구자에게 마치 어린 시절의 집중력을 일깨워준 지렁이와 같은 존재입니다. 끊임없이 새로운 질문을 던지게 하고 그 해답을 찾기 위해 몰입할 수 있는 최적의 환경을 제공해 주기 때문입니다. 앞으로도 동료 연구원들과 소통하며 후배들을 이끌어주는 상생의 문화를 바탕으로 탄소 중립이라는 원대한 꿈을 향해 나아갈 것입니다. 혼자만의 성과가 아닌 연구원 전체의 역량을 모아 지구를 지키는 일에 앞장서고자 합니다. 이곳에서 이루어지는 창의적인 연구들이 우리 삶의 질을 높이고 미래 세대에게 건강한 지구를 물려주는 초석이 되기를 기대합니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[Hey! KIGAM] 1화 AI와 KIGAM이 만났다!?

지질도는 단순히 땅의 모양을 그리는 지도가 아니라, 지표의 암석 분포와 연대, 지질 구조 등 방대한 정보를 담아내는 과학적 기록물입니다. 최근 인공지능(AI)이 해석한 지질 연구의 모습이 공개되어 눈길을 끌었습니다. AI는 지질 연구원들의 활동을 입체적이고 다채롭게 그려냈지만, 실제 현장에서 가장 중요한 도구인 지질 해머나 기록용 카메라가 빠져 있는 등 인간 연구자만이 체감하는 현장의 디테일과는 다소 차이를 보였습니다. 하지만 이러한 시도는 대중에게 지질학이라는 분야를 더욱 친숙하게 전달하는 흥미로운 계기가 되었습니다. AI가 묘사한 지구와 한반도의 지질도는 거시적인 틀에서는 실제 데이터와 유사한 흐름을 보여주었습니다. 특히 대륙보다 넓은 면적을 차지하는 해양 지질에 집중하거나, 한반도의 주요 지질대인 경상분지, 영남육괴, 옥천대 등을 색상으로 구분해 표현한 점은 인상적이었습니다. 다만 학술적인 관점에서 보았을 때 세부적인 분포나 정확한 지질 경계면은 실제 연구 결과에 비해 다소 모호한 부분이 있었습니다. 이는 지질학적 데이터가 단순한 시각 정보를 넘어 복잡한 시간의 층위와 물리적 분석 결과를 포함해야 함을 시사합니다. 지질도가 우리 삶에서 사라진다면 자원 탐사나 국토 개발은 물론 재난 대응에서도 커다란 혼란이 발생할 것입니다. 지질도는 특정 지역의 암석 종류와 지층의 층서, 지질 연대를 기록한 일종의 '지구 역사서'와 같습니다. 석유와 가스 같은 에너지 자원을 탐사할 때 퇴적암의 분포를 파악하는 기초가 되며, 최근 중요성이 대두되는 단층 정보를 제공하여 지진 등 자연재해로부터 안전을 지키는 핵심 데이터로 활용됩니다. 이러한 정보 없이는 국가 기간 산업의 발전과 안전한 국토 조성이 사실상 불가능합니다. 대한민국은 현재 국가 기본 지질도인 1:50,000 축척의 지질도를 제작하기 위해 전 국토를 359개 구역으로 나누어 체계적인 조사를 진행하고 있습니다. 현재 약 98%의 공정률을 보이며 완성을 앞두고 있으며, 다가오는 2025년에는 전 국토에 대한 지질 정보 구축이 100% 완료될 예정입니다. 이는 단순한 수치를 넘어 우리나라 땅의 비밀을 과학적으로 완벽히 규명한다는 상징적인 의미를 지닙니다. 지질도는 용도에 따라 다양한 축척으로 제작되어 각 분야의 기초 학문과 산업 발전을 뒷받침하는 든든한 토대가 됩니다. 지질도의 완성도를 높이는 마지막 2%의 과정은 연구원들의 땀과 헌신이 깃든 험난한 여정입니다. 도로조차 없는 원시림이나 가시덤불을 헤치며 암석의 신선한 단면을 확인하기 위해 산을 타는 일은 일상입니다. 진드기와의 사투를 벌이고 거친 환경에서 옷이 찢어지는 고충 속에서도 연구원들은 정확한 지질 정보를 국민에게 전달한다는 사명감을 잃지 않습니다. AI 기술의 발전이 연구의 효율성을 도울 수는 있지만, 현장을 직접 발로 뛰며 지구의 시간을 읽어내는 연구원들의 노력이야말로 미래를 위한 가장 신뢰할 수 있는 지질 데이터를 완성하는 동력입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[MAGIK 랜선투어] 확 바뀐 지질박물관, 신규 전시관 개관!

한국지질자원연구원 지질박물관은 최근 전시 개편을 통해 새로운 지식의 공간을 마련했습니다. 제1전시관의 '우리의 지구, 그리고...' 전시실에서는 거대한 패널을 통해 태양계와 지구, 그리고 달의 형성 과정을 한눈에 살펴볼 수 있습니다. 이곳은 우리가 발을 딛고 사는 행성의 기원을 탐구하며 우주적 관점에서 지구를 바라보게 합니다. 특히 인류의 달 탐사 역사를 시각적으로 잘 구현하여 관람객들에게 흥미로운 시각적 경험과 깊이 있는 지식을 동시에 제공합니다. 우주 탐사의 최전선에 있는 아르테미스 프로그램과 한국의 역할을 소개하는 코너는 이 전시의 핵심 중 하나입니다. 한국 최초의 달 탐사선인 다누리호에 탑재된 감마선 분광기가 어떤 원리로 달 표면의 원소 지도를 작성하는지 상세히 알 수 있습니다. 실제 달의 고원과 바다 지역을 재현한 달 모사토와 암석들은 관람객이 마치 달 표면에 와 있는 듯한 생동감을 선사합니다. 이를 통해 한국의 독자적인 우주 탐사 기술력을 확인하고 미래 우주 시대의 비전을 공유할 수 있습니다. 제2전시관의 '핵심광물, 희소를 위한 희소함' 전시실은 현대 첨단 산업의 쌀이라 불리는 핵심광물에 집중하고 있습니다. 이차전지의 주원료인 니켈, 리튬, 코발트와 같은 광물들이 지구 어디에 매장되어 있으며, 이를 확보하기 위한 국가적 전략이 왜 중요한지를 상세히 설명합니다. 철, 텅스텐, 타이타늄 등 다양한 광석 표본을 직접 관찰하며 금속 자원의 가치를 새롭게 재발견할 수 있습니다. 자원 안보가 중요해진 시대에 광물 자원의 유한함과 그 중요성을 깊이 있게 다루는 공간입니다. 지하 깊숙이 숨겨진 자원을 찾아내는 과정은 고도의 과학 기술이 집약된 지질학의 정수입니다. 전시관에서는 전통적인 광상 탐사 방법부터 디지털 트윈 기술을 활용한 현대적 기법까지 폭넓게 소개하고 있습니다. 특히 관람객이 시추 탐사 장비를 직접 조작해보는 시뮬레이션 체험을 통해 지각 아래 암석을 채취하는 과정을 실감 나게 배울 수 있습니다. 시추 코어 샘플을 분석하여 광체의 분포를 파악하는 복잡한 단계를 직접 경험하며, 보이지 않는 자원을 찾아내는 과학적 노력을 생생하게 이해하게 됩니다. 지속 가능한 미래 사회를 위해 폐배터리 재활용 기술의 중요성 또한 전시의 큰 비중을 차지합니다. 수명이 다한 배터리를 분쇄하여 유용한 금속 원소를 다시 추출하는 공정은 자원 순환 경제의 핵심이라 할 수 있습니다. 블랙매스에서 정제 과정을 거쳐 다시 고순도의 핵심광물로 탄생하는 모습은 환경 보호와 자원 확보라는 두 가지 목표를 달성하는 기술적 진보를 보여줍니다. 전기차와 핵심광물에 관한 퀴즈 코너는 남녀노소 누구나 즐겁게 상식을 넓히며 관람을 마무리할 수 있는 유익한 기회를 제공합니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 과학사전

지구환경과학
천문학
융합
공학·기술

[R&D온앤오프] 충격발언 “한국지질자원연구원은 미완성”

한국지질자원연구원 자원회수연구센터의 한요셉 책임연구원은 핵심 광물과 순환 자원의 생산 및 회수 기술을 연구하며 국가 자원 안보의 한 축을 담당하고 있습니다. 그는 연구원의 유연한 근무 형태와 육아 관련 제도를 적극적으로 활용하며 두 아이를 키우는 아빠로서 일·가정 양립을 모범적으로 실천하고 있습니다. 특히 직장 내 어린이집 운영은 연구자가 육아의 부담을 덜고 연구 본연의 업무에 더욱 몰입할 수 있도록 돕는 훌륭한 복지 시스템으로 자리 잡고 있습니다. 현재 대한민국의 중요한 과제는 탄소 중립 달성과 핵심 광물에 대한 안정적인 공급망을 구축하는 것입니다. 한요셉 책임연구원은 이를 위해 산업 현장에서 발생하는 폐자원을 물리적으로 처리하여 유용 물질을 회수하는 전처리 공정 연구에 매진하고 있습니다. 자원 빈국인 우리나라에서 이러한 기술은 자원 자립도를 높이는 핵심적인 열쇠가 되며, 지속 가능한 산업 생태계를 조성하는 데 있어 매우 중추적인 역할을 수행하고 있습니다. 이러한 노력은 자원 순환 경제를 실현하는 든든한 밑거름이 되고 있습니다. 고등학생 시절부터 사물놀이를 익혀온 그는 전통 음악에 대한 깊은 자부심을 바탕으로 창의적인 연구 에너지를 얻고 있습니다. ENFP 특유의 밝고 사교적인 성격은 연구실 내 원활한 소통의 밑거름이 되며, 커피 대신 바나나 우유를 마시며 동료들과 담소를 나누는 소박한 일상은 연구의 활력소가 됩니다. 국가와 사회를 위한 기여를 멈추지 않겠다는 그의 다짐은 지질자원연구원이 지향하는 '미(美)완의 아름다움'과 맞닿아 끊임없는 발전을 견인하고 있습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[R&D온앤오프] 자원활용연구로 똘똘 뭉치다(장꾸력 만렙? ㄴㄴ 연구만큼은 진지함 만렙!)

한국지질자원연구원의 자원활용연구본부는 천연 광물과 순환 자원을 활용해 우리 사회에 필요한 핵심 소재를 개발하는 중추적인 역할을 수행합니다. 자원회수연구센터는 광석에서 금속 이온을 추출하는 제련 연구를 담당하며, 순환자원연구센터는 폐배터리 및 전자 폐기물에서 유용한 금속을 회수하여 고순도화하는 공정을 연구합니다. 자원소재연구센터는 이렇게 얻어진 금속과 세라믹을 바탕으로 에너지와 IT 산업에 적용 가능한 응용 소재를 제작합니다. 이처럼 각 센터는 유기적으로 협력하며 국가대표라는 사명감으로 연구에 매진하고 있습니다. 연구진은 바나듐 기반의 에너지 저장 시스템용 전해질 원료를 개발하거나, 국내에 부존하는 몰리브덴과 텅스텐 같은 희소 금속을 추출하는 데 집중하고 있습니다. 자원 활용은 단순히 물질을 사용하는 단계를 넘어, 자연 상태의 씨앗과 같은 자원을 가꾸어 꽃을 피우는 과정과 같습니다. 특히 최근 전기차 산업의 성장으로 각광받는 니켈을 배터리용 황산니켈 화합물로 제조하는 기술은 매우 중요합니다. 어느 하나라도 부족하면 전체 목표를 달성할 수 없기에, 미활용 자원을 효율적으로 관리하는 기술은 산업 경쟁력을 높이는 핵심 동력이 됩니다. 연구에 있어 가장 중요한 가치는 경제적 타당성과 현실성, 그리고 무엇보다 철저한 안전 관리입니다. 대형 처리 장비와 위험한 화공 약품을 다루는 환경에서 안전 수칙 준수는 연구의 지속 가능성을 결정짓는 필수 요소입니다. 하지만 실험실의 성공이 곧바로 산업 현장의 성공으로 이어지지는 않습니다. 소량 실험에서는 나타나지 않던 대형 스케일업 과정의 물류 동선이나 용액 주입 시간 같은 실질적인 문제들을 해결하는 것이 연구원들에게는 큰 도전입니다. 이러한 기술적 장벽을 극복해야만 비로소 대량 생산의 길이 열립니다. 자원 활용 기술은 탄소 중립 사회를 실현하는 데 결정적인 기여를 합니다. 탄소 배출을 줄여 환경 오염을 방지하고, 탄소 발자국을 저감하는 기술을 통해 지속 가능한 미래를 구축할 수 있습니다. 예를 들어, 전기차 배터리 재활용 연구는 편리한 세상을 만드는 동시에 환경적 부담을 덜어주는 기술적 뒷받침이 됩니다. 자원을 효율적으로 생산하고 쉽게 사용할 수 있는 체계를 갖추는 일은 미래 세대가 누릴 환경을 보호하는 길입니다. 이러한 연구는 단순한 공학적 성과를 넘어 우리 삶의 질을 높이는 사회적 가치를 지닙니다. 자원 활용 기술은 우리 삶을 지탱하는 기반이며, 자원이 없다면 현대 사회는 유지될 수 없습니다. 연구원들은 때때로 정부의 정책 방향을 설정하거나 공학자에게는 생소한 행정적 시책을 마련해야 하는 어려움에 직면하기도 하지만, 이를 올바르게 수행해야 한다는 강한 사명감을 가지고 있습니다. 자신이 수행하는 연구가 국가와 사회에 얼마나 중요한 의미를 가지는지 다시 한번 되새기며, 이들은 더 나은 세상을 만들기 위해 오늘도 연구에 매진합니다. 각자의 역할이 모여 꽃을 피우는 자원 활용 연구는 우리 미래를 밝히는 등불이 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[MAGIK 랜선투어] KMapper와 함께 야외조사 현장으로~ GO! GO!

한국지질자원연구원(KIGAM)에서 개발한 'KMapper'는 지질조사를 포함한 다양한 야외 조사 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있는 모바일 지질조사 시스템입니다. 이 시스템은 스마트 기기를 활용하여 야외 조사의 데이터를 효율적으로 수집하고 관리할 수 있도록 설계되었습니다. 특히 통신이 원활하지 않은 오프라인 환경에서도 디지털 지도를 기반으로 조사 데이터를 정확하게 입력할 수 있다는 점이 큰 특징입니다. 기존의 종이 지도와 아날로그 방식에서 벗어나 디지털 기술을 현장에 직접 구현함으로써, 자연과학 연구의 핵심인 기초 데이터 수집 과정을 한층 더 체계적이고 전문적으로 만들어 줍니다. KMapper의 실제 활용 과정은 사전 조사와 계획 수립 단계부터 시작됩니다. 조사에 필요한 항목들을 미리 체크하고 현장으로 이동하는 동안에는 실시간 GPS 기능을 통해 이동 경로를 정확히 파악할 수 있습니다. 목적지에 도착하면 본격적인 야외 조사가 시작되며, 스마트 기기에 내장된 센서를 활용해 지질 구조나 암석의 특성을 정밀하게 측정합니다. 또한 모바일 환경에 최적화된 지도 편집 기능을 제공하여 수집된 데이터를 현장에서 즉석으로 기록할 수 있습니다. 이러한 과정을 통해 얻어진 방대한 데이터는 조사 후 정밀한 데이터 해석과 지질도 작성을 위한 핵심적인 근거 데이터가 됩니다. 야외 조사 작업은 높은 수준의 디지털 기술력이 요구되는 분야이며, 한국지질자원연구원은 이를 위해 오랜 기간 기술 개발에 매진해 왔습니다. KMapper는 기능적인 완성도와 실용적인 측면 모두에서 세계적인 선도 위치에 있으며, 향후 지구과학 분야의 비약적인 발전에 크게 공헌할 것으로 기대됩니다. 한국지질자원연구원은 앞으로도 현장의 목소리를 반영한 혁신적인 디지털 기술 개발을 지속하여, 지구 환경 변화에 대응하고 자원을 효율적으로 관리하는 데 필요한 핵심 기반을 구축하고자 합니다. 이러한 기술적 진보는 단순한 편의성 증대를 넘어 자연과학 데이터의 품질을 한 단계 끌어올리는 중요한 전환점이 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 과학사전

지구환경과학
공학·기술

(킁킁)어디서 사람 냄새 안나요??...👀사람 냄새나는 원장님의 진솔한 토크 현장속으로✨ [#키감퀴즈온더블럭]

한국지질자원연구원에는 연구원들 사이에서 '텔레토비 동산'이라 불리는 상징적인 공간이 있습니다. 이곳에는 보물이 숨겨져 있거나 누군가 잠들어 있다는 흥미로운 소문이 무성하지만, 사실 이는 연구원이 대전으로 이전할 당시 인기 있었던 방송 프로그램의 이름을 따서 자연스럽게 붙여진 별칭입니다. 연구원들이 하나둘 모여 담소를 나누던 소박한 공간이 시간이 흐르며 구성원들의 상상력이 더해진 전설의 장소로 변모한 것입니다. 이처럼 지질자원을 연구하는 딱딱한 분위기 속에서도 연구원들은 유머와 친근한 유대감을 공유하며 그들만의 독특한 문화를 만들어가고 있습니다. 연구원의 수장인 이평구 원장은 과거 행정 부서원들로부터 '쌈닭'이라는 별명을 얻을 정도로 업무에 대한 뜨거운 열정을 지닌 인물이었습니다. 주어진 과업을 완수하기 위해 타협하지 않고 부딪혔던 그의 투지는 오늘날 '리튬 평구'라는 새로운 별명으로 이어지고 있습니다. 이는 현재 그가 국가적 전략 자원인 리튬 확보와 핵심광물 연구에 얼마나 깊은 몰입과 정성을 쏟고 있는지를 단적으로 보여주는 지표이기도 합니다. 한때의 거친 별명이 이제는 특정 분야에 대한 전문성과 추진력을 상징하는 칭호로 바뀐 것은 연구자로서 그가 걸어온 진정성 있는 행보를 대변해 줍니다. 지질학이라는 학문의 길을 선택하게 된 계기에는 의외로 외계인에 대한 호기심이 자리 잡고 있었습니다. 우주의 신비를 탐구하고 외계 지성체와 조우할 수 있다는 순수한 기대감으로 시작된 공부는 비록 방향은 달랐지만 지구의 역사를 파헤치는 깊이 있는 연구로 이어졌습니다. 과거 지질 조사 현장에서는 망치와 지도를 들고 산을 누비는 연구원들의 모습이 낯설어 간첩으로 오인받아 경찰이 출동하는 해프닝이 벌어지기도 했습니다. 이처럼 척박한 환경 속에서도 묵묵히 땅의 기록을 읽어내려갔던 선배 연구자들의 헌신과 열정은 지금의 한국 지질 연구가 세계적인 수준으로 도약할 수 있었던 든든한 밑거름이 되었습니다. 지질학자에게도 공룡은 여전히 신비롭고 탐구하고 싶은 미지의 영역입니다. 아주 작은 뼈 한 조각만으로도 거대한 공룡의 전체적인 골격과 근육의 형태를 복원해 내는 과정은 일반 대중뿐만 아니라 전문가에게도 경이로운 예술이자 과학적 통찰의 결실로 다가옵니다. 만약 과거로 떠날 수 있는 기회가 주어진다면 직접 그 시대로 돌아가 실제로 뼈의 구조가 복원된 모습과 일치하는지 확인해 보고 싶다는 갈망은 과학자 특유의 증명 정신을 잘 보여줍니다. 단순히 화석을 분석하는 것을 넘어 생명의 역사를 재구성하려는 이러한 호기심은 끊임없이 새로운 질문을 던지게 만드는 원동력이 됩니다. 한국지질자원연구원은 이제 지구를 넘어 핵심광물 확보와 우주자원 탐사라는 새로운 브랜드 가치를 창출하기 위해 나아가고 있습니다. 미래를 내다보는 총명함과 지혜를 바탕으로 연구원의 새로운 방향성을 설정하고 전 직원이 한마음으로 행동에 나서는 과정이 무엇보다 중요합니다. 이끄는 자가 되거나, 따르는 자가 되거나, 아니면 길을 비켜주는 결단력을 통해 조직의 효율성을 극대화하고 성공적인 성과를 도출하려는 의지가 돋보입니다. 급변하는 글로벌 자원 전쟁 시대에 우리나라가 자원강국으로 거듭나기 위한 전략적 시도들은 우리 연구원이 미래 과학 기술의 핵심 거점으로 자리매김하는 중요한 발판이 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 이슈

지구환경과학
융합
공학·기술

[R&D온앤오프] 아빠에게 물었다! 석유에너지 연구란? (※예측불가! 훅 들어오는 돌발질문)

우리가 매일 타는 자동차의 연료나 추운 겨울 집안을 따뜻하게 데워주는 가스는 모두 석유 에너지로부터 나옵니다. 이러한 자원은 땅속 깊은 곳에 모여 있는데, 이를 찾아내는 일이 바로 석유 에너지 연구의 핵심입니다. 한국지질자원연구원에서는 우리 생활에 필수적인 이 에너지를 더 효율적으로 찾기 위해 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 보이지 않는 곳에 숨겨진 자원을 찾아내어 우리 삶을 풍요롭게 만드는 것이 이 연구의 시작점이라고 할 수 있습니다. 석유가 담긴 돌들이 땅속의 그릇 같은 공간에 모여 있는 것을 '분지'라고 부릅니다. 연구자들은 이 거대한 그릇의 모양을 파악하기 위해 3차원 분지 모델링을 수행합니다. 직접 땅속 깊이 들어가는 것이 불가능하기 때문에, 다양한 데이터를 기반으로 레고 블록을 쌓듯 지하 구조를 모형화하는 과정이 필요합니다. 이 정교한 모델링을 통해 우리는 땅속 어디에 에너지가 숨어 있는지 예측할 수 있으며, 자원 탐사의 효율성을 획기적으로 높일 수 있습니다. 석유 자원 탐사는 단순히 에너지를 확보하는 데 그치지 않고 환경 보호에도 중요한 역할을 합니다. 석유가 빠져나간 지하 공간은 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 포집하여 저장할 수 있는 최적의 장소가 되기 때문입니다. 즉, 분지 모델링 연구는 새로운 에너지 자원을 발굴하는 동시에 탄소중립을 실현하여 지구가 더워지는 현상을 막는 이중의 가치를 지닙니다. 이는 인류의 경제적 풍요와 지구의 지속 가능성을 함께 고민하는 미래지향적인 기술입니다. 땅속은 직접 볼 수도, 만져볼 수도 없는 미지의 영역이기에 석유 탐사 성공률은 보통 30%를 넘지 못할 만큼 매우 낮습니다. 열 번을 시도해도 세 번을 성공하기 어려울 정도로 정답을 찾기 힘든 과정이지만, 연구자들은 보이지 않는 것을 보이게 하기 위해 끊임없이 공부하고 연구합니다. 비록 완벽하지는 않더라도 가장 완벽에 가까운 정교한 분석 결과를 도출하기 위해 수많은 데이터를 분석하며 탐사 실패의 위험을 줄여나가는 것이 연구자들의 숙명입니다. 우리나라 주변 해역에 존재할 것으로 기대되는 석유 자원을 찾기 위해 오늘도 연구원들은 정밀한 자원 탐사도를 그려나가고 있습니다. 자라나는 아이들에게 연구의 중요성을 설명하는 과정은 과학자로서의 사명감을 다시금 일깨워줍니다. 우리가 만들어가는 기술이 다음 세대에 어떤 긍정적인 영향을 미칠지 고민하며, 에너지 자립과 환경 보호라는 두 마리 토끼를 잡기 위한 노력은 계속됩니다. 정교한 분지 모델링은 미래 세대를 위한 든든한 에너지 이정표가 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[MAGIK 랜선투어] 랜선으로 만나는 지질박물관 단층 전시 (feat.삼엽충?!)

지질박물관에서 새롭게 선보이는 '지각의 상처' 테마 전시는 지구의 역동적인 변화를 상징하는 단층을 주제로 합니다. 단층이란 거대한 지층이나 암석에 힘이 가해지면서 어긋나거나 끊어지는 현상을 말하며, 이는 곧 우리가 경험하는 지진의 근본적인 원인이 되기도 합니다. 이번 전시는 자칫 어렵게 느껴질 수 있는 지질학적 현상을 대중이 보다 쉽고 흥미롭게 이해할 수 있도록 기획되었습니다. 지각에 생긴 상처라고 표현되는 단층을 통해 우리는 땅 아래에서 벌어지는 거대한 힘의 흐름을 엿보고, 지구의 살아있는 역사를 직접 체험할 수 있습니다. 첫 번째 전시 코너에서는 지진이 발생하는 근본적인 원리를 영상과 그래픽을 통해 상세히 설명합니다. 지층이 어떤 힘을 받아 어떻게 이동하며, 그 결과로 지표면이 어떻게 변하는지를 시각적으로 구현하여 이해도를 높였습니다. 특히 한반도에서 실제로 발견된 암석 표본들은 과거에 일어났던 거대한 지각 변동의 증거를 생생하게 보여줍니다. 심하게 휘어지거나 늘어난 돌의 형태를 관찰하다 보면, 수만 년 전 이 땅을 뒤흔들었던 강력한 지진의 에너지를 직접 체감하는 듯한 신비로운 경험을 할 수 있으며, 지질학적 가치가 높은 실제 표본들을 통해 지식의 깊이를 더하게 됩니다. 단층의 원리를 이론으로 익혔다면, 두 번째 코너에서는 직접 지구의 힘이 되어 보는 체험형 전시가 기다리고 있습니다. 관람객들은 지층을 밀고 당기는 과정을 통해 정단층, 역단층 등 다양한 단층의 종류를 몸소 익히게 됩니다. 또한 지층이 부러지지 않고 휘어지는 현상인 습곡에 대해서도 체험을 통해 그 차이점을 명확히 구분할 수 있습니다. 특히 단층의 움직임을 모사하여 제작된 특수 의자에 앉아보는 활동은 추상적이었던 지각 운동의 개념을 직관적으로 머릿속에 각인시키는 특별한 기회를 제공하며, 지루할 틈 없는 흥미로운 학습 환경을 조성하여 전 연령층의 관심을 끕니다. 이번 전시의 백미는 국내에서 유일하게 실물로 공개되는 활성단층 표본입니다. 활성단층은 약 250만 년 전부터 현재까지 한 번이라도 움직였던 기록이 있는 곳으로, 미래에 다시 지진을 일으킬 가능성이 매우 높은 지역을 의미합니다. 2022년 충청북도에서 발견된 실제 단층면을 야외 현장에서 그대로 옮겨온 이 표본은 학술적으로도 매우 귀한 자료입니다. 일반인이 야외에서 좀처럼 발견하기 어려운 활성단층의 실체를 직접 눈앞에서 확인하며, 우리 주변의 지질 환경이 가진 잠재적 위험성과 보존의 중요성을 동시에 깨닫게 되는 소중한 교육의 장이 될 것입니다. 지질박물관은 전시 외에도 삼엽충을 주제로 한 정교한 3D 과학교구를 통해 지구의 과거를 탐구하는 즐거움을 선사합니다. 바실리엘라와 태백사우키아 삼엽충의 구조를 사실적으로 복원한 조립 교구는 고대 생명체의 생태와 화석화 과정을 학습하기에 최적화되어 있습니다. 암석과 광물, 그리고 화석을 아우르는 방대한 지질 표본들은 우리가 발을 딛고 서 있는 이 땅의 유구한 역사를 증명합니다. 이러한 다채로운 전시와 혁신적인 교육 콘텐츠를 통해 방문객들은 지구의 현재를 명확히 이해하고, 나아가 자연과 공존하며 다가올 미래를 예측하는 지혜를 얻을 수 있을 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 과학사전

생명과학
지구환경과학

관정연계시스템을 통한 스마트 지하수 물공급 Smart Groundwater Supply using Well Network System (WNS)

최근 기후변화와 인구 증가로 인해 농어촌 지역의 물 부족 문제가 심각해지고 있습니다. 특히 수자원 공급 기반이 취약한 중산간 지역은 가뭄 피해에 노출되기 쉬우며, 새로운 관정을 개발하는 방식은 막대한 비용과 낮은 성공 확률이라는 한계가 있습니다. 이를 해결하기 위해 한국지질자원연구원은 기존 관정들을 하나로 연결해 물을 최적으로 배분하는 관정연계시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 물이 풍부한 지역의 지하수를 부족한 곳으로 이동시켜 가뭄 상황에 유연하게 대응하며, 평상시에도 지하수 수위를 적절히 유지하여 자원의 손실을 최소화하는 혁신적인 수자원 관리 모델로 주목받고 있습니다. 관정연계시스템의 효율적인 운용을 위해서는 정밀한 데이터 기반의 의사결정이 필수적입니다. 연구팀은 기상 정보와 지하수 관측 자료를 실시간으로 분석하여 최적의 공급 방안을 제시하는 웹 기반 플랫폼을 구축하였습니다. 수집된 분석 자료는 지자체와 공공기관뿐만 아니라 지역 주민들에게도 투명하게 제공됩니다. 특히 현장에서 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 ‘지하수 알리미’ 인터페이스를 통해 주민들이 직접 양수량을 제어하고 수질 상태를 모니터링할 수 있게 되었습니다. 이러한 디지털 기술의 결합은 과거에 수동적으로 이루어지던 수자원 관리를 과학적이고 체계적인 운영 방식으로 전환하는 계기가 되었습니다. 충남 홍성군에서 진행된 실증 연구는 관정연계시스템의 실효성을 입증했습니다. 물탱크와 수처리 장치를 포함한 통합 관로를 설치함으로써 용도에 맞는 수질을 확보하고, 자동 제어 장치를 통해 지하수의 흐름을 스마트하게 조절할 수 있게 되었습니다. 이 방식은 인프라 구축 비용을 절감하는 동시에 기존 자원의 이용률을 극대화하는 경제적 이점을 제공합니다. 다만 이 시스템이 안정적으로 정착하기 위해서는 지하수를 모두가 공유하는 공공자원이라는 인식을 강화하고 지역사회의 협력을 이끌어내는 것이 무엇보다 중요합니다. 앞으로도 기술적 보완이 병행된다면 수자원 사각지대를 해소하는 든든한 버팀목이 될 것입니다.

한국지질자원연구원

지구환경과학
융합
공학·기술

KIGAM의 우주자원탐사 Lunar Resource Prospecting & Utilization (feat. Korea Gamma-Ray Spectrometer)

인류는 황폐해져 가는 지구의 미래를 대비하기 위해 무한한 자원이 잠재된 우주로 눈을 돌리고 있습니다. 특히 안전하고 풍요로운 새로운 터전을 건설하려는 목표는 이제 단순한 상상을 넘어 본격적인 우주 자원 개발의 시대로 이어지고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 대한민국은 2022년 달 탐사선 다누리호를 성공적으로 발사하며 위대한 첫걸음을 뗐습니다. 다누리호에 탑재된 감마선 분광기는 달 표면의 원소 지도를 작성하여 현지 자원 활용을 위한 핵심적인 길잡이 역할을 수행합니다. 이는 단순히 달을 관측하는 것을 넘어, 실질적인 우주 영토 확장을 위한 기초 데이터를 확보하는 핵심적인 과정입니다. 달 현지에서 직접 자원을 조사하고 획득하기 위한 구체적인 기술력도 확보되고 있습니다. 탐사 로버는 달 표면의 토양 샘플을 직접 채취하여 자원 추출기로 운반하는 핵심적인 임무를 담당합니다. 추출기에 투입된 토양은 고온의 가열 과정을 거치게 되며, 이 과정에서 발생한 기체는 특수 필터를 통해 수소와 산소, 그리고 생존에 필수적인 물로 분리되어 저장됩니다. 특히 나노 소재를 활용한 수소 저장 기술의 검증은 극한의 우주 환경에서 자원을 안전하게 관리할 수 있는지를 확인하는 중요한 단계입니다. 이러한 정교한 공정은 우주에서 자급자족할 수 있는 생태계 구축의 기반이 됩니다. 본격적인 달 자원 개발이 실현되면 달은 단순히 탐사의 대상이 아닌, 화성과 더 먼 우주를 향해 나아가는 전략적 전진 기지로 변모할 것입니다. 대한민국 또한 최초의 달 탐사선을 시작으로 우주 자원 시대를 향한 긴 항해를 지속하고 있습니다. 한국지질자원연구원(KIGAM)은 탐사와 활용 기술 개발에 박차를 가하며 우주 자원 강국으로 도약하기 위한 든든한 밑거름이 되고 있습니다. 끝없는 우주를 향한 도전은 우리에게 새로운 풍요와 가능성을 선사할 것이며, 우주 자원 강국으로서의 입지를 다지는 계기가 될 것입니다. 과학 기술의 진보는 이제 지구를 넘어 달과 그 너머의 우주를 우리의 생활권으로 편입시키고 있습니다.

한국지질자원연구원

지구환경과학
천문학
융합
공학·기술

[R&D온앤오프] 도시광산을 실현, 버려진 폐가전의 새로운 변신!

현대 사회에서 전자기기의 교체 주기가 빨라지며 발생하는 전자 폐기물은 전 세계적으로 연간 약 6,000만 톤에 달합니다. 국내에서도 매년 60만 톤 이상의 폐기물이 쏟아지고 있으며, 여기에는 금속, 세라믹, 플라스틱 등 수백 가지 물질이 포함되어 있습니다. 이를 단순히 매립하거나 소각하면 심각한 유해 물질이 발생하지만, 적절히 재활용한다면 구리, 금, 은과 같은 귀중한 자원을 얻을 수 있는 '도시 광산'이 됩니다. 특히 전자 폐기물은 천연 광석보다 경제적 가치가 10배에서 20배 이상 높아 탄소 중립을 실현할 핵심 자원으로 평가받고 있습니다. 한국지질자원연구원은 다양한 순환 자원을 단일 공정으로 처리할 수 있는 '마이크로 팩토리' 기술을 개발하고 있습니다. 이 기술은 전자 폐기물 처리 시 발생하는 악취와 다이옥신 등 유해 가스를 친환경적으로 정화하여 연구실을 클린룸 수준으로 유지할 만큼 안전합니다. 현재 경기도 화성의 업체와 기술 이전 계약을 체결하여 하루 5톤 규모의 양산 설비를 구축 중이며, 이는 개별 사업장에서 직접 폐기물을 처리할 수 있는 차세대 모델을 지향합니다. 복잡한 채광 과정을 생략하고 에너지 효율을 극대화한 이 공정은 자원 순환의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 자원 재활용에 대한 인식을 높여 우리 동네에서 발생하는 폐기물을 현장에서 직접 처리하는 시스템을 만드는 것이 최종 목표입니다. 이러한 기술 개발은 단순히 경제적 이득을 넘어 개발도상국 어린이들이 위험한 방식으로 폐기물을 처리하며 건강을 해치는 상황을 막는 데 기여할 수 있습니다. 독성 물질을 안전하게 분리하고 유용한 자원으로 되돌리는 기술을 전 세계에 보급함으로써 인류의 건강을 지키고 지구 환경을 보호하고자 합니다. 마이크로 팩토리가 성공적으로 안착한다면 우리 사회는 더욱 깨끗하고 지속 가능한 순환 경제의 가치를 실현하게 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[ENG] Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources(KIGAM) official brand video

우리가 흔히 영화에서 접하는 슈퍼히어로들은 현실에 존재하지 않는 것처럼 보이지만, 보이지 않는 곳에서 인류의 번영과 안전을 위해 헌신하는 이들이 있습니다. 한국지질자원연구원(KIGAM)의 과학자들은 지구의 과거와 현재, 그리고 미래를 자유롭게 넘나드는 진정한 의미의 시간 여행자들입니다. 이들은 단순히 시간을 거슬러 올라가는 것에 그치지 않고, 지구가 겪어온 수많은 고통과 변화의 기록을 분석하여 인류가 나아갈 방향을 제시합니다. 지구의 역사를 이해하는 일은 곧 인류의 미래를 설계하는 일과 같습니다. 보이지 않는 곳에서 묵묵히 연구에 매진하는 이들의 노력 덕분에 우리는 더 안전하고 풍요로운 삶을 누릴 수 있으며, 지구라는 행성이 품고 있는 방대한 지혜를 현대의 기술로 구현해내고 있습니다. 지구는 수십억 년의 세월 동안 자신의 몸체에 수많은 지질학적 기록을 새겨놓았습니다. 과학자들은 정밀한 지표 조사와 해양 탐사 기술을 활용하여 이 기록들을 연구하며, 현재와 미래에 필수적인 자원을 준비하는 중대한 임무를 수행합니다. 특히 국가 발전을 뒷받침하는 핵심광물을 확보하는 일은 국민의 삶을 풍요롭게 만드는 동시에 국가 경쟁력을 강화하는 기반이 됩니다. 땅속 깊은 곳과 먼바다를 탐사하며 얻은 데이터는 단순히 과거의 흔적을 찾는 행위를 넘어, 국가 경제의 근간을 세우고 미래 세대를 위한 자원안보를 확립하는 강력한 도구가 됩니다. 이처럼 지층 속에 숨겨진 기록을 해독하는 과정은 지구의 무한한 잠재력을 일깨우는 창조적인 작업입니다. 지질학적 연구는 기후변화와 같은 전 지구적 위기에 대응하는 데 있어 핵심적인 역할을 합니다. KIGAM의 과학자들은 아주 오래전부터 존재해온 지구온난화 기록을 분석함으로써, 오늘날 우리가 직면한 급격한 환경 변화에 신속하고 정확하게 대응할 수 있는 해법을 마련합니다. 또한 지진이나 화산 폭발, 산사태 등 생명을 위협하는 지질재해로부터 국민을 안전하게 보호하는 방패가 되어줍니다. 이제 이들의 시선은 대한민국 영토를 넘어 달과 같은 우주의 무한한 자원을 향하고 있습니다. 산과 바다를 건너 하늘에 이르기까지, 아름다운 행성 지구와 인류의 꿈을 실현하기 위해 멈추지 않고 나아가는 이들의 여정은 곧 우리 모두의 찬란한 미래가 될 것입니다.

한국지질자원연구원

지구환경과학
융합
공학·기술

[궁금했던 지구이야기] 별에서 온 운석, 어떻게 구별할까? Meteorite identification method

우주에서 날아온 신비로운 손님인 운석은 소행성 파편이나 우주의 먼지가 지구 대기권을 통과하며 살아남아 지표면에 떨어진 돌을 말합니다. 평범한 돌과 구별되는 가장 큰 특징은 대기권 진입 시 발생하는 엄청난 열과 압력으로 인해 표면이 녹아 형성된 '용융각'입니다. 어두운색의 얇은 막처럼 형성된 이 표면은 마치 열에 의해 녹아서 밀려 나간 듯한 독특하고 매끄러운 질감을 보여줍니다. 따라서 길에서 발견한 돌의 겉면이 일반적인 암석과 달리 밋밋하게 녹아 있는 듯한 흔적을 가지고 있다면, 그것은 광활한 우주를 여행하다가 지구로 떨어진 특별한 운석일 가능성이 높습니다. 외형적인 특징 외에도 운석은 내부 성분에서 기인하는 독특한 물리적 성질을 지니고 있습니다. 대부분의 운석은 고농도의 철과 니켈을 포함하고 있어 자석을 갖다 대면 강한 반응을 보이는 자성을 띠는 경우가 많습니다. 또한 같은 크기의 일반적인 지구 암석과 비교했을 때 금속 성분 덕분에 훨씬 묵직한 무게감을 느끼게 됩니다. 특히 지구상의 현무암과 달리 운석은 내부 구조가 매우 치밀하여 기공이 거의 발견되지 않는다는 점이 중요한 판별 기준이 됩니다. 만약 돌의 내부가 금속 같은 광택을 띠며 단단하고 빈틈이 없다면 운석일 확률이 더욱 높아집니다. 자가 진단을 통해 운석의 가능성을 확인했다면 한국지질자원연구원 운석신고센터와 같은 전문 기관의 도움을 받을 수 있습니다. 전문가들은 육안 관찰뿐만 아니라 X선 분석장치를 활용해 주성분 원소를 정밀하게 파악하며, 학술적 가치가 높을 경우 더욱 심도 있는 분석 연구를 진행합니다. 매년 수백 건 이상의 의뢰가 접수되지만 실제로 가치를 인정받는 사례는 극히 드물 정도로 진짜 운석을 발견하기란 쉽지 않은 일입니다. 하지만 이러한 체계적인 감별 과정을 통해 우리는 일상 속에서 마주할 수 있는 우주의 파편을 탐색하고, 그 안에 담긴 우주의 비밀에 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 과학사전

지구환경과학
공학·기술

VR-모션 연동 지진 시뮬레이터

한국지질자원연구원(KIGAM)은 지질자원 기술과 정보통신기술을 융합하여 국민의 생활 안정을 도모하는 선도적인 기관입니다. 이곳에서 개발한 VR 모션 연동 지진 시뮬레이터는 지진 발생 시의 시나리오를 가상 공간에 정교하게 구현한 혁신적인 기술입니다. 이 시스템은 가상현실(VR) 속의 시각 정보와 실제 시뮬레이터의 물리적 진동을 실시간으로 연동함으로써, 사용자가 지진 상황을 실제처럼 감각적으로 체험할 수 있도록 돕습니다. 이는 단순한 영상 시청을 넘어 실제 상황과 유사한 환경을 제공하여 교육의 효과를 극대화하는 첨단 솔루션으로 평가받고 있습니다. 과거 경주와 포항에서 발생한 대규모 지진 이후 재난 대비의 필요성이 강조되고 있지만, 여전히 우리 사회에는 지진 안전지대라는 인식이 남아 있어 경각심이 부족한 실정입니다. 기존의 재난 교육은 주로 이론 중심이거나 수동적인 형태에 그쳐 체험자의 몰입도가 낮고 실제 상황에서의 대응력을 기르는 데 한계가 있었습니다. 이를 극복하기 위해 일상생활 공간을 재현한 가상 환경에서의 실감형 교육이 새롭게 주목받고 있습니다. 시민들이 평소 생활하는 장소에서 발생하는 지진 현상을 직접 체험할 때, 비로소 재난 상황에 대한 실무적인 대응 역량을 효과적으로 함양할 수 있기 때문입니다. 이 VR 모션 연동 지진 시뮬레이터는 지진 계측 데이터를 입력값으로 활용하여 구조물 응답 해석과 동역학 시뮬레이션을 정밀하게 결합합니다. 사용자는 고품질 가상현실(VR) 기기를 통해 가상 공간에 깊이 몰입하고, 모션 장비를 통해 전달되는 진동을 온몸으로 느끼며 재난 상황에 대처하게 됩니다. 특히 체험 과정에서 수집된 사용자의 실시간 행동 데이터는 종료 후 적절한 대응이었는지를 평가받는 중요한 지표가 됩니다. 이러한 데이터 기반의 평가는 체험자가 자신의 안전 수칙 이행 여부를 객관적으로 점검하고, 실제 재난이 닥쳤을 때 올바른 대처 요령을 즉각적으로 발휘할 수 있도록 돕는 역할을 합니다.

한국지질자원연구원

지구환경과학
융합
공학·기술

[2021 KIGAM Tech-Biz 파트너링] ICT기반 부유선별 운전 제어 시스템

선광이란 원광으로부터 가치 있는 광물을 선별하여 경제적 가치를 높이는 공정을 의미합니다. 최근에는 이러한 전통적인 선광 산업에 ICT와 지능화 기술을 접목한 스마트 마이닝이 큰 주목을 받고 있습니다. 기존에는 주로 작업자의 주관적인 경험과 오감에 의존하여 공정을 운영해 왔으나, 이제는 다양한 센서와 디지털 기술을 통해 공정의 상태를 정밀하게 이해하고 데이터를 분석하여 운영 효율을 극대화하는 자동화 시스템으로 진화하고 있습니다. 이러한 기술적 변화는 자원 선별의 정확도를 획기적으로 높이는 핵심적인 기반이 됩니다. 광석의 단체 분리도를 높이기 위한 분쇄 공정에서는 소음과 진동을 활용한 지능형 모니터링 기술이 핵심적인 역할을 수행합니다. 분쇄기 가동 시 발생하는 진동 신호를 디지털 스펙트럼으로 변환하면, 기계적인 고유 진동과 피분쇄물의 분쇄 과정에서 발생하는 진동을 명확하게 구분하여 해석할 수 있습니다. 이를 통해 실시간으로 분쇄 산물의 입도 변화를 예측하고 장비의 고장 유무를 사전에 감지함으로써, 공정의 연속성과 안정성을 확보할 수 있습니다. 이는 아날로그 형태의 데이터를 디지털화하여 공정을 최적화하는 엣지 디바이스 기술의 대표적인 성과입니다. 부유 선별의 효율성을 극대화하기 위해 광물 입자와 기포 사이의 부착력을 직접 측정하는 정밀 계측 시스템이 도입되었습니다. 과거에는 접촉각을 통해 간접적으로 광물의 소수성을 평가했으나, 이제는 기포와 입자가 부착되는 순간의 힘과 시간을 밀리세컨드 단위로 측정하여 부유 선별 시약의 특성을 정밀하게 분석합니다. 이러한 정량적 데이터는 시약의 최적 농도를 결정하고 광물의 소수성을 제어하는 데 결정적인 역할을 하며, 궁극적으로는 선별 공정의 기술적 신뢰도를 해외 우수 저널에서 인정받을 만큼 높은 수준으로 끌어올리는 바탕이 됩니다. 선별 과정에서 발생하는 거품인 포말의 영상을 분석하여 정광의 품위를 실시간으로 예측하는 기술은 스마트 선광의 핵심입니다. 포말의 색상 정보와 기포의 크기, 분포 등을 통계적으로 분석하면 실제 측정된 데이터와 높은 상관관계를 갖는 품위 예측 모델을 구축할 수 있습니다. 여기에 광액의 높이를 실시간으로 감지하는 센서와 자동 제어 밸브를 연동하면 작업자의 개입 없이도 최적의 운전 상태를 유지할 수 있습니다. 이러한 통합 시스템은 공정의 가시화를 실현하고 생산물의 품질을 일정하게 관리하여 공정 운영의 효율성을 획기적으로 개선합니다. ICT 기반 선광 제어 시스템의 국산화는 경제성과 유지 보수 측면에서 매우 강력한 기술 경쟁력을 가집니다. 글로벌 기업의 고가 장비는 국내 광산 현장에 적용하기에 비용 부담이 크고 사후 관리가 어렵다는 단점이 있었으나, 국내의 발전된 ICT 기술을 선광 공정에 접목함으로써 이러한 한계를 극복했습니다. 고도화된 국산 기술을 활용하면 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 향후 수요가 증가할 희유금속이나 미개발 광물 자원 분야에서도 유연하고 신속하게 대처할 수 있습니다. 이는 결과적으로 국내 광업 산업의 인프라를 확장하고 현대화를 앞당기는 중요한 기회가 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

융합
공학·기술

[2021 KIGAM Tech-Biz 파트너링] 국내산 납석광물의 산업원료화 기술

국내에서 생산되는 납석은 전라남도 완도와 해남 지역을 중심으로 연간 약 60만 톤이 채굴되는 대표적인 산업 광물자원입니다. 그동안 주로 유리섬유나 내화물의 주원료로 활용되어 왔으나, 최근 고품위 광체의 고갈과 수입 의존도 심화로 인해 새로운 활로 모색이 절실한 상황입니다. 이에 따라 기존 시장을 넘어 신소재 산업이나 대체 원료 개발을 통해 납석의 부가가치를 높이고, 고도화된 산업 원료화 기술을 적용하여 광석의 잠재적 가치를 극대화하려는 노력이 지속되고 있습니다. 친환경 판상 충전제 제조 기술은 석면 함유 위험이 있는 수입산 활석을 국산 납석으로 대체하는 데 중점을 둡니다. 엔지니어링 플라스틱과 페인트, 차음재 등에 사용되는 활석을 납석으로 대체했을 때, 기존 원료와 대등한 수준의 인장강도와 굴곡강도를 나타내어 산업적 활용 가능성을 입증하였습니다. 이는 유해 물질로부터 안전하면서도 성능이 우수한 고성능 산업용 충전제 시장을 개척하는 중요한 계기가 되었으며, 수입 대체 효과와 더불어 국내 광물 자원의 활용도를 높이는 성과를 거두었습니다. 납석의 품질을 높이기 위해 광학 선별과 부유 선별 기술이 적극적으로 도입되고 있습니다. 노천광산에서 이루어지는 수작업 선별의 한계를 극복하기 위해 색상과 품위에 따라 광석을 대량으로 정밀하게 분류하는 광학 선별 공정이 구축되었습니다. 또한, 화학적 흡착과 정전기적 인력을 동시에 활용한 부유 선별 기술을 통해 불순물인 석영을 효과적으로 분리해냄으로써 납석의 함량을 획기적으로 높였습니다. 이러한 선별 공정은 유리섬유, 세라믹 소재 등 각 산업 분야에서 요구하는 맞춤형 원료를 안정적으로 공급하는 기반이 됩니다. 고기능성 스마트 글라스 및 디스플레이 소재 원료로 납석을 활용하기 위해서는 정밀한 철분 제거가 필수적입니다. 배소 자력 선별 기술을 적용하면 기존의 단순 자력 선별보다 철분 제거율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 특히 1,000도 이상의 고온 처리를 거칠 때 가장 우수한 효과를 보입니다. 이를 통해 철분 함량 0.02% 이하의 고순도 조건을 충족하는 원료 제조가 가능해졌습니다. 수입에 의존하던 핵심 원료를 국산 납석으로 대체함으로써 국내 첨단 산업의 원료 자급률을 높이고 제조 공정의 물성을 안정적으로 유지하는 효과를 얻고 있습니다. 한국의 납석은 전 세계 생산량의 큰 비중을 차지할 뿐만 아니라, 품질 면에서도 세계적인 경쟁력을 보유하고 있습니다. 특히 인접 국가의 광석에 비해 우수한 물성을 갖추고 있어 국제 시장의 원료 가격 지표가 될 만큼 그 가치를 인정받고 있습니다. 단순한 저부가가치 원료에서 벗어나 정밀 유리, 에너지 내화물, 항균 필터 등 첨단 소재로의 확장은 국내 비금속 광물 자원의 새로운 미래를 보여줍니다. 체계적인 기술 확보와 지속적인 연구를 통해 우리나라 납석 자원은 미래 산업의 핵심적인 전략 원료로 확고히 자리매김할 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

석유 가스 생산용 해저 유수 세퍼레이션 시스템

우리나라는 에너지 자원의 대부분을 수입에 의존해 왔지만, 끊임없는 기술 개발을 통해 세계 95번째 산유국이라는 지위를 확보하며 자원 강국을 향한 발판을 마련했습니다. 인류가 사용하는 에너지의 절반 이상을 차지하는 석유와 천연가스는 최근 얕은 해저 자원의 고갈로 인해 수심 1,000m 이상의 심해로 그 탐사 영역이 점차 넓어지고 있는 추세입니다. 하지만 깊은 바다 환경은 기존의 장비들을 설치하고 운용하기에 설계와 비용 측면에서 상당한 기술적 난관을 안겨줍니다. 한국지질자원연구원이 개발한 해저 세퍼레이터 기술은 심해 자원 생산의 효율성을 획기적으로 높였습니다. 땅속에서 분출되는 고온·고압의 혼합 유체는 세퍼레이터를 통과하며 오일, 가스, 물로 정교하게 나누어집니다. 특히 가스 하이드레이트나 왁스 같은 퇴적물로 인해 파이프라인이 막히는 현상을 방지하는 유동 안정성 기술을 확보함으로써 안정적인 이송을 가능케 했습니다. 이는 기존의 화학 억제제나 전기 열선 방식보다 경제적이며 효율적인 차세대 자원 개발 방식입니다. 자원 개발 현장에서는 시간이 흐름에 따라 석유 생산량은 줄고 물의 양이 늘어나는 특유의 변화가 나타납니다. 개발된 기술은 이러한 생산 환경의 변화에도 장치의 성능이 저하되지 않고 일정한 효율을 유지할 수 있는 대응 능력을 구축했습니다. 한 번의 설치로 20년 이상 연속 운전이 가능한 높은 내구성을 갖추어 경제성까지 잡았습니다. 자원 불모지에서 기술의 빛을 밝히는 이러한 혁신은 에너지 안보를 굳건히 하고 글로벌 자원 시장에서 경쟁력을 높이는 원동력이 되고 있습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

공학·기술

[지자연X공돌이용달] 한반도에 떨어졌었던 초거대 운석구의 비밀!

경상남도 합천의 한 평화로운 마을은 사실 수만 년 전 거대 운석이 충돌했던 역동적인 역사를 간직하고 있습니다. 현재 우리가 마주하는 산의 지형은 과거 운석 충돌의 강력한 흔적이며, 그 지름은 무려 7km에 달합니다. 2013년 러시아 첼랴빈스크 운석이나 미국 애리조나의 베링거 충돌구와 비교해도 압도적인 규모를 자랑합니다. 당시의 폭발력은 주변 수백 킬로미터 내의 생명체에 지대한 영향을 미쳤을 것으로 추정되며, 이는 단순히 지형의 변화를 넘어 지구 환경에 거대한 충격을 준 사건이었습니다. 오랫동안 이곳은 하천의 작용으로 만들어진 평범한 분지로 오해받아 왔습니다. 하지만 지질학적 조사 결과, 이 거대한 공간을 채울 수 있는 규모의 하천이 존재하지 않는다는 사실이 밝혀졌습니다. 운석이 충돌하는 순간 발생하는 막대한 에너지는 주변 암석을 미세한 가루로 만들고, 이 퇴적물들이 쌓이면서 평평한 지형을 형성하게 됩니다. 현재 140미터 이상의 시추 작업이 진행되었음에도 불구하고 아직 바닥이 드러나지 않았다는 점은, 과거 발생했던 충격의 깊이가 얼마나 깊고 거대했는지를 여실히 증명하고 있습니다. 운석 충돌의 위력은 상상을 초월합니다. 대기권을 통과한 운석은 초속 12km에서 30km라는 어마어마한 속도로 지표면에 부딪히며, 그 과정에서 운석 자체의 에너지 중 약 60%는 증발하여 사라집니다. 합천의 경우, 학교 운동장 크기에 달하는 100~200미터 규모의 운석이 초속 20km로 충돌했을 것으로 예상됩니다. 이러한 충돌은 주변 지형을 순식간에 변화시키고 수만 년이 흐른 지금까지도 지층 속에 그 증거를 남겨두었습니다. 증발해 버린 운석 파편 대신, 우리는 지각에 남겨진 상흔을 통해 당시의 참혹했던 순간을 재구성합니다. 운석 충돌을 입증하는 결정적인 증거 중 하나는 충격 원뿔암입니다. 퇴적암은 본래 층을 따라 쪼개지는 성질이 있지만, 거대한 충격을 받은 암석은 원뿔 모양의 독특한 쪼개짐 구조를 나타냅니다. 합천의 지하 130미터 지점에서 발견된 이 암석은 이곳이 단순한 침식 지형이 아닌 외계 천체와의 충돌로 형성된 공간임을 과학적으로 증명하는 핵심 열쇠가 되었습니다. 이러한 거시적 증거는 수만 년의 세월 동안 흙 속에 숨겨져 있다가 마침내 인류의 탐구 앞에 그 모습을 드러냈습니다. 마지막 증거인 평면 변형 구조(PDF)까지 확인되면서, 합천은 동아시아에서 중국에 이어 두 번째로 공인된 운석 충돌구로 자리매김하게 되었습니다. 석영 광물 내부에 형성된 평행한 선들은 오직 강력한 충격파만이 남길 수 있는 지질학적 지문입니다. 이번 발견은 한반도 지질 연구의 새로운 지평을 열었을 뿐만 아니라, 향후 교육 및 관광 자원으로서의 가치도 매우 높을 것으로 기대됩니다. 우리 땅에 새겨진 우주의 흔적을 연구하는 과정은 지구의 역사를 이해하고 미래의 천체 충돌 가능성을 대비하는 중요한 발판이 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
천문학

한국형 자원개발 패러다임의 변화를 꿈꾸다, 메디컬점토

과거 대한민국은 산업용 점토 자원의 상당 부분을 해외 수입에 의존해 왔으나, 최근 한국지질자원연구원을 중심으로 자원 국산화와 고부가가치화를 위한 노력이 결실을 보고 있습니다. 특히 경상북도 포항 일대의 신생대 제3기층에서 산출되는 벤토나이트는 수분 반응을 통한 미생물 및 병원균 흡착 능력이 탁월하여 학계의 큰 주목을 받고 있습니다. 이는 점토와 건강을 연계한 메디컬 광물학이라는 새로운 분야를 개척하며, 단순한 공업 원료를 넘어 의약품과 기능성 화장품의 핵심 소재로 진화하는 중요한 전환점이 되고 있습니다. 광산에서 채굴된 원광 상태의 벤토나이트를 실제 의료용이나 화장품용으로 활용하기 위해서는 엄격한 정제 공정이 필수적입니다. 원광에 섞인 석영과 장석 등의 불순물을 제거하기 위해 물리적, 화학적 처리를 거치며 순도를 높이고, 이후 건조와 살균 과정을 통해 생물학적 오염까지 완벽히 차단해야 합니다. 이러한 우수 의약품 제조 및 품질관리 기준(GMP)을 충족하는 공정을 통해 탄생한 국산 점토는 글로벌 시장에서도 경쟁력을 갖춘 고순도 원료로서 식품첨가물 등 다양한 신성장 산업 분야에 공급될 준비를 마쳤습니다. 우리나라 동남권에서 생산되는 벤토나이트는 탁월한 미용 효과와 체내 중금속 배출 능력을 갖추고 있어 차세대 메디컬 뷰티 산업의 주역으로 급부상하고 있습니다. 이러한 우수한 지하자원을 지역 특화 산업으로 육성하고 지속적인 연구개발을 지원한다면, 새로운 일자리 창출은 물론 국가 경제 전반에 활력을 불어넣는 신성장 동력이 될 것입니다. 오랜 시간 대지가 품어온 점토는 이제 현대 과학기술과의 융합을 통해 무한한 가능성을 싹 틔우며, 대한민국의 미래를 이끌어갈 혁신적인 신소재로서 그 가치를 당당히 증명해 나가고 있습니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
생명과학
지구환경과학
융합
공학·기술

별난 연구팀이 추적하는 과거 대지진의 기록 – 활성지구조연구단 3편

지질학자들은 과거 지진의 기록을 밝히기 위해 수만 년 전의 지층을 면밀히 연구합니다. 지진계가 없던 머나먼 과거의 흔적을 찾는 이 학문을 고지진학이라 부릅니다. 지층이 어긋나거나 겹쳐진 흔적을 분석하면 과거에 지진이 얼마나 자주, 그리고 어떤 규모로 발생했는지를 추측할 수 있습니다. 이러한 분석을 통해 미래에 발생할 지진의 주기를 예측하고, 단층의 길이나 위치 정보를 바탕으로 잠재적인 지진의 규모를 가늠하는 것이 연구의 핵심적인 목적입니다. 과거 지진 이력을 구체적으로 밝히기 위해 연구진은 지표 아래의 지층을 시추하여 시추 코어를 채취합니다. 확보된 시추 코어 속의 모래, 점토, 그리고 탄화된 식물 퇴적물을 분석함으로써 당시의 퇴적 환경을 정밀하게 복원할 수 있습니다. 만약 인접한 여러 지점에서 채취한 시추 코어들을 비교했을 때 특정 층이 갑자기 사라지거나 깊이가 다르다면, 그 사이에 단층이 존재할 가능성이 매우 큽니다. 과학자들은 이러한 지층 경계를 통해 단층의 존재와 그 특성을 과학적으로 입증합니다. 채취된 시추 코어 중에는 단층 활동의 결정적 증거인 단층암이 포함되어 있기도 합니다. 단단한 일반 암석과 달리, 단층 활동 중 발생하는 기계적인 마찰과 화학 반응으로 생성된 어두운 점토질 물질은 매우 무른 성질을 띠는 것이 특징입니다. 이러한 미세 구조를 파악하기 위해 연구진은 시추 코어를 아주 작은 칩 형태로 제작하여 전자현미경 분석을 진행합니다. 이를 통해 지표까지 이어진 단층대의 지진 이력을 정밀하게 분석하고 과거 지진의 실제 규모를 직접적으로 유추할 수 있습니다. 단층 조사 과정에서는 변형되지 않은 가장 젊은 지층을 찾아내는 것이 조사의 정밀도를 높이는 핵심입니다. 특히 문화유산이 밀집된 지역에서는 국립문화재연구원과 같은 유관 기관과의 긴밀한 협의를 통해 굴착 조사를 진행하곤 합니다. 지층 경계가 확실한 지점을 타깃으로 삼아 정밀 조사를 수행함으로써, 단층에 의한 지각 변형 기록을 누락 없이 확보하려 노력합니다. 이렇게 수집된 방대한 시추 코어와 데이터는 체계적으로 정리되어 향후 지속적인 연구를 위한 귀중한 기초 자료가 됩니다. 역사적으로 지진 기록이 풍부한 경주 지역은 활성단층 연구의 중요성이 매우 높은 곳입니다. 이곳의 소중한 문화재들이 지진으로부터 어떠한 영향을 받는지 파악하고 피해를 최소화하기 위해서는 신뢰할 수 있는 지질학적 데이터가 뒷받침되어야 합니다. 지진 연구는 정밀한 계측 장비와 고도의 전문 지식이 요구되기에 전문 연구 기관 간의 긴밀한 협업이 필수적입니다. 이러한 공동 연구는 우리의 소중한 문화유산을 지진이라는 자연재해로부터 보호하는 과학적인 방패가 되어줍니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학

별난 연구팀이 추적하는 과거 대지진의 기록-활성지구조연구단(소개)

2016년 경주에서 발생한 규모 5.8의 지진과 이듬해 포항을 뒤흔든 규모 5.4의 지진은 대한민국이 더 이상 지진으로부터 안전한 땅이 아님을 일깨워 주었습니다. 이러한 자연재해에 맞서기 위해 과학자들은 과거의 기록을 추적하며 미래를 준비하고 있습니다. 지진의 흔적을 찾는 방법에는 현대적인 계측 관측과 역사적 문헌 조사, 그리고 지표면에 남겨진 지질학적 기록을 확인하는 과정이 포함됩니다. 특히 지표 지질 조사는 과거 대지진의 역사를 복원하여 향후 발생할 지진의 위험성을 과학적으로 진단하는 데 핵심적인 역할을 담당합니다. 한국지질자원연구원(KIGAM)은 한반도 전역의 활성 단층을 조사하여 정밀한 지도를 제작하는 중책을 맡고 있습니다. 연구진은 단층이 존재할 것으로 예상되는 지역을 특정하고, 루미네선스 연대 측정과 같은 첨단 기법을 동원하여 지형이 형성된 정확한 시기를 분석합니다. 시료를 채취할 때는 외부 빛에 노출되지 않도록 금속 파이프를 이용해 조심스럽게 실험실로 옮기는 등 고도의 정밀함이 요구됩니다. 이러한 고지진 연구는 땅속에 잠든 거대한 에너지가 언제, 어떤 규모로 분출되었는지를 밝혀내는 과학적 탐정 활동과도 같습니다. 성공적인 지질 조사를 위해서는 다양한 분야의 전문가들이 협력하는 팀워크가 필수적입니다. 연구팀은 직접 땅을 파고 분석하는 고된 터파기 작업을 통해 조사 범위를 좁혀 나가며, 과거 지진의 흔적을 담고 있는 단층의 증거를 수집합니다. 수많은 인내와 실패의 과정을 거치면서도 하나의 목표를 위해 머리를 맞대는 이들의 노력은 국가적인 지진 방재 대책의 밑거름이 됩니다. 땅의 목소리에 귀를 기울이며 미지의 단층을 밝혀나가는 연구는 우리 사회가 지진이라는 위협으로부터 보다 안전해질 수 있도록 만드는 든든한 방패가 될 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[2020 한국지질자원연구원 Geo Tech Biz Partnering] 서용재 박사 기술소개

희유금속은 흔히 '산업의 비타민'이라 불리며, 아주 적은 양으로도 소재의 품질과 성능을 획기적으로 개선하는 역할을 수행합니다. 현대 산업에서 그 수요는 날로 급증하고 있지만, 매장량이 한정적이고 특정 지역에 편중되어 있어 국가 간의 자원 확보 경쟁이 매우 치열하게 전개되고 있습니다. 특히 중국과 같은 자원 대국이 관련 자원을 독점하려는 시도를 이어가는 상황에서, 우리나라와 같이 자원이 부족한 국가들은 고도화된 소재 기술력을 바탕으로 폐광석 재자원화나 대체재 개발을 통해 국가 경쟁력을 강화하는 데 총력을 기울이고 있습니다. 텅스텐은 각종 특수강, 절삭 공구, 정밀 기계 및 촉매 등 다방면에서 활용되는 필수 금속입니다. 유럽 연합을 비롯한 전 세계 주요 산업국들은 일찍이 이를 전략적 원자재로 지정하여 엄격하게 관리해 왔으며, 최근 자원 고갈에 대한 우려와 가격 변동성 확대로 인해 재자원화의 중요성이 그 어느 때보다 높게 평가받고 있습니다. 통계적으로도 세계 시장 내 텅스텐 스크랩의 공급 비중은 꾸준히 상승하는 추세이며, 앞으로 기술 발전에 따른 스크랩 재자원화율은 더욱 높아져 첨단 산업 분야의 안정적인 원료 공급원 역할을 수행할 것으로 기대됩니다. 텅스텐 카바이드와 같은 하드 스크랩은 강도와 인성이 매우 뛰어나기 때문에 이를 재자원화하기 위해서는 효과적인 분말화 과정이 필수적입니다. 현재 상용화된 대표적인 기술로는 진공 상태에서 고온으로 가열하는 아연법이 있으며, 지난 2010년에 개발된 알루미늄 플럭스 합금법 또한 존재합니다. 하지만 전 세계 공구용 텅스텐 시장의 80~90% 이상을 차지하는 하드 스크랩을 보다 경제적이고 효율적으로 처리하기 위해서는 기존 공정의 한계를 뛰어넘어 대량의 스크랩을 미세 분말로 쪼개는 새로운 차원의 분말화 기술이 요구되고 있습니다. 이번에 새롭게 제시된 산화구리 플럭스법은 공기 중에서 직접 가열하여 복합 산화물을 생성하는 혁신적인 공정입니다. 기존의 진공 설비가 필요하지 않아 에너지 효율이 매우 높으며, 1,200℃ 이하의 상압 환경에서 조업이 가능해 공정의 난이도가 낮고 경제적이라는 장점이 있습니다. 이 기술을 통해 얻은 100μm 수준의 텅스텐 금속 산화물 분말은 회수율이 우수할 뿐만 아니라, 공구용 합금이나 초합금 등 다양한 분야로 확장 적용이 가능하여 재자원화 기술의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있습니다. 전 세계적으로 텅스텐 재자원화에 관한 특허 경쟁은 중국과 미국을 필두로 일본과 한국이 뒤를 잇는 양상을 보입니다. 한국지질자원연구원은 초경합금 제조 및 재자원화 분야에서 다수의 핵심 특허를 보유하며 글로벌 기술 우위를 점하고 있습니다. 이러한 재자원화 기술은 단순히 자원을 회수하는 것을 넘어, 자원 안보를 강화하고 환경 오염을 최소화하여 인류의 더 나은 미래를 실현하는 핵심 솔루션이 됩니다. 연구원의 끊임없는 기술 혁신은 사회적 이슈를 해결하고 풍요로운 내일을 만드는 밑거름이 될 것이며, 지속 가능한 성장을 이끄는 리더 역할을 지속할 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
공학·기술

[2020 한국지질자원연구원 Geo Tech Biz Partnering] 박인수 박사 기술소개

전기차 시장의 급성장으로 배터리의 핵심 원료인 리튬 확보는 국가 경쟁력을 결정짓는 전략적 요건이 되었습니다. 전 세계적으로 리튬 수요는 폭발적으로 증가하여 2025년에는 약 30만 톤에 이를 전망입니다. 하지만 전통적인 리튬 생산 방식은 드넓은 부지에서의 자연 증발에 의존하기에 1년 이상의 긴 시간이 소요되고 기후 변화에 취약하다는 단점이 있습니다. 이러한 한계는 급증하는 수요를 충족하기에 역부족이며, 자원 안보 차원에서도 새로운 기술적 대안 마련이 시급한 실정입니다. 한국지질자원연구원(KIGAM)은 이러한 문제를 해결하고자 저농도 염호에서도 리튬을 고속으로 추출할 수 있는 혁신적인 신공정을 개발했습니다. 자연 증발 방식의 한계를 극복하고 화학적 반응을 통해 생산 효율을 극대화한 것이 이 기술의 핵심입니다. 과거에는 경제성이 낮아 개발되지 못했던 저농도 염호나 폐리튬 배수에서도 리튬을 효과적으로 회수할 수 있는 길이 열린 것입니다. 이는 자원 빈국인 우리나라의 글로벌 자원 경쟁력을 한 단계 격상시키는 중요한 발판이 될 것으로 기대됩니다. 신공정의 구체적인 원리는 리튬 염호에 알루미늄 소스를 공급하여 불용성 복합체 형태로 리튬을 침전시키는 방식입니다. 이후 화학적 반응을 거쳐 수용성의 황산 리튬 용액으로 변환하게 되는데, 이 과정에서 리튬의 분리와 농축이 매우 용이해집니다. 무엇보다 12개월에 달하던 생산 기간을 단 10일 정도로 단축했다는 점은 산업계에 혁신적인 변화를 예고합니다. 공정의 단순화는 대규모 설비 투자 부담을 줄여주며, 기후와 관계없이 안정적인 생산을 가능하게 만듭니다. 경제성과 효율성뿐만 아니라 환경적 지속 가능성 또한 이 기술의 큰 장점입니다. 공정 중에 사용되는 알루미늄 화합물은 부산물로 발생한 뒤 재활용을 통해 다시 공정에 투입할 수 있어 자원 순환을 실현합니다. 또한 낮은 에너지 반응을 활용하여 탄소 배출을 줄이고 공정 과정에서 수자원 확보도 가능합니다. 생산된 고농도 황산 리튬 용액은 전기차용 고용량 배터리에 필수적인 수산화 리튬 제조에 최적화된 특성을 갖추고 있어, 차세대 배터리 시장에서 우위를 점할 수 있습니다. 결론적으로 KIGAM의 리튬 고속 추출 기술은 대한민국의 자원 안보를 강화하고 에너지 패러다임의 전환을 선도하는 핵심 동력입니다. 효율적인 리튬 확보는 해외 의존도를 낮추고 국내 배터리 산업의 안정적인 생태계를 구축하는 데 기여할 것입니다. 연구원은 앞으로도 지속적인 기술 고도화를 통해 국토의 안심 개발과 자원 확보라는 국가적 사명을 완수해 나갈 계획입니다. 세계 일류의 연구 기관으로서 KIGAM이 보여줄 혁신적인 성과들은 대한민국의 미래 산업 발전을 든든하게 뒷받침할 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
지구환경과학
공학·기술

[2020 한국지질자원연구원 Geo Tech Biz Partnering] 박인수 박사 발표

전기차 시장의 폭발적인 성장과 함께 핵심 부품인 리튬 이온 배터리의 수요가 급격히 늘어나고 있습니다. 리튬은 주로 염호나 광물에서 생산되는데, 특히 염호에서 리튬을 추출하는 전통적인 자연 증발 방식은 고농도 염호(1,000ppm 이상)를 필요로 하며 생산 기간도 10개월 이상으로 매우 깁니다. 기후 변화에 취약하고 회수율이 낮다는 점 또한 기존 방식의 치명적인 약점으로 지목되어 왔습니다. 따라서 저농도 염호에서도 빠르고 안정적으로 리튬을 추출할 수 있는 새로운 기술에 대한 요구가 전 세계적으로 높아지고 있습니다. 한국지질자원연구원에서 개발한 신기술은 리튬 농도가 낮고 불순물이 많은 미개발 염호를 공략하는 데 최적화되어 있습니다. 이 공정은 염호에 알루미늄 공급원을 투입하여 리튬을 불용성 화합물로 침전시키는 방식입니다. 형성된 침전물을 황산과 반응시키면 수용성의 황산리튬과 불용성의 알루미늄 산화물이 만들어집니다. 이를 수침출 공정으로 분리하면 배터리 제조의 핵심 원료인 탄산리튬이나 수산화리튬을 만드는 데 쓰이는 고순도 황산리튬 용액을 얻을 수 있습니다. 공정에서 생성된 알루미늄 산화물은 다시 재활용이 가능해 효율성이 매우 높습니다. 새로운 기술의 가장 큰 혁신은 획기적인 시간 단축과 친환경 특성에 있습니다. 기존 방식이 1년 가까운 시간을 소요했다면, 이 기술은 단 10일 이내에 최종 리튬 화합물을 제조할 수 있습니다. 별도의 농축 공정이나 복잡한 불순물 제거 과정이 필요하지 않아 생산 효율이 극대화됩니다. 또한 리튬 농도가 300ppm 이하인 저농도 염호에서도 80% 이상의 높은 회수율을 보장합니다. 증발 공정을 사용하지 않기에 귀중한 수자원을 보존할 수 있으며, 첨가제로 쓰이는 알루미늄을 반복해서 재사용할 수 있어 폐기물 발생이 거의 없는 친환경 공법입니다. 전 세계적으로 다양한 추출 기술의 고도화가 진행되고 있으나, 대다수는 경제성이나 효율성 측면에서 상용화의 벽을 넘지 못하고 있습니다. 반면 이번 기술은 단순화된 침전과 산성화 공정을 도입하여 시장 경쟁력을 확보한 것이 특징입니다. 특히 배터리 산업의 흐름이 고도화됨에 따라 원재료 가공 효율을 높이는 기술력은 국가의 핵심적인 산업 자산이 됩니다. 독자적인 공정 체계를 통해 시장의 요구에 기민하게 대응할 수 있는 발판을 마련했다는 점이 중요하며, 이는 향후 관련 소재 산업의 성장을 견인할 강력한 동력이 될 것입니다. 리튬 가격의 변동성과 공급망 불안이 지속되는 가운데, 독자적인 리튬 추출 기술은 미래 에너지 안보의 핵심 열쇠가 될 것입니다. 연구팀은 리튬 용액으로부터 배터리급 화합물을 제조하는 다수의 특허를 보유하고 있으며, 이는 리튬 이온 배터리의 양극재나 전해질 등 고부가가치 소재 산업으로 이어집니다. 앞으로 이 기술이 미개발 저농도 염호에 본격적으로 적용된다면 리튬 자원의 안정적인 장기 공급이 가능해질 것으로 기대됩니다. 지속적인 기술 고도화를 통해 차세대 에너지 자원 시장에서 기술 주도권을 확보하고 관련 산업의 성장을 지속적으로 지원해 나가야 합니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
지구환경과학
공학·기술

[2020 한국지질자원연구원 Geo Tech Biz Partnering] 강정신 박사 기술소개

급변하는 과학 기술의 발전 뒤에는 환경 파괴라는 부작용이 따랐습니다. 이를 해결하기 위해 전 세계는 태양광이나 풍력 같은 친환경 에너지 개발에 박차를 가하고 있으며, 산업계 전반에서도 에너지 효율을 높이고 탄소 배출을 줄이기 위한 노력이 이어지고 있습니다. 특히 수송 분야에서는 동력원을 친환경 에너지로 전환하고 기체 자체를 가볍게 만들어 소비 효율을 극대화하는 연구가 활발합니다. 여기서 마그네슘은 실용 금속 중 가장 가볍다는 특징 덕분에 부품 경량화의 핵심 소재로 주목받으며 수송 수단과 산업 전반에서 그 중요성이 점차 커지고 있습니다. 현재 마그네슘 생산의 주류인 방식들은 각기 뚜렷한 장단점을 가지고 있습니다. 전 세계 생산량의 80% 이상을 차지하는 열환원법은 공정 과정에서 막대한 에너지를 소모할 뿐만 아니라, 대안인 전기분해법에 비해 탄소 배출량이 약 1.5배나 많다는 단점이 있습니다. 또한 공정 중 발생하는 유해 물질로 인해 환경 오염을 유발한다는 비판을 피하기 어렵습니다. 이러한 이유로 최근 중국을 비롯한 주요 생산국들은 환경 부하를 줄이기 위해 기존 방식을 탈피하여 더욱 진보된 전기분해법으로의 전환을 적극적으로 검토하며 기술적 변화를 시도하고 있습니다. 한국지질자원연구원(KIGAM)은 이러한 세계적 흐름에 발맞춰 산화 마그네슘을 원료로 사용하는 친환경적이고 효율적인 신제련 기술을 새롭게 개발했습니다. 이 기술은 순도 99.99% 이상의 초고순도 마그네슘을 생산할 수 있는 혁신적인 공정으로, 크게 두 단계로 진행됩니다. 먼저 약 750도 환경에서 용융염 전해를 통해 마그네슘 중간 합금을 제조합니다. 이후 제조된 합금을 진공 증류기에 넣고 약 1,300K의 고온에서 증류 과정을 거치게 됩니다. 이 과정에서 증기압의 차이를 이용해 불순물을 걸러내고 최종적으로 우리가 원하는 초고순도의 마그네슘 금속을 정밀하게 추출해 냅니다. 이번에 개발된 신제련 기술은 기존의 복잡했던 6단계 생산 공정을 단 2단계로 획기적으로 단축하여 생산 효율을 극대화했습니다. 특히 전해 공정에서 액체 금속 음극을 사용함으로써 어떤 금속을 선택하느냐에 따라 다양한 종류의 마그네슘 합금을 자유롭게 제조할 수 있다는 장점이 있습니다. 환경적인 측면에서도 독성이 강한 염소 가스나 부식성 가스 대신, 전극의 종류에 따라 산소나 CF 가스만이 발생하기에 매우 친환경적입니다. 또한 원료의 순도가 다소 낮더라도 공정 운전 온도를 조절하여 초고순도 금속을 얻을 수 있어 원료 확보 측면에서도 뛰어난 유연성을 보여줍니다. 이 기술은 알루미늄 제련 분야에서 이미 검증된 상용화 기술과 유사한 구조를 가지고 있어, 실제 산업 현장에 적용할 때 발생할 수 있는 문제를 조기에 해결할 수 있다는 강점이 있습니다. 이는 곧 빠른 상용화가 가능하다는 것을 의미하며, 초고순도 마그네슘의 특성을 살려 경량화 부품뿐만 아니라 고부가가치 산업인 바이오 의료 분야까지 그 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대됩니다. 한국지질자원연구원은 앞으로도 국토 핵심 자원의 확보와 혁신적인 기술 개발을 통해 국가 산업 발전을 이끌고, 환경과 산업이 공존하는 미래를 만드는 데 중추적인 역할을 수행할 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

화학
지구환경과학
융합
공학·기술