자원의 유한성

두 가지 견해

자원의 장래에 관한 전망으로 2가지가 있는데, 하나는 비관적으로 보는 견해와 또 다른 하나는 낙관적으로 보는 견해이다.

성장의 한계 - 비관론

로마 클럽의 보고서로 1972년 출간된‘성장의 한계’(The Limits to Growth)에 의하면, 인류가 현 상태와 같이 자원의 소비를 계속할 경우, 자원은 언젠가는 고갈될 것이며, 따라서 자원의 소비를 어떻게 하든 저지할 필요가 있음을 경고하고 있다. 그 근거로서 인류의 인구가 엄청나게 증가하고 있으며 현저한 증가율을 따라 여러 자원을 소비하고 있다. 한편, 지구상에는 각종 자원의 새로운 개발이 계속되고 있지만 거기에는 한계가 있어 결국 자원 소비량이 자원량을 능가하게 된다고 지적한다.


그들이 제시한 보고서(1970년 기준)에 의하면 여러 가지 광물 자원의 종류에 대하여, 1970년 당시까지 찾아서 확보한 전세계의 확인 매장량을 제시하고, 매장량을 매년 채굴되는 양으로 나눈 값 즉, 산술적 사용가능 년수를 나타내었다. 한편, 채굴되어 소비되는 자원의 양은 매년 변화한다. 1970년을 시점으로 각종 자원의 소비 신장율을 예상하는 숫자로 부터 연평균 성장율(%)의 최대값, 최소값, 평균값의 3가지로 표시하고 있다.


소비량은 매년 증가하기 때문에 매년 채굴량이 증가할 것이므로 사용년수도 당연히 줄어들게 된다. 이것을 기하급수적 사용년수라고 하였다. 현재의 매장량을 고려할 때, 철(Fe)은 앞으로 93년간 사용할 양이 있으며, 동(Cu)은 21년분, 경금속으로 알루미늄(Al)의 원료인 보오크사이트는 31년분, 금(Au)은 9년분의 양이 남아 있으며, 에너지 자원으로 석탄과 석유는 각각 111년분과 22년분밖에 없다.


물론 이와 같은 각 자원의 사용가능 년한은 활발한 탐사 및 개발에 의해 매장량을 늘릴 경우, 다소 늘어날 수 있을 것이다. 예를 들어, 현 매장량을 5배로 늘릴 경우, 년간 소비량의 성장을 고려하여 향후 사용할 수 있는 자원량을 나타낸 수치로 나타낼 수 있다. 철은 173년분, 구리는 48년분, 보오크사이트는 55년분, 금은 29년분으로 늘어나며, 석탄과 석유는 각각 150년 및 50년분으로 늘어날 것이다. 따라서 일시적으로는 사용 년한을 연장할 수 있을 지 모르나, 결국 고갈될 것을 지적하고 있다.


금을 예로 들어서 구체적으로 살펴보자. 금은 전 세계의 수많은 금 광산에서 소량씩 채굴되지만 확인된 매장량을 모두 합치면 11,000톤은 된다고 말한다. 그 금을 우리들이 매년 조금씩 채굴하여 소비한다면 그 양은 대략 11년 분밖에 되지 않는다. 한편, 금은 최근 필요성이 늘어나 높은 비율로 소비량이 증가되는 점을 고려할 때, 연간 성장률을 평균 4.1%로 간주하고, 그 비율로 매년 채굴량이 증대되기 때문에 전 세계 기존의 확인된 매장량은 11년 보다 적은 9년분이 될 것이다. 설사 매장량을 현재의 5배로 늘린다고 하더라고 29년분밖에 되지 않는다. 게다가 무한정으로 자원 소비량을 신장시킬 때는 자원의 고갈은 더욱 빨리 닥칠 것이라는 것을 가르쳐 주고 있다.



석유 20년설 - 낙관론

‘석유 20년설’이라고 불리는 것이 있는데, 이는 과거 100년전부터 석유가 산업적으로 중요한 자원으로 인식된 이후,“석유는 20년분밖에 없다.”고 계속 말해 온 것에서 유래한다. 과거‘석유가 약 20년분밖에 없다’고 말할 때, 그로부터 20년이 지나서“아직 석유가 남아 있느냐?”고 물으면 역시“석유는 20년분밖에 남아 있지 않다.”라고 대답을 계속하는 것인데, 석유가 아직 20년간은 걱정 없는 상태로 지금까지 계속되므로 결국 석유는 항상 사용할 만큼 부존한다는 것을 비유적으로 표현한 것이‘석유 20년설’인 것이다.

연간 석유의 생산량과 매장량의 상관 관계를 보자. 이 때 매장량을 생산량으로 나눈 것이 사용 가능 년수를 의미한다. 1950년 이전에는 석유의 매장량이 그 해 생산량 대비 약 20 배 정도인 것으로 추산되고 있으나, 1955년경에는 그 비(比)가 35배에 달하기도 하였다. 이는 제 2차 세계 대전이 끝난 후, 그 당시 중동 지방에서 거대한 유전들이 발견되어 상대적으로 매장량이 일시에 증대한 때문이다. 그로 인하여 안정된 가격으로 석유가 공급되고 석유·화학의 발전으로 소비량이 급격히 늘면서 사용 연수는 다시 떨어졌다. 1970년을 전후하여 2차례의 매장량의 증가는 북해나 알래스카의 북극해에서 대규모의 유전이 발견된 때문이며, 그 후 새로운 유전의 발견이 없어 매장량의 증가는 없었다.


한편, 기하 급수적으로 늘던 생산량도 1973년과 1979년 두 차례에 걸친 석유 파동(Oil shock)으로 석유 가격이 폭등하면서 소비가 감소하였으며, 그로 인하여 80년 대 이후는 대체 에너지의 개발로 석유의 소비가 줄어들면서 계속해서 사용 년수는 30년을 유지하고 있다. 이와 같은 자료들로부터‘석유 20년설’은 상당히 설득력이 있는 것으로 보여진다.


생산량과 매장량과의 관계

현재 전 세계 석유생산량의 20% 정도는 해저 유전에서 생산되고 있는데, 그 비율이 점차 커지고 있는 추세이다. 해저 유전에서 생산되는 석유는 육상의 유전보다 높은 생산비용이 들 것이라는 것은 어렵지 않게 짐작할 수 있다. 오늘날의 석유에는 높은 비용이 관련되어 있다. 두 차례의 석유 파동으로 석유 가격이 10배 이상 올랐으며, 정치적 이유에 의한 국제적인 유가 조작에 의해서도 석유 가격이 상승하였다. 생산비용 측면에서도 해상 유전의 경우는 말 할 것도 없거니와, 육상 유전에서도 종래에 비해 상당히 깊은 심부 유전층이 개발되거나 1차 채취가 된 곳을 2차, 3차 채취하여 석유를 생산함으로써 훨씬 많은 비용이 든다.

한편, 석유 가격의 상승은 개발 의욕도 증대되고, 탐광 및 생산 기술의 진보도 가져온다. 종래는 경제성이 떨어져 폐기되었던 유전들이 다시 개발의 손이 미쳐 석유를 생산하게 되어 매장량도 증가한다. 더불어 석유 가격의 상승은 소비에도 영향을 미친다. 단순히 소비를 억제하는 1차적인 효과 외에도, 효율적인 이용 방법을 개발하게 되며, 대체 에너지 및 합성 원료의 생산도 행해지게 된다. 따라서 상대적으로 석유 사용년수는 증가할 것이다. 이와 같은 이유로‘석유는 고갈이 없다’는 것이 석유 20년설과 같은 낙관론의 근거이다.


그러나 다음과 같이 생각할 수도 있다. 석유의 가격은 확실히 상승했다. 이는 안정된 가격으로 쉽게 얻을 수 있는 자원은 확실히 적어지고 있다는 것을 반영한다. 석유 이외의 광물 자원에 관해서도 유사한 결론을 내릴 수 있다. 장래의 자원 수급의 관계는‘성장의 한계’에서 지적한 바와 같이 간단하게 각 자원의 사용가능 년수로 자원의 장래를 예측하는 것이 정확하지 않다는 것을 고려하더라도, 그 보고서는 이와 같이 위기적인 사용년수를 알려줌으로써 자원의 고갈에 대한 경종을 울리는 것이다.


현재로선 자원의 장래에 대한 낙관적인 견해나 비관적인 견해에 대해 우리들이 어느 하나를 선택하더라도 그 결과는 차이가 없다. 그러나 궁극적으로 광물 자원이나 에너지 자원이 다 같이 고갈 자원이라는 사실이 틀림없다면, 자원은 유한한 것이며 어떻게든 대비가 있어야 할 것이다. 그에 따라 20년 후든, 30년 후가 되었을 때 낙관론과 비관론의 선택 여부는 완전히 달라질 것이다.



지각 중의 원소

미국의 유명한 지구 화학자 클라크(F. Clarke)는 지각을 포함하여 해수 및 대기 중에 함유된 원소들의 중량비를 수치로 표현하였는데, 이를 클라크수(Clark number)라 한다. 그에 따르면 지각의 99%는 산소(O), 규소(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 티탄(Ti) 등의 9종의 원소로 구성되며 그 외 수십 종의 원소가 나머지 1%를 차지한다.

따라서 나머지 동이나 니켈 같은 중요한 자원을 구성하는 원소들의 양은 모두 합쳐 0.01%에도 미치지 못하는데, 동은 55 ppm, 니켈은 75 ppm으로 만약 이처럼 극소량이 지각 속에 균등히 분포한다면 그것들을 지각 속에서 모아서 채취하여 자원으로 만드는 것은 거의 불가능하다. 그러나 다행스럽게도 이와 같은 원소들은 지각 속에 고르게 분포하는 것이 아니라 비교적 농집된 형태로 존재하기 때문에 그러한 부분이 채취의 대상이 되는 것이다. 이것을 광상(鑛床, ore deposit)이라 부르며, 채취 활동이 행해지는 곳을 광산(mine)이라 부르고 있다.


미국의 광상학자 스키너(B. Skinner)는 그의 논문에서 다음과 같은 지적을 하였다. 그는 지각을 구성하는 원소들 중의 상위 12 종류를 지구 화학적 풍부한 원소(GRE, geochemically rich elements)로, 그 외 중량 백분율이 0.1% 이하인 상태로 존재하는 원소를 지구 화학적 결핍 원소(GPE, geochemically poor elements)라고 불렀는데, 그 두 집단에 속하는 금속 원소들의 존재 상태를 구분하였다.


지구 화학적 풍부한 원소의 집단에 속하는 알루미늄, 철, 마그네슘, 티탄, 및 망간 등은 그림에 표시된 것과 같은 상태로 지각 속에 분포하고 있으며, 사람들이 옛날부터 채취하여 이용한 부분은 농도가 높은 극히 제한된 부분에 지나지 않는다. 농도가 낮은 부분을 처리하는 기술이 개발된다면, 그 이용 가능한 자원의 양은 엄청나게 많아질 것이다.

이에 반하여, 그 외의 지구 화학적으로 결핍된 금속 원소의 존재 상태는 그림에 나타낸 것과 같이 전체의 존재량이 적을 뿐만 아니라, 이용 가능한 상태로 농집 되어 존재하는 부분은 더욱이 그 일부에 지나지 않는다. 이같은 원소의 대부분은 광물을 구성하는 지구 화학적으로 풍부한 원소들을 결정 내에서 치환하는 형태로 존재하고 있기 때문에 화학 분석에 의해서만 검출될 뿐, 필요한 양을 농집시켜 채취하는 것은 불가능한 것으로 그는 말하고 있다.


스키너는 이와 같이 언급한 후, 특히 철의 이용을 예로 들어 자원의 유한성을 더 한층 강조하고 있는데, 알루미늄이나 철과 같이 지각 중에 무한히 존재하는 원소에 있어서도, 그 대부분은 규산염 광물(silicate minerals) 등의 형태로 존재하기 때문에 그것으로부터 알루미늄이나 철을 금속 형태로 채취하는 것은 매우 어려우며 대량의 에너지를 필요로 한다고 지적하였다. 현재 자원으로 이용되는 알루미늄이나 철은 보통 산화물(oxides)로 존재하는 것이다. 따라서 기술적, 경제적으로 채취하고 있는 것은 지각 중에 무한히 존재하는 것 중의 극히 제한된 부분에 지나지 않는다는 것도 알아 둘 필요가 없지는 않다.


재생 불가능한 자원

지하에서 얻어지는 자원, 특히 광물 자원은 농·수산 자원과 같이 재배, 양식으로 얻어지는 것이 아니라, 채굴되어졌을 때만 자원이 된다. 지하수나 지열 에너지와 같이 지하에서 얻어지는 자원에 있어서도 적절히 채취하면 언제까지나 채취 가능한 것이 없진 않지만, 광물 자원은 오랜 지구의 역사 속에서 창조되어진 자원으로 새롭게 만들어지는 것이 아니다. 따라서 현재 자원이 풍부한 광상이라도 일단 채굴이 되면 광산으로서의 수명을 다하게 된다.

일반적으로‘그 속에 유용 성분을 함유하고, 그것을 경제적으로 채취하여 이용할 수 있는 토사 또 는 암석’으로 광석(ore)을 정의하는데, 이와 같은 정의 중에서 ‘경제적으로 채취한다’라는 부분은 실제로 중요한 의미를 지닌다. 광석 또는 광상의 가치는 그 품위(광석 속에 포함된 유용 성분의 함유량)와 광상의 규모, 입지 조건, 기술적 및 경제적 개발 가능성 등 여러 요인에 의해 결정된다. 예를 들어, 아무리 우수한 광상이라도 그 장소가 만년설이 덮인 높은 산꼭대기에 위치하거나 오지의 사막 한가운데 있다면 그 개발은 경제적으로 맞지 않을 것이며, 지하 깊은 곳에 있거나 심해저에 있다면 이것 또한 현재의 기술로는 개발이 불가능하게 될 것이다.


광상의 성질 중에서 고품위의 광상의 주변에는 저품위의 광석이 고품위 광석의 수십 배는 있는 것으로 추정되는데, 이는 앞서 언급한 바와 같이 개발이 곤란한 광상을 개발하는 기술도 진보하고 있기 때문에‘성장의 한계’에서 지적한 것과 같은 자원 고갈의 숫자는 엄밀한 의미에서 다시 고려되어야 한다.

그러나 역으로 경제성을 추구하여 광상의 채굴이 용이한 고품위의 부분만을 골라서 채취한다면, 그 주변에 남아 있는 채취 곤란한 저품위의 부분은 고품위의 부분이 채취가 끝남과 동시에 경제성을 상실하는 폐석이 될 수밖에 없으며 버려진 자원이 되기 때문에 전체적인 광량의 감소를 가져오게 되며, 이는 충분한 수요에 필요한 광량을 확보를 결코 용이하지 않게 하는 결과를 초래하며 자원의 낭비가 된다.


자원의 장래

앞서 지적하였듯이, 언젠가는 고갈될 유한한 자원에 대한 자원의 미래는 좁게는 자원이 부족한 우리 나라같이 개발 도상국이 선진국으로 나아가는데 필수적인 자원의 확보 문제이며, 넓게는 인 류의 미래와 번영을 위하여 지금부터 대책을 세워 나가지 않으면 안되는 중요한 과제이다. 따라 서 이에 대한 대책으로 단기적인 방법과장기적인 방법으로 나누어 생각할 수 있는데, 전자는 소극적이지만 비교적 확실한 방법으로 당장 효과를 볼 수 있는 반면, 후자는 기술의 발전을 선결 과제로 많은 투자를 필요로 하는 어려움이 있으나 자원의 유한성이라는 측면에서 인류가 반드시 적극적으로 극복해야 할 난제이다.

자원의 절약

‘자원의 절약’은 결코 ‘자원의 소비를 줄이자’라는 말과 혼동해서는 안된다. 인류의 문명을 지속 발전시키기 위해서는 현재와 같은 자원의 소비가 계속될 전망이며 발전을 멈추지 않는 한, 자원의 소비가 결코 줄지는 않을 것이라는 점을 전제하여야 한다. 따라서 자원의 절약은 현재 자원의 개발이나 소비의 과정에서 불필요하게 발생하는 자원의 낭비를 최소화하여 자원을 효율적으로 개발하고 사용된 자원을 재활용하는 것을 의미한다.

⊙ 효율적인 개발


이미 앞에서 지적한 바와 같이, 대부분의 광상은 고품위 주변에 품위가 낮은 광석이 수 배 내지 수십 배에 달하는 양이 매장되어 있다. 일반적으로 광상의 개발은 경제성으로 인하여 고품위만을 대상으로 하고 있으나, 광상이 일단 개발되면 주변의 저품위 광석은 채취 과정에서 폐석으로 변하게 된다. 따라서 개발 단계에서 철저하고 효율적인 방법을 적용하여 저품위 광석도 자원화 한다면 자원의 양은 비약적으로 증가하게 된다.

또 다른 효율적인 개발의 예로 석유의 회수율을 들 수 있다. 회수율(recovery rate)이란 석유 부존량에 대한 실제 채취량을 말하는 것으로 석유는 유층과 대기와의 압력차에 의해 자연적으로 뿜어 올라오게 되는데, 석유 개발이 진행되면 압력이 떨어져 생산이 감소된다. 이런 채유 방법을 1차 회수법이라 한다. 회수율은 압력차, 침투율, 석유의 점도 (viscosity), 및 유층의 두께 등의 요인에 따라 달라지는데, 대부분의 유전의 회수율은 20~35% 정도이며, 전 세계 평균은 약 25%이다.

따라서 회수율을 늘린다면 새로운 유전을 찾지 않고도 석유 자원의 양은 훨씬 증가할 것이다. 현재 유층의 압력을 유지시키는 방법으로 물이나 가스를 주입하는 기술, 즉 2차 회수법이 개발되어 실용화되고 있으며, 최근에는 고도의 기술을 사용하는 3차 회수법, 일명 강제 회수법이 개발되어 하루 100만 배럴이 이와 같은 방방법으로 채유되고 있다. 강제 회수법으로 현재 개발된 것으로는 혼합법, 화학 처리법, 및 열 처리법이 있으나, 약 2/3가 열 처리법으로 1/3이 혼합법으로 처리되며 화학적 처리법은 아직 적용된 예가 보고되고 있지 않다.


⊙ 자원 재활용(Recycle)


자원 재활용은 회수되는 자원의 양은 적을지라도 최근의 환경 문제와 관련되어 있어 앞으로 많이 권장할 방법이다.

광공업 생산 활동에는 광석의 제련이나 정제 시 수반되어 배출되는 폐수와 폐기 가스도 미이용 자원으로 생각할 수 있다. 그 속에는 중금속과 기타 미회수 성분이 함유된 채, 자연계로 방출되고 공해의 원인이 되고 있다. 또한 석유 컴비나트 등에서는 막대한 양의 유황이 탈황 과정에서 부산물로서 폐기되고 있다.

그러나 폐수나 폐기 가스 속에 함유된 유해 물질은 대부분 미량이며, 그것들을 회수하는데 막대한 설비 투자나 운전 자금을 고려하면 자원의 가치는 오히려 손해이다. 문제는 기술력의 향상을 통해 이와 같은 부담 요인을 최소화할 때 자원 회수와 환경 보호라는 두 마리의 토끼를 잡을 수 있을 것이다.

생산 제품이 최종적으로 소비자의 손에 들어오는 과정에서 타 산업 활동에 의해 이용되는 도중 폐기 자원이 있다. 예를 들어 알루미늄 캔을 만드는 과정에서 생긴 절단 찌끼 등도 원료로 재이용 되어야 할 것이다. 실제로 이와 같은 알루미늄의 재이용은 원료의 절감 외에도 전력의 절약에도 도움이 된다. 이처럼 소비 과정에서 발생하는 폐기물 원료(미이용 자원)를 환원시키는 것을 재자원화 또는 리사이클이라 한다.


자원의 확보

자원의 확보는 소극적이며 자국의 이익이 우선되는 현실적인 방법으로 자원의 개발과 자원의 비축을 들 수 있다.

⊙ 자원의 개발


자원의 개발로는 국내 광산의 개발과 해외 광산의 개발 참여나 자원의 수입 등이 있는데, 전자는 확실한 투자가 보장되나 우리 나라와 같이 자원이 부족한 나라는 개발의 한계가 있어 해외로 눈을 돌리지 않을 수 없다. 

해외 광산의 개발에는 ① 단순히 광산을 매입하는 방법, ② 융자에 의한 개발, ③ 탐광 개발, ④ 기술 협조, ⑤ 공동 참가, ⑥ 독자적인 개발 등이 있으나 개발비용 외에도 주변 여러 가지 간접비용의 투자 등 많은 비용이 드는 관계로 용이하지가 않다. 이와 같은 경제적 요인 외에도 정치적, 사회적 불안정 등으로도 어려움이 있을 수 있다.


⊙ 자원의 비축


1970년대 세계 경제의 큰 변동을 야기한 두 차례의 에너지 위기와 중동 지역의 잦은 분쟁으로 인한 석유 유통의 중단 등으로 말미암아 부상한 아이디어로‘비축이 곧 자원의 확보’라는 것이 있다. 

이러한 비축에는 ① 여유가 있을 경우 자원을 사용하지 않고 두었다가(비축) 어떤 일이 생겼을 때 사용하기 위한 것과 ② 이미 확보된 것을 개발하지 않고 두는 것의 두 가지가 있는데 자원 확보라는 관점에서 볼 때, 적극적인 의미는 없으나 자원 확보가 곤란할 때 그 곤란을 해소하는 수단의 의미가 있다.


미이용 자원의 활용

여기에는 저품위 자원의 개발, 해저 자원의 개발, 및 핵에너지 자원 등이 있다.

⊙ 저품위 자원의 개발


광물 자원이 개발 가능 한지의 여부는 그 개발의 경제성에 의해 좌우된다. 
똑 같은 자원에 있어서도 경제적, 사회적, 정치적 환경 등의 요인에 의해 자원들은 개발되기도 하고 또는 이용되지 않은 채 그대로 방치되기도 한다. 한편, 잠재적인 자원을 포함하여 미개발된 채 방치된 자원, 또는 미이용 자원은 그 개발을 막는 요인이 제거될 때 어느 날 개발의 대상이 되는 것도 적지 않다. 우리 나라도 장래의 필요를 위해(자원의 확보) 미이용 자원을 개발하는 점진적인 기술의 확보를 진행할 필요가 있다.

미이용 자원이 어떻게 이용 가능한 자원이 되는 가에는 복잡한 정치·사회적 측면을 제외하더라도 경제적, 기술적 측면만을 고려할 때 거기에는 다음과 같은 이유가 있다. ① 재료나 제품의 운송 수단이 없을 경우, 또는 운송비가 비쌀 경우, ② 용수나 전력 공급이 곤란할 경우, ③ 채취 조건이 열악한 경우, ④ 광상의 규모가 작을 경우, ⑤ 광석이 저품위일 경우, ⑥ 원료가 처리 곤란할 경우 등이다. 이와 같은 요인들의 대부분은 채취, 처리 및 기타 기술의 진보에 의해 제거될 수 있으며, 그 경우 자원으로 개발될 것이다. 이것은 지금까지 문명의 발달 과정에서 보여준 인류의 자원 개발과 활용의 예에서도 명확하다.


⊙ 해저 자원의 개발


육상에서 해저로 연결되는 대륙 연변부(대륙붕)에는 석탄, 석유, 천연 가스등의 미개발 자원이 상당량 부존 한다. 석유의 경우, 현 산유량의 약 20% 정도는 해저 유전에서 생산되고 있다. 그 외 연안 퇴적광상으로 철, 중사, 모래, 주석, 다이아몬드 등이 있는데, 현재까지 회수된 자원을 금액으로 환산하면 1억7천만불 정도에 이른다.연안 해저 광물 자원으로 암염, 유황, 인, 석유등이 있으며, 심해저 광물 자원으로 망간 단괴와 검은 연기 굴뚝(black smoker)주변에 생성되는 함 금속 퇴적 점토 등이 있다. 해수에 녹아 있는 자원에는 식염, 마그네슘, 브롬(Br) 등이 있다.

최근 해양저에 대한 탐사와 채취 기술이 개발되면서 심해저 자원에 관한 관심이 높아지고 있다. 예를 들면, 심해저에 있는 망간 단괴 속에는 망간(Mn), 니켈(Ni), 동, 코발트(Co) 등의 소재 금속이 함유되어 있는데(아래 표), 망간의 육상 매장량이 20억톤인데 반해 단괴 속에는 4천억 톤이 있는 것으로 추산되고 있다.

그 밖에 니켈, 코발트 등은 각각 육상 매장량이 5천만톤, 400~500만톤인데 반해 단괴 속에는 각각 164억톤, 98억톤이 들어 있다. 이와 같은 엄청난 자원량으로 인하여 각국에서 경쟁적으로 채취하여 연구 중에 있으며, 현재 수만 톤 급의 대형 선박을 사용하여 수천 미터의 해저에 파이프를 내려 펌프로 해수와 함께 해저 망간 단괴를 흡입하는 방법을 시도 중에 있다. 우리 나라도 온누리호를 이용하여 태평양 상에서 기초 탐사와 시료 채취를 하여 21세기 해양 자원 시대에 대비하고 있다.


주요 금속에 대한 망간단괴와 육상 매장량의 비교 

주요 금속 망간단괴(A) 육상 매장량(B) A/B
망간(Mn) 4천억 톤 20억 톤 200
니켈(Ni) 164억 톤 5천만 톤 ≒330
동(Cu) 88억 톤 2억 톤 44
코발트(Co) 98억 톤 4~5백만 톤 ≒2,500

⊙ 핵에너지 자원

현재 원자력 발전은 경수로를 이용하여 핵분열이 가능한 235U의 농축 우라늄을 자원으로 쓰고 있으나, 천연 우라늄 속에 235U는 약 0.7% 정도밖에 되지 않는다. 이를 에너지로 환산하면 2.4Q(1Q=1.05x1021J)이나 고속 증식로를 사용할 경우, 천연 우라늄의 대부분인 238U를 사용할 수 있어 핵에너지 량은 우라늄이 350Q, 토륨 (Th)이 100Q 정도로 늘어난다. 화석 연료의 총 에너지 량이 90Q(석유 10Q, 천연 가스 10Q, 석탄 70Q)인 것을 감안하면 핵에너지의 잠재적 자원량은 어마 어마한 것이다.


대체 에너지 개발

자원의 유한성이라는 측면에서 장래의 자원 확보는 가장 적극적인 방법으로 대체 에너지의 개발은 필수적이다. 경제적, 기술적으로 실용화되기까지에는 많은 어려움과 험난한 고초가 따르겠지만 무한정한 에너지원으로서, 그리고 무공해 에너지로서 장래성은 매우 높다.

대체 에너지에는 자연 에너지와 핵융합 에너지가 있는데, 전자에는 태양 에너지, 수소 에너지, 바이오매스(biomass) 에너지, 풍력 에너, 조력 에너지, 지열 에너지가 있으며, 후자는 태양 내부에서 일어나는 반응으로 중수소와 삼중 수소가 결합하여 헬륨으로 될 때 방출하는 에너지를 말한다. 예를 들어, 지구상에 도달하는 태양 에너지를 석유량으로 환산하면 매년 1조 배럴에 해당되는 양이다.

총 석유 매장량이 7백억 배럴이고, 연 생산량이 20~25억 배럴인 점을 감안하면 엄청난 양이다. 만약 기술의 발전으로 태양으로부터 받아들이는 방사 에너지 중 0.1%(10억 배럴 분) 정도를 실용화했을 때, 현재 석유 소비량의 반년 분에 해당되는 양으로 에너지 문제가 쉽게 해결될 것이다.


이들 대체 에너지 자원은 현재로는 경제적, 기술적으로 해결해야 할 과제가 많아 실용화에는 많은 어려움과 험난한 고초가 예상된다. 그러나 그 양이 천연에 무한정하게 존재하며, 환경 오염의 염려가 거의 없는 무공해 즉, 청정 에너지라는 점에서 미래의 에너지 자원으로 개발해야 할 가치가 충분히 있다.