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NORI-D 심해 채굴 프로젝트: 배터리 금속 추출 준비 완료
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산업 문명은 금속에 대한 거의 무한한 욕구를 가지고 있으며, 이는 금속의 가용성과 추출 비용에 의해 제한됩니다. 이는 전기차(EV), 항공우주, 반도체 등과 같은 첨단 기술 응용 분야에서 최근 중요해진 금속에 특히 해당됩니다.
따라서 금속 생산에 투자하는 것은 투자자에게 수익성이 있을 수 있으며, 우리는 예를 들어 텅스텐, 플래티넘, 로드뮴, 구리, 리튬, 또는 티타늄에 관한 많은 투자 보고서에서 다루었습니다.
현재 대부분의 채굴 작업은 규모와 사용 기술이 발전했음에도 불구하고 수세기 동안 크게 변하지 않은 방식으로 진행되고 있습니다: 산이나 육지를 파서 충분히 크고 풍부한 금속 매장지를 찾고, 터널이나 거대한 노천 채굴을 통해 금속이 함유된 광석을 추출한 뒤 이를 정제하여 순수 금속으로 만들게 됩니다.
하지만 이 방법은 지구 표면의 70%에 해당하는 바다와 해양으로 덮인 영역을 채굴에서 제외합니다.
다중금속 결절은 다양한 금속이 풍부하게 함유된 작은 구체로, 해저 바닥에서 금속이 용해된 상태로 침전되어 형성됩니다. 지금까지 이 자원은 알려져 있었지만 상업적으로 활용하기에는 접근이 어려웠습니다.
이것이 변할 수 있는지는 곧 확인될 것입니다, 심해 채굴 “NORI-D” 프로젝트 덕분입니다. 이 프로젝트는 The Metals Company가 개발했으며, 다중금속 결절을 수집하려는 최초의 상업 규모 시도입니다.
심해 채굴이란 무엇인가?
배터리 금속에 대한 전 세계적인 수요 증가
에너지 전환 및 전동화와 관련된 다양한 응용 분야, 예를 들어 전기차, 배터리, 고속 충전기, 태양광 패널, 풍력 터빈, 그리고 업그레이드된 전력망 등은 많은 양의 구리, 코발트, 니켈, 망간 및 기타 금속을 필요로 합니다.
이러한 금속을 충분히 확보하는 문제는 로봇공학, 센서, 항공우주, 첨단 제조, 반도체 등 분야에서 동시에 증가하는 수요와 맞물려 더욱 복잡해집니다.
출처: IEA
예를 들어, 75 kWh 배터리 팩과 NMC(니켈-망간-코발트) 화학을 갖춘 전기차는 니켈 56kg, 망간 7kg, 코발트 7kg, 그리고 전기 배선용 구리 85kg이 필요합니다.
또한, 육상에서 새로운 대규모 매장지 발견이 정체되고 있으며, 세계 최대의 광산 대부분은 수년 또는 수십 년 전에 개발되었고, 그 이후로 동일 규모의 새로운 매장지는 발견되지 않았습니다.
마지막으로, 이러한 광물의 개발은 환경 파괴(오염된 물, 삼림 파괴)나 현지 노동력 착취와 같은 어려운 윤리적 질문을 동반합니다. 예를 들어, 콩고에서 채굴되는 코발트가 그 사례입니다.
핵심은 오늘 충분히 생산하여 에너지 전환을 가속화하는 것입니다. 화석 연료와 달리, 이러한 금속은 이론적으로 무한히 재활용될 수 있습니다. 따라서 The Metals Company는 전기차와 배터리 생산이 30~40년 지속된 후에는 재활용만으로도 코발트, 니켈, 구리, 망간을 충분히 공급할 수 있을 것으로 추정합니다.
이 시점에서 The Metals Company는 채굴 대신 금속 재활용 및 재배치로 완전히 전환할 예정입니다.
심해 광물 추출의 이점 및 잠재력
19세기 말 탐사 선박에 의해 처음 발견된 이후, 해저 바닥에는 주로 망간으로 이루어진 구체가 존재한다는 것이 알려졌습니다. 정확한 조성은 주로 망간(최대 30%)과 철로 이루어진 대량이며, 니켈, 구리, 코발트, 리튬 및 희토류 원소도 풍부합니다.
이러한 다중금속 결절은 녹색 전환에 거의 완벽한 자원으로, 우리가 가장 절실히 필요로 하는 금속이 풍부하게 함유되어 있습니다.
이 결절은 매우 천천히 형성되며, 해수 또는 퇴적물 간극수에 용해된 금속 산화물이 서서히 축적·침전되어 상어 이빨, 화산재, 물고기 뼈 등과 같은 핵 주변에 쌓이면서 만들어집니다.
하지만 이 과학적 발견은 현대에 이르러서야 관심을 끌었습니다. 잠수함 기술의 발전으로 심해 바닥 탐사와 이해가 가능해졌으며, 상업적 활용은 아직 먼 미래였지만 현실적인 가능성으로 여겨지고 있습니다.
1970년대에 국제 컨소시엄이결절 수확을 시험했습니다 5000m 깊이의 태평양 Clarion-Clipperton Zone(CCZ)에서.
실험을 통해 기술적으로 가능함이 입증되었지만, 높은 운영 비용, 비교적 미성숙한 기술, 그리고 당시 주요 금속이던 니켈 가격 하락으로 인해 상업적 개발에 대한 관심은 억제되었습니다.
물론, 현재 배터리에서 높은 수요를 보이는 망간과 코발트에 대한 관심, 그리고 전반적인 천연 자원 가격 상승은 오늘날 이 사업의 경제성을 크게 바꿀 수 있습니다. 또한, 1970년대 이후 해저 기술도 크게 발전했습니다.
이러한 이유로 현재 NORI-D 프로젝트는…
NORI-D 프로젝트 내부: The Metals Company 전략
Clarion-Clipperton Zone (CCZ) 채굴
2011년, 해저 활동을 규제하는 국제 기구인 국제 해저 관리청 (ISA)은 The Metals Company의 자회사인 NORI / Nauru Ocean Resources에 Clarion-Clipperton Zone(CCZ)에서 다중금속 결절 탐사 계약을 부여했습니다.
이 허가 구역은 세계 최대 미개발 니켈 매장지 #1이며, 금속 농도 측면에서도 가장 높은 등급 중 하나입니다.
Clarion-Clipperton Zone은 중앙 태평양에 위치한 광대한 심해 평원으로, 약 450만~600만 평방킬로미터(170만~230만 평방마일)에 이르며, 이는 미국 본토와 거의 같은 넓이와 같습니다. 멕시코와 중앙아메리카 서해안 외곽에 위치합니다.
대부분이 ‘진흙 평원’이며, 해저 산맥(해저산), 능선, 해구가 점재합니다. 심해 CCZ는 식량이 거의 없는 안정된 환경으로, 지구 생태계 중 가장 생산성이 낮은 지역 중 하나이며, 생물량도 가장 낮은 편에 속합니다.
이 지역에는 최대 210억 톤의 다중금속 결절이 존재하는 것으로 추정됩니다.
NORI-D 다중금속 결절의 구성
탐사 계약이 부여된 이후, 회사는 22차례의 해양 연구 캠페인을 수행하여 가용 자원을 평가했습니다. 추정된 결절 자원량은 무려 8억 6600만 톤이며, 결절의 밀도는 평방미터당 15.6kg(평방피트당 3.2파운드)로 매우 높습니다.
출처: GCaptain
이들은 29.5% 망간, 2.3% 니켈, 1.1% 구리, 0.2% 코발트로 구성됩니다.
평가 과정에서 회사는 생물다양성, 심해 먹이 사슬, 생태계 기능, 지구화학, 영양 순환 등을 포함한 다양한 기상·해양 측정 데이터도 수집했습니다.
2025년 6월, 회사는 착취 계약을 신청했습니다. 이 프로젝트의 후원 국가는 남태평양에 위치한 섬나라 나우루이며, 과거 인산 자원 고갈로 환경 파괴를 겪었고, ‘향후 채굴 활동을 책임감 있게 수행하겠다’는 의지를 가지고 있습니다.
NORI-D 프로젝트와 같은 금속 결절은 육상 광석과 달리 중금속 독성 수준이 낮다는 독특한 장점을 가지고 있습니다. 따라서 결절에서 금속을 생산하면 결절 질량의 거의 100%를 활용할 수 있는 잠재력이 있습니다.
이로 인해 회사는 폐기물을 거의 배출하지 않고, 전통적인 채굴 기술에서는 불가능한 거의 무폐기물 공정을 설계할 수 있습니다.
또한, 결절이 고농축되어 있어 도로 인프라나 굴착이 필요 없으며, 해저에서 바로 채취할 수 있습니다; 평균적으로 육상 광산에서 추출한 광석에 비해 CO2 등가 배출량이 90% 적게 발생할 것으로 기대됩니다.
심해 채굴은 어떻게 이루어지는가?
The Metals Company의 해저 금속 자원 착취 계획은 15m 폭의 쌍둥이형 해저 수집기를 배치하는 것입니다. 이들은 최소한의 교란으로 결절을 들어올리기 위해 해수 노즐을 사용합니다.
이 기술은 폭약, 기타 암석 추출, 인프라(폐기물 저수지, 도로 등) 구축이 필요 없기 때문에, 다중금속 결절 채굴은 전통적인 채굴보다 기술적으로 훨씬 간단합니다.
- 해저 수집기로서 자율 수중 차량(AUV) 사용.
- “Risers”(리저) 시스템은 수집된 결절을 수면 위 보트로 들어올리며, 수 킬로미터 깊이를 보정합니다.
- 생산 지원 선박(PSV)은 진흙과 결절 슬러리를 받아 분리합니다.
- 부분적으로 건조된 결절을 수집하고, 슬러리는 대부분의 해양 생물이 서식하는 ‘광층(photic zone)’ 아래 해양으로 되돌려 보냅니다.
영향을 줄이기 위해 The Metals Company 수집기는 이미 초기 분리 단계를 수행하여 교란된 퇴적물의 90%를 수백 미터 남겨두게 됩니다.
수집된 결절이 선박에 적재된 후, 회전 가마-전기 용광로에서 처리되어 니켈-구리-코발트 합금 및 망간 실리케이트와 같은 중간 제품으로 전환됩니다.
이후 수화학적 방법을 사용해 구리 양극, 니켈 및 코발트 황산염, 그리고 비료용 암모늄 황산염으로 정제됩니다.
장기적으로 회사는 미국에 연간 1,200만 톤(백만 톤)의 습식 결절을 처리하고 중간 제품을 고순도 니켈·코발트 황산염 및 구리 양극으로 업그레이드하는 두 개의 전용 정제 시설을 건설할 계획입니다.
AI 기반 생태계 모니터링
지능형 시스템은 AUV에만 국한되지 않을 것입니다. 회사는 ‘적응 관리 시스템’을 활용합니다. 이는 해양 하드웨어와 클라우드 기반 인공지능을 결합해 심해 환경의 가상 복제본을 만드는 시스템입니다.
이를 통해 규제 기관 및 다양한 이해관계자에게 눈과 귀를 제공하여 운영을 가능한 한 투명하게 만들 것입니다.
위험 및 논란
환경 영향 및 생태계 위험
다른 천연 자원 개발 프로젝트와 마찬가지로, 심해 결절 채굴에도 반대자와 논란이 존재합니다.
주된 위험은 아직 충분히 연구되지 않은 취약한 생태계를 교란하거나 파괴하는 것입니다. 이 지역에서 최근 수집된 종의 90% 이상이 이전에 알려지지 않았습니다.
“이미 심해 결절층을 노천 채굴하면 우리가 거의 이해하지 못하는 생태계를 파괴한다는 압도적인 증거가 있습니다.” Prof Murray Roberts – 해양 생물학자 at the University of Edinburgh
가장 큰 위험 중 하나는 수집 단계와 생산 지원 선박에 의한 잔여 슬러리 배출에서 발생하는 침전물 플룸입니다. 이 비정상적인 대규모 진흙·모래·퇴적물 흐름은 수백 킬로미터까지 이동하여 해양 생물을 질식시키거나 심해 생물의 여과 장치를 막을 수 있습니다.
심해 채굴 옹호자들은 이 위험이 매우 제한적이라고 주장하지만, 실제로는 관측된 사례가 없으며 심해는 지구상에서 가장 이해가 부족한 환경 중 하나이기 때문에 이를 확신할 방법이 없습니다.
또한, 결절이 풍부한 해저는 유기체 밀도가 비교적 낮지만 완전히 무생물은 아닙니다. 따라서 침전물 구름과 해저 긁힘은 심해 스펀지, 산호, 말미잘, 문어와 같은 생물들을 완전히 파괴할 가능성이 높습니다.
마지막으로, 대부분 손대지 않은 지역에서의 해양 산업 활동은 지속적인 소음과 인공 조명을 발생시킵니다. 이는 고래, 참치, 상어와 같은 종의 행동 및 생활 주기에 영향을 줄 수 있습니다.
어두운 산소 생성 파괴
오랫동안 우리는 우리가 호흡하는 산소의 많은 부분이 해양에서 생성된다는 것을 알고 있었습니다. 그러나 이는 대형 및 소형 조류와 남조류가 광합성을 통해 물을 분해해 산소를 생산한다는 가정에만 기반했습니다.
하지만 2024년, 획기적인 발견이 밝혀졌는데, 일부 산소는 햇빛이 전혀 닿지 않는 수심 4~5km 깊은 해저에서도 생성될 수 있다는 것입니다. 그리고 Clarion-Clipperton Zone의 금속 결절이 이 현상의 원인으로 보입니다.
발견을 주도한 과학자들은 각 금속 덩어리 표면의 전압을 측정했으며, 이는 일반적인 AA 배터리 전압과 거의 동일했습니다.
따라서 금속은 촉매 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 물을 산소와 수소로 분해하는 능력은 놀라운 일이 아닙니다. 이는 배터리 제조에 금속이 가치 있는 전기화학적 특성을 가지고 있기 때문입니다.
“마치 손전등 안의 배터리와 같습니다. 배터리 하나만 넣으면 빛이 나지 않지만, 두 개 넣으면 손전등을 밝힐 충분한 전압이 됩니다. 따라서 결절들이 해저에서 서로 접촉해 있을 때, 여러 배터리가 함께 작동하는 것과 같습니다.” Pr. Sweetman – Scottish Association for Marine Science
현재 이 ‘어두운 산소’ 반응이 지구 호흡 가능한 공기 중 얼마나 기여하는지는 명확하지 않습니다. 비록 전 지구 규모에서는 작을지라도, 지역 생태계나 해양 전체에 매우 중요한 역할을 할 수 있습니다.
따라서 금속 결절 채굴이 생태계에 미치는 영향은 단순히 교란된 퇴적물보다 훨씬 클 수 있으며, 산소 수준의 붕괴까지 초래할 가능성이 있습니다.
동시에, 이 반응을 지속시킬 명확한 에너지 원이 없다는 점 때문에 많은 과학자들이 회의적이었으며, 가장 강력한 비판은 The Metals Company 자체의 과학자들로부터 나와, 측정 오류를 실제 화학 반응이 아니라는 주장을 제기했습니다.
해저 채굴 규제
이러한 자원의 일부 활용은 국제법상 합법으로 간주되지만, 여전히 논란이 있습니다.
실제로 국제 해저 관리청(ISA)은 아직 해당 규정을 개발 중이며, 채굴 규범인 채굴 코드는 아직 완성되지 않았습니다.
참여 국가들 간의 의견 차이로 인해 2026년 3월 국제 해저 관리청(ISA) 이사회에서 교착 상태가 발생했습니다. 프랑스, 독일, 브라질, 멕시코 등 40개 이상의 국가가 생태학적 위험에 대한 정보가 더 확보될 때까지 예방적 중단 또는 모라토리엄을 요구하고 있습니다.
이러한 생태계의 취약성을 고려하여, 탐사 허가 구역에서 떨어진 곳에 채굴이 금지된 여러 특수 환경 구역(APEI)이 이미 설정되었습니다.
채굴의 장기적 결과 역시 과학자들 사이에서 논쟁 중이며, 1970년대 실험 현장은 40년이 지난 지금도 눈에 띄는 상처와 낮은 생물다양성을 보여줍니다.
국제 규제는 주로 Clarion-Clipperton Zone과 같은 국제 해역을 대상으로 하지만, 노르웨이와 쿡 제도와 같은 국가들은 자국 배타적 경제수역(EEZ) 내에서 허가된 탐사를 진행하고 있습니다.
심해 채굴 혁신에 투자하기
The Metals Company
TMC 가격 차트
The Metals Company는 다중금속 결절 활용을 앞장서 추진해 왔습니다. 2027년 말까지 처음으로 일부 금속을 상업적으로 생산할 것으로 예상됩니다. 이는 전통적인 광산이 허가 후 10년 이상의 인프라 구축이 필요해 테스트에서 생산으로 전환하는 데 오랜 시간이 걸리는 것과 달리, 회사가 매우 빠르게 진행하고 있음을 의미합니다.
하지만 이 기한을 맞추려면 아직 불확실한 상업 허가를 받아야 합니다. 환경 위험과 관련해 회사는 몇 가지 강력한 논거를 제시하고 있습니다.
예를 들어, 대기 중 과잉 CO2가 해양 산성화를 일으켜 전 세계 해양에 영향을 미치며, 이는 지구 생태계와 기후에 재앙적인 피해를 줄 수 있다고 지적합니다. 반면, Clarion-Clipperton Zone의 생명력이 낮은 생태계에 국한된 지역적 피해는 상대적으로 덜 중요하게 보일 수 있습니다.
마찬가지로, 이 자원을 활용하면서 발생할 잠재적 피해는 전통적인 채굴에 수반되는 삼림 파괴와 오염에 비하면 미미할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고, 특히 ‘어두운 산소’가 실제라면 상당한 위험이 존재하며, 이는 회사의 진행을 크게 지연시킬 수 있습니다.
동시에, 일본으로부터 자체 다중금속 결절 자원을 개발하도록 요청받고 있으며, 이는 동태평양에서 개발된 전문성이 다른 지역에서도 가치가 있음을 보여줍니다.
만약 큰 지연 없이 성공한다면, The Metals Company는 배터리 생산 급증에 필요한 적절한 금속을 제공하는 주요 기업이 될 수 있습니다. 그러나 규제가 계속 지연되거나 악화된다면, 탐사 허가는 사실상 무가치해질 수 있으며, 이는 주주들이 인지해야 할 명확한 위험 요소입니다.
전반적으로, 이 엄청나게 풍부한 자원과 심해 채굴에 수반되는 불확실하고 복잡한 환경 규제는 해당 주식이 핵심 광물 공급망에서 고위험·고수익 투자라는 점을 의미합니다.
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