심해 채굴과 ISA: 다금속 단괴와 우리의 바다
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심해 채굴과 ISA: 다금속 단괴와 우리의 바다

다금속 단괴, 심해 생물다양성, 그리고 심해저 관할권 미해결 과제

12 분 읽기· 2,350 단어· 10 참고문헌
핵심 요약
  • 클라리온-클리퍼턴 존(CCZ)에는 알려진 육상 매장량을 훨씬 초과하는 농도의 코발트, 니켈, 망간, 구리를 포함하는 다금속 단괴가 약 210억 건조 톤 매장되어 있는 것으로 추정됩니다.
  • Amon 외 연구진(2016)은 동부 CCZ에서 놀라운 대형 동물군의 풍부성과 다양성을 기록했으며, 많은 분류군은 과학적으로 완전히 새로운 것이었습니다. 이는 심해 평원이 생태학적 사막이라는 개념에 직접적으로 도전하는 결과입니다.
  • 국제해저기구(ISA)는 CCZ 및 그 외 지역에서 31건의 탐사 계약을 체결했으며, 2024년 현재 개발 규정인 '광업 규정'은 여전히 협상 중입니다.
  • 태평양 섬 국가, 칠레, 프랑스, 뉴질랜드 등을 포함한 점점 더 많은 국가 연합이 환경 기준이 완전히 확립될 때까지 ISA 개발 승인에 대한 예방적 일시 중단 또는 모라토리엄을 요구하고 있습니다.
  • Van Dover 외 연구진(2017)은 Nature Geoscience에서 심해 채굴이 심해 군집의 극도로 느린 회복 속도를 고려할 때, 완화 조치와 관계없이 돌이킬 수 없는 생물다양성 손실을 야기할 것이라고 주장했습니다.
  • 2021년 나우루가 발동한 '2년 규정'은 ISA 이사회가 2023년 7월까지 개발 규정을 완료하도록 강제했지만(기한은 지켜지지 않았습니다), 과학자들이 여전히 부적절하다고 널리 평가하는 규제 프레임워크에 막대한 압력을 가했습니다.

중앙 태평양의 4,000~6,000m 깊이, 유럽 연합 크기에 달하는 지역에 감자 크기의 망간, 코발트, 니켈, 구리 덩어리가 박혀 있어요. 이 다금속 단괴는 수천만 년에 걸쳐 해수에서 금속 이온이 축적되어 수백만 년에 걸쳐 밀리미터 단위로 성장했습니다. 이는 지구상에서 가장 느리게 형성되는 지질 구조 중 하나이며, 일단 채굴되면 인간의 시간 척도에서는 사실상 재생 불가능합니다. 하와이에서 멕시코까지 뻗어 있는 클라리온-클리퍼턴 존(CCZ)에는 알려진 모든 육상 매장량을 합친 것보다 더 많은 니켈, 코발트, 망간이 포함되어 있어요. 전기차 혁명의 금속 수요가 많은 배터리 공급망에게는 이 사실이 지질학적 기적으로 들릴 겁니다. 하지만 단괴 표면에 서식하는 놀라운 해면, 해삼, 크세노파이오포어, 갯지렁이 군집을 매핑하는 데 평생을 바친 해양 과학자들에게는 카운트다운처럼 들립니다.

단괴, 지각, 그리고 황화물: 세 가지 심해 광물 시스템

거버넌스 논쟁을 살펴보기 전에, 어떤 광물 시스템이 위험에 처해 있는지 명확히 하는 것이 좋아요. 심해 채굴은 세 가지 고유한 자원 유형을 포함합니다. 대부분의 CCZ 관심사의 초점인 다금속 단괴는 심해 태평양과 인도양의 퇴적물 표면에 형성됩니다. 다금속 황화물은 중앙해령의 열수 분출구에서 황화물이 침전되어 형성되며, 일반적으로 1,500~3,500m 깊이의 해수에서 구리, 아연, 금, 은이 풍부한 굴뚝 및 마운드 구조를 이룹니다. 코발트가 풍부한 철-망간 지각은 해산과 해령의 측면에서 800~2,500m 깊이에서 형성됩니다. 각 시스템은 고유한 생물 군집을 가지고 있으며, 각기 다른 공학적 문제에 직면하고, 각각은 유엔 해양법 협약(UNCLOS)의 틀 아래 동일한 규제 기관인 국제해저기구(ISA)의 관할을 받습니다. UNCLOS는 국가 관할권 외의 심해 광물 자원을 '인류 공동 유산'으로 지정하고 있어요 [1].

CCZ 다금속 단괴 광상은 규모와 농도라는 명확한 이유 때문에 상업적 관심을 지배합니다. 2014년에 발표된 ISA의 CCZ 환경 관리 계획은 약 6백만 km² 면적에 경제적 등급의 단괴가 약 210억 건조 톤 매장되어 있다고 설명했습니다. 이 수치는 전기차 배터리 수요의 현재 예상치를 기준으로 수십억 개의 배터리 팩을 제조하기에 충분한 니켈과 코발트를 공급할 수 있을 겁니다 [2]. CCZ 관리 계획에는 특정 환경 관심 지역(APEIs)으로 지정된 9개 지역이 생물다양성 피난처 역할을 하도록 설정되어 채굴 영향으로부터 대표적인 서식지를 보호했지만, 과학자들은 초기 APEI 네트워크가 CCZ 생물다양성의 전체 공간 범위를 적절하게 포착했는지에 대해 논쟁해 왔습니다 [2].

그곳에 무엇이 살고 있을까: Amon 외 2016년 연구와 심해 동물군

심해 평원은 너무 춥고 어둡고 황폐하여 의미 있는 생물다양성을 지탱할 수 없는 생태학적 사막이라는 심해 채굴에 대한 초기 인식은 수십 년간의 생물학적 탐사를 통해 결정적으로 도전을 받았습니다. Diva Amon과 동료들이 Scientific Reports에 발표한 2016년 기념비적인 논문은 동부 CCZ에서 대형 동물군 군집에 대한 최초의 엄격한 트롤 및 ROV 조사를 제시했습니다 [3]. 팀은 허가된 탐사 계약 지역 내 여러 지점에서 ROV 이미지 분석 및 물리적 샘플링을 사용하여 놀라운 풍부성 및 분류학적 다양성을 기록했습니다: 해삼, 갯지렁이, 크세노파이오포어(세계 최대 단세포 생물), 등각류, 거미불가사리, 해면, 그리고 형태학적 및 유전 분석 결과 완전히 새로운 분류군이 다수 발견되었습니다.

결정적으로, Amon 외 연구진은 단괴 밀도가 대형 동물군의 풍부성 및 다양성을 가장 강력하게 예측하는 요인임을 발견했습니다. 즉, 단괴 표면 자체가 다른 곳에 살 곳이 없는 유기체들이 서식하는 생물학적 기질이라는 겁니다 [3]. 크세노파이오포어(최대 20cm 크기의 거대 원생생물)는 단괴 표면에 고정되고, 해면과 자루 해백합은 단괴 가장자리에 부착되며, 다양한 무척추동물 군집은 단괴 간극에 숨어 지냅니다. 이 단괴를 제거하면 광물 자원뿐만 아니라 생태계의 물리적 구조까지 제거하는 셈입니다. 단괴 형성의 지질학적 시간 척도에서 생태학적 회복은 사실상 불가능합니다. 1970년대부터 1980년대 CCZ에서 DISCOL 및 IOM BIE 실험으로 인한 인위적 교란 흔적은 최소한의 물리적 교란 후 25년이 지나도 대형 동물군 군집이 심각하게 감소하고 군집 구성이 변했음을 보여줍니다.

Van Dover와 생물다양성 손실 계산

심해 채굴에 반대하거나, 최소한 극도의 주의를 기울여야 한다는 과학적 주장은 신디 리 반 도버(듀크 대학교)와 14명의 공동 저자가 2017년 Nature Geoscience에 발표한 '심해 채굴로 인한 생물다양성 손실'이라는 영향력 있는 관점을 통해 가장 설득력 있게 종합되었습니다 [4]. 이 논문의 논지는 신중하지만 명확했습니다. 즉, 어떤 특정 지역을 채굴하든 생물다양성 손실은 발생할 것이며, 이는 인간 문명과 관련된 어떤 시간 척도에서도 돌이킬 수 없을 것이라는 겁니다. 이 주장은 세 가지 기둥에 기반합니다. 첫째, 심해 개체군의 낮은 연결성은 국부적 멸종이 일시적이지 않고 영구적일 수 있음을 의미합니다. 수천 킬로미터 떨어진 인접 지역에서 유생이 단순히 재정착할 수 없기 때문이죠. 둘째, 단괴 수집 장비에서 발생하는 퇴적물 기둥은 중성 부력 깊이에서 수백 킬로미터에 걸쳐 퍼져나가며, 즉각적인 채굴 발자국보다 훨씬 넓은 지역의 여과 섭식 유기체들을 질식시킵니다. 셋째, 심해 유기체들이 물리적 교란, 수질 변화, 빛에 극도로 민감하기 때문에 운영 조정을 통한 완화는 심각한 생물다양성 영향을 막기에 불충분합니다.

반 도버의 열수 분출 시스템에 대한 초기 연구는 우려에 또 다른 차원을 더했습니다 [5]. 활성 열수 분출구의 다금속 황화물 퇴적물은 지구상 다른 어떤 곳에서도 찾아볼 수 없는 놀라운 고유종(관벌레, 열수 새우, 화학합성 세균) 생태계를 지탱합니다. 2018년 Van Dover와 동료들이 발표한 Marine Policy 논문은 활성 열수 시스템을 전적으로 보호하기 위한 과학적 근거와 국제 법적 틀을 제공했으며, 열수 생물다양성의 독특한 특성이 UNCLOS의 '인류 공동 유산' 원칙에 따라 열수 생태계가 적절하게 특성화되고 보호될 때까지 채굴을 막을 의무를 지게 한다고 주장했습니다 [5].

ISA: 구조, 권한 및 광업 규정

UNCLOS에 따라 1994년에 설립되었으며 자메이카 킹스턴에 본부를 둔 국제해저기구(ISA)는 심해 채굴을 감독하는 규제 기관이면서 동시에 해당 지역의 환경 보호를 보장할 책임이 있는 기관입니다. 비평가들은 이러한 이중적인 권한이 구조적인 이해 상충을 야기한다고 주장합니다. ISA는 세 가지 주요 기관을 통해 운영됩니다. 즉, 총회(172개 회원국 전체), 이사회(선출된 36개 회원국), 그리고 사무국입니다. 개발 규정에 대한 결정은 이사회에서 이루어지는데, 여기서 상업적 이해관계를 가진 주체들이 환경 기준을 지연시키거나 약화시킬 수 있습니다 [6].

2024년 현재 ISA는 광물 단괴, 황화물, 코발트가 풍부한 지각 등 해당 지역에서 31건의 탐사 계약을 체결했습니다. 계약자로는 중국, 러시아, 한국, 프랑스, 독일, 인도 등 국가 지원 기관과 캐나다, 벨기에, 나우루의 민간 기업이 포함됩니다. 상업적 단괴 채굴을 승인할 개발 규정인 광업 규정은 여전히 협상 중입니다. 아직 승인된 개발 계약은 없으며, ISA는 모든 계약자에 대해 탐사 단계에 머물러 있습니다 [1].

2년 규정 및 2024년 모라토리엄 논쟁

2021년 태평양 섬나라 나우루가 자국이 후원하는 계약자(The Metals Company의 Nauru Ocean Resources Inc.)를 대신하여 UNCLOS 부속서 III, 5조 1항에 따라 2년 규정을 공식적으로 발동하면서 규제 일정은 크게 앞당겨졌습니다. 이 조항은 ISA 이사회가 그러한 통보 후 2년 이내에 개발 규정을 완료하거나, 기존(미완성) 규정 하에 신청을 고려해야 한다고 의무화합니다. 마감 기한은 2023년 7월이었으나 지켜지지 않았고(개발 규정은 여전히 미완성입니다), 이 발동은 엄청난 정치적 압력을 가하고 거버넌스 논쟁을 분명하게 부각시켰습니다.

이에 대응하여, 점점 더 많은 국가들이 환경 기준이 확립되고 독립적인 감독 메커니즘이 마련되며 과학적 기준선이 적절하게 갖춰질 때까지 ISA 개발 승인에 대한 예방적 일시 중단 또는 모라토리엄을 요구하고 있습니다. 2024년 Ocean Development and International Law에 발표된 상세한 법률 분석은 일시 중단이 UNCLOS에 따라 법적으로 실현 가능하며, ISA 자체 환경 규정에 명시된 예방적 접근 방식과 일치한다고 결론지었습니다 [7]. 같은 해, npj Ocean Sustainability에 게재된 ISA 거버넌스 역학에 대한 검토는 자원 추출 국가와 보존 지향적인 국가 간의 구조적 긴장을 기록하면서, 상업적 이해관계자들의 절차적 방해로 인해 개발 규정 초안의 더 강력한 환경 조항 채택이 반복적으로 지연되었음을 언급했습니다 [6].

2024년 3월 ISA 제29차 연례회의 상반기에는 모라토리엄 연합에 칠레, 코스타리카, 피지, 프랑스, 독일, 뉴질랜드, 파나마, 팔라우, 미크로네시아 연방 등이 추가되었습니다 [8]. 특히 프랑스의 입장이 중요했습니다. 프랑스 해양 개발 연구소(Ifremer) 탐사 계약자의 후원 국가인 프랑스가 일시 중단을 지지하는 쪽으로 선회한 것은 상업적 이해관계를 가진 국가가 환경적 근거를 바탕으로 입장을 재고한 가장 극명한 사례 중 하나였습니다.

전략 광물 딜레마: 배터리 vs. 생물다양성

심해 채굴 지지자들은 종종 청정 에너지 전환을 도덕적 우위로 내세웁니다. 즉, CCZ 단괴에 포함된 코발트, 니켈, 망간은 리튬 이온 배터리에 필수적이며, DRC, 필리핀, 인도네시아 등에서 이 금속들을 육상 채굴하는 것은 인권 유린, 아동 노동, 심각한 생태계 파괴와 관련되어 있으므로, 겉보기에 무인 지대인 심해 평원을 채굴하는 것이 더 나은 선택이라는 겁니다. 이 주장은 진지하게 검토할 가치가 있지만(투명하게 냉소적인 것은 아니지만), 여러 경험적으로 논쟁의 여지가 있는 주장들을 포함하고 있습니다.

첫째, Amon 외 연구진(2016) [3] 이후 축적된 증거에 비추어 볼 때, '겉보기에 무인 지대'는 더 이상 CCZ 심해 군집에 대한 방어 가능한 특성화가 아닙니다. 둘째, 육상 채굴과의 비교는 공간 규모의 비대칭성을 무시합니다. 단일 CCZ 채굴 임대 구역은 약 75,000km²로, 많은 국가보다 넓으며, 퇴적물 기둥의 생태학적 발자국은 즉각적인 수집 경로를 훨씬 넘어 확장됩니다. 셋째, 배터리 화학은 리튬-인산철(LFP) 및 나트륨 이온 제형으로 빠르게 발전하여 코발트 의존도를 줄이거나 없애고 있습니다. CCZ의 경제적 타당성을 뒷받침하는 수요 예측은 10년 후에는 유효하지 않을 수 있는 배터리 기술 가정을 기반으로 했습니다.

이것으로는 딜레마가 해결되지 않습니다. 육상 대안에도 자체적인 생태학적, 사회적 비용이 따릅니다. 문제는 채굴에 비용이 드느냐가 아니라, 심해 채굴을 위한 거버넌스 틀이 국제법상 모든 인류와 미래 세대의 공공재인 이 비용을 투명하고 공정하게, 그리고 진정으로 보호하면서 관리하기에 적절한가 하는 것입니다. Van Dover, Amon 및 그들의 동료들과 같은 과학자들은 이 평가를 위한 경험적 기반을 제공했습니다 [3,4,5]. ISA, 회원국들, 그리고 이를 지켜보는 세계가 이 기반을 가지고 무엇을 할 것인지는 2024년 현재, 공개적이고 시급한 질문으로 남아 있습니다.

책임 있는 거버넌스는 어떤 모습일까요

심해 채굴을 위한 신뢰할 수 있는 거버넌스 프레임워크가 무엇을 요구하는지에 대한 학계 및 법률적 합의가 커지고 있습니다. 신청자와 계약 관계가 없는 과학자들이 수행하는 독립적인 환경 영향 평가. ISA 검사관에게 즉각적인 종료 권한을 부여한 채굴 장비의 실시간 모니터링 및 원격 측정. 새로운 과학 데이터가 도착함에 따라 업데이트되는 지역 환경 관리 계획, 연결성 및 생물지리학적 증거에 따라 APEI 경계를 수정할 수 있도록 하는 것. 개발도상국(특히 CCZ와 인접한 배타적 경제 수역을 가진 태평양 섬 국가들)이 단순한 협의권이 아니라 실질적인 경제적 이익과 진정한 의사 결정 권한을 받을 수 있도록 보장하는 이익 공유 메커니즘. 그리고 허용할 수 없는 위험에 대한 과학적 증거가 정의된 임계값에 도달할 때 총회의 적격 다수에 의해 발동될 수 있는 예방적 모라토리엄 메커니즘 [7].

이러한 기능 중 어떤 것도 현재 ISA 규정에 포함되어 있지 않습니다. 여전히 진행 중인 광업 규정 협상은 이들이 과연 포함될지 여부를 결정할 것입니다. 지구상에서 가장 큰 서식지 환경이자 가장 덜 이해되고 영구적인 변화에 가장 취약한 심해가 생태학적 중요성에 걸맞은 거버넌스를 받을 자격이 있다고 믿는 사람들에게, 다음 몇 차례의 ISA 회의는 이번 10년 동안 가장 중대한 환경 거버넌스 사건이 될 수 있습니다.

참고문헌

  1. [1] 국제해저기구. ISA에 대한 Q&A.
  2. [2] Lodge MW, Johnson DE, Le Gurun G 등. 해저 광업: 클래리언-클리퍼턴 존에 대한 국제해저기구 환경 관리 계획. 파트너십 접근 방식. Mar Policy. 2014;49:66–72. doi:10.1016/j.marpol.2014.04.006
  3. [3] Amon DJ, Ziegler AF, Dahlgren TG 등. 동부 클래리언-클리퍼턴 존의 다금속 단괴 지역에서 심해 대형동물의 풍부함과 다양성에 대한 통찰. Sci Rep. 2016;6:30492. doi:10.1038/srep30492
  4. [4] Van Dover CL, Ardron JA, Escobar E 등. 심해 광업으로 인한 생물다양성 손실. Nat Geosci. 2017;10:464–465. doi:10.1038/ngeo2983
  5. [5] Van Dover CL, Arnaud-Haond S, Gianni M 등. 심해 광업으로부터 활성 열수 분출구 생태계를 보호하기 위한 과학적 근거와 국제적 의무. Mar Policy. 2018;90:20–28. doi:10.1016/j.marpol.2017.12.004
  6. [6] Feichtner I, Ginzky H. 심해 광물 자원에 대한 국제해저기구의 투쟁. npj Ocean Sustain. 2024. doi:10.1038/s44183-024-00098-y
  7. [7] 해역 내 심해저 광업에 대한 일시 중지 또는 유예? 법적 근거, 잠재적 경로 및 가능한 정책적 함의. Ocean Dev Int Law. 2024. doi:10.1080/00908320.2024.2439877
  8. [8] ISA 이사회 29차 회의, 1부 요약, 2024년 3월 18일–29일. IISD Earth Negotiations Bulletin.
  9. [9] Van Dover CL. 심해 열수 분출구 생태계에 대한 인위적 교란의 영향: 검토. Mar Environ Res. 2014;102:59–72.
  10. [10] ISA. 해역 내 다금속 단괴 탐사 및 채굴 규정 (2013년 개정).
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