[고든 정의 TECH+] 쉽게 캐내기 힘든 심해 망간 단괴…로봇과 인공지능으로 쏙

수천 미터 아래 깊은 바닷속에는 여러 가지 심해 생물체와 함께 바닥에 깔린 광물들이 존재합니다. 수심 4000m 이하의 바다 밑바닥에 있는 망간 단괴는 이름처럼 망간을 포함해 철, 니켈, 코발트, 구리 등 경제적 가치가 높은 광물이 풍부한 감자 크기의 금속 덩어리입니다.

따라서 망간 단괴는 오래전부터 미래 자원의 보고로 소개되어 왔습니다. 여기저기에서 채굴에 필요한 연구를 진행하고 시험 채취도 진행했기 때문에 상업 채굴이 멀지 않았을 것 같은 느낌이 들지만, 현실은 아직도 상업 채굴에 성공하지 못하고 있습니다. 경제성과 더불어 환경 오염 문제가 제기되었기 때문입니다.

과거 과학자들은 엄청나게 수압이 높고 햇빛도 닿지 않는 깊은 바닷속에는 생명체가 별로 없을 것으로 생각했습니다. 하지만 심해를 직접 탐사한 결과 예상과는 반대로 심해에도 수많은 생명체가 살고 있다는 사실을 알게 됐습니다. 이 심해 생명체들은 바다 위에서 떨어지는 유기물을 먹이로 삼아 오랜 세월 인간의 눈에 띄지 않고 자신만의 세상에서 살아가고 있었습니다.

그런데 망간 단괴는 사실 모래 위에 채취하기 쉽게 올라와 있는 것이 아니라 마치 감자처럼 반쯤 파묻혀 있거나 혹은 완전히 모래와 진흙 아래 숨어 있습니다. 따라서 트랙터로 농작물을 수확하듯이 기계로 이를 끌어서 채취하는 경우 상당한 에너지가 들어갈 뿐 아니라 거기 있는 생명체가 모두 죽을 수밖에 없습니다. 더 나쁜 것은 엄청난 모래와 흙이 날리면서 물이 혼탁해지면서 직접 채취하는 장소가 아니라 근처에 있던 심해 생물도 죽게 된다는 것입니다.

결국 견인식 장치로 심해 망간 단괴를 채취하는 방식은 경제성도 떨어질 뿐 아니라 심각한 환경 오염의 문제가 있어 당분간 대규모 상업 채취가 어려울 수밖에 없습니다. 그러나 망간 단괴에 포함된 금속들이 지상에서 고갈되고 있고 그 양이 엄청나기 때문에 가능한 주변 환경에 영향을 미치지 않고 이를 채취하는 방법이 연구되고 있습니다.

망간 단괴 스타트업인 임파서블 메탈(Impossible Metal)은 마치 SF 영화에 나오는 로봇 같은 외형의 채취 로봇과 인공지능을 이용한 대안을 제시했습니다. 인공지능 카메라가 심해에서 망간 단괴를 인식하면 로봇 팔이 이 망간 단괴만 쏙 빼내 수집하는 방식입니다.

물론 이 경우에도 일부 심해 생물이 영향을 받을 수 있고 물이 혼탁해질 수 있으나 밭을 가는 기구 같은 견인식 장치와는 비교할 수 없을 정도로 악영향이 적습니다. 또 에너지 소모량도 훨씬 적을 것으로 예상됩니다. 다만 6㎞ 깊이의 심해에서 고장 나지 않고 작동할 수 있는 로봇을 만드는 일은 쉽지 않은 과제입니다.

제조사 측은 우선 프로토타입 축소 로봇인 유레카 1을 수심 25m 정도의 얕은 바다에서 테스트했습니다. 인공지능 인식 시스템과 로봇 팔은 정확하게 망간 단괴와 비슷한 크기와 외형의 암석을 수집해 담았습니다.

초기 테스트 결과는 긍정적이지만, 실제로 엄청난 수압이 존재하는 심해에서 안정적으로 작업할 수 있을지, 그리고 과연 경제성이 있을지는 좀 더 검증이 필요합니다. 인공 지능은 최근 제조업은 물론 농업, 서비스 산업 등에서 새로운 해결사로 등장하고 있습니다. 인공 지능이 광산업에서도 혁신을 일으킬 수 있을지 미래가 주목됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com