래터라이트(알루미늄과 니켈)은 어떤 흙인가, 홀-에롤 공법: 금속 알루미늄의 추출, 보오크사이트 광상

1. 래터라이트란?

​4차 산업 시대에 살고 있는 우리는 배터리는 정말 중요한 에너지 저장장치입니다. 스마트폰 자체도 배터리로 가동되며, 전기차에 그리고 솔라에너지를 저장할 수 있는 공간의 대용량 배터리까지. 그만큼 배터리를 우리 삶에서 정말로 중요한 것이 될 것이라고 예상합니다.

필리핀은 세계에서 두 번째로 큰 니켈 생산국이며 추정 매장량은 약 480만 미터톤으로 미래에 중요한 금속 분명하게 자리를 잡을 텐데 니켈의 생산 및 사용은 특히 책임감 있고 지속 가능한 방식으로 수행이 되어야만 환경 및 사회적 영향에 나쁜 영향을 미치지 않을 것입니다.책임 있는 관리와 지속 가능한 채광 관행의 자세로 니켈에 대한 미래의 수요가 환경적 사회적으로 큰 문제를 일으키지 않기를 바라고 기도합니다. 

열대지방은 온대지방이나 한대지방에 비교해서 토양의 심도가 깊다. 이는 강수량이 많고 온도가 높아 상대적으로 풍화작용의 진행속도가 빠른데 기인되는 현상이다. 이렇게 습하고 더운 열대지방의 캐올리나이트질 점토와 철 및 알루미늄산화물/수산화물로 구성된 강한 풍화 산물을 래터라이트(laterite)라고 한다. 국내에서는 이를 흔히 라테라이트라고 부르나 아마도 이의 영어식 표현은 래터라이트가 정확한 표현이므로 여기서는 래터라이트로 사용하겠다.

래터라이트는 1807년 인도에서 활동하던 영국의 학자 부캐넌-해밀튼(Francis Buchanan-Hamilton, 1762-1829)에 의해 인도 남부에서 처음으로 기재 및 명명되었다. 그가 처음으로 래터라이트를 기재했던 산출지에는 인도 지질조사소가 세운 래터라이트 벽돌로 축조한 기념비가 있다(아래 사진 참조). 래터라이트는 이들이 풍화 산물이기 때문에 긴 지질시대를 통하여 안정한 대륙에서 형성되며, 어떤 지역에서의 래터라이트화는 1억 년 이상 계속된 곳도 있다.

래터라이트가 진행된 단면에서는 두 가지 작용 즉 점토와 용질들이 특정 층준으로부터 제거되는 용탈작용과 하부에서 이들 물질들이 모이는 집적작용을 관찰할 수 있다. 지표에서의 이런 풍화작용은 모질물질의 종류와 지표에서의 지화학적 환경 즉 반응계의 수소이온농도(pH)와 산화환원전위(Eh)에 의해 결정된다.

인도 케랄라지역의 앵가디푸람(Angadipuram)에 인도 지질조사소가 만든 레터라이트 벽돌로 만들어진 기념비(사진: Werner Schellmann). 이 기념비가 세워진 자리는 부캐넌-해밀튼에 의해 1807년 처음으로 기술되었던 레터 라이트 산출지에 위치하고 있다.

2. 래터라이트의 종류

​그러나 흔하디흔한 열대 토양 모두가 가치가 있는 자원은 아니다. 래터라이트는 철질(ferricretes)과 알루미늄질(alcrete 또는 보크사이트)로 구분된다. 철질 래터라이트는 상부의 철질 물질에 의해 특징지어지는데, Fe2O3 함량이 20% 정도까지 이르기도 한다. 이들은 년 간 강수량이 1700 mm 이하이고, 연평균 기온이 높은 특정한 기후 조건에서 형성된다.

수량이 많은 지역에서는 철질 래터라이트의 용해가 일어나 알루미늄 수산화물(주로 기브자이트, Al(OH)3)이 집적되는 알루미늄질 래터라이트가 형성되는데 이러한 래터라이트를 보크사이트(bauxite)라고 부르며, 이게 바로 알루미늄 원광(보크사이트)으로 경제적 가치가 있는 자원으로 활용된다.

초염기성암체의 풍화작용에 의해 형성되는 래터라이트는 Ni, Mn, Au 그리고 Cu와 PGE 원소들과 같은 금속들을 상당량 포함하기도 해서 그런 금속광물의 원료 자원으로 활용되기도 한다. 그러나 가장 많이 활용되는 것은 역시 알루미늄 원광으로서 활용되는 보크사이트이다.

​

3. 흔한 지각 구성 원소와 보크사이트

​지각 구성 원소의 약 10%를 차지하는 알루미늄(Al)은 지각에서는 산소(O) 및 규소(Si) 다음 세번째로 흔한 원소이다. 원자핵에 양성자 13개를 가지고 있는 알루미늄은 다른 원소들과 강하게 결합되어 지각을 구성하는 암석 중의 결정질 물질로 산출된다. 그런 암석의 풍화산물이 바로 래터라이트이다.

그러나 래터라이트는 미국과 불란서의 두 청년이 전기분해법으로 알루미늄을 추출하는 공법을 개발하기 이전에는 그저 쓸모없는 버려진 흙에 불과하였으며 일부 국가에서 벽돌로 사용되는 게 고작이었다. 아마도 알루미늄 추출공법이 개발되기 이전 래터라이트가 인류 역사에서 유용하게 쓰인 예는 세계적인 문화유산인 캄보디아의 앙코르와트 사원의 기초가 이것으로 만든 벽돌이라는 점일 것이다.

거대한 석조 건축물의 바탕은 물론 래터라이트로 만든 벽돌이 하중을 받쳐주고 있기도 하고, 사암 뒤에 채워져 그 웅장한 구조물을 안정적으로 지켜주고 있는 기초가 된 사실은 잘 모르고 지나친다.3) 지각을 구성하는 물질 중 알루미늄은 산소 그리고 규소에 이어 세 번째로 많은 성분으로 지각 물질의 8% 정도를 차지하고 있다. 경제성 있는 보크사이트 광석이 되려면 적어도 지각 평균 함량인 8%보다는 6배 내지는 7배 이상 농집되어야 한다.4)

보크사이트는 일반적으로 기브자이트(gibbsite, Al(OH)3, 지금까지 흔히 깁사이트라고 불렀다)라고 부르는 알루미나의 함유량이 높은 광물로 주로 구성되며, 역시 알루미나의 함유량이 높은 베이마이트(boehmite, γ-AlO(OH))나 다이아스포어(diaspore, AlO(OH))라는 광물들이 함유된다. 물론 이들은 풍화작용의 결과로 지표에서 만들어진 2차광물들로 실제로 이런 광물들이 지표 환경에서 만들어지는 풍화작용의 최종산물들이라고 보아도 좋다.

​

4. 홀-에롤 공법: 금속 알루미늄의 추출

​

이런 래터라이트로부터 알루미늄이라는 금속을 추출하는 기술은 1886년 미국의 젊은이 찰스 마틴 홀(Charles Martin Hall, 1863-1914)이 그의 나이 23세 때 오하이오 자신의 집 뒤 헛간에 만든 허름한 실험실에서 개발하였다. 실험실에서 마틴 홀을 도와준 이는 유일한 실험 조수였든 그의 누나 쥴리아가 전부였다. 같은 해 프랑스의 폴 에롤(Paul Héroult, 1863-1914)도 홀과 같은 방법 즉 전기분해법으로 알루미늄을 추출하는 공법을 개발하였다. 그래서 오늘날 이런 알루미늄 추출공법을 홀-에롤 공법(Hall-Héroult process)이라고 부른다.5) 우연하게도 그들은 동갑내기의 청년들이었다. 공교롭게도 그 둘은 태어난 해와 죽은 해가 같은 인연으로 연결되었다. 마틴 홀은 알루미늄을 생산하는 공장을 건설하여 대 주주가 되면서 상당한 부자가 되었다. 이런 기술이 개발되면서 래터라이트는 더 이상 버려진 흙이 아니라 아주 소중한 자원으로 둔갑을 하게 된다. 알루미늄의 영어 스펠은 영국에서는 aluminium이라고 쓰는데 반하여 미국에서는 aluminum 이라고 i 자가 하나 빠져 있다. 허긴 미국과 영국에서 스펠링이 다른 단어는 이것이 유일한 것은 아니지만 이것은 홀이 그의 새로운 공법을 선전하는 전단에서 잘못 쓴 것으로부터 기원되었다는 게 정설이다. 홀의 실수가 새로운 철자를 탄생시킨 셈이다.

5. 고귀한 금속  알루미늄

우리가 광물자원이라고 하는 용어는 경제성을 갖는 채광 대상을 말하는데 열대지방의 래터라이트야 말로 기술개발이 인류 문명에 유용한 새로운 광물자원을 만든 한 가지 예이다. 이제 래터라이트는 벽돌이나 만들고 도로의 바닥이나 채우는 그런 값이 싼 물질이 아니라 값비싼 자원이 되었다. 그러나 모든 것은 양면성을 가지는 것이다.

홀-에롤 공법에 의해 알루미늄을 대량 생산하기 이전까지 알루미늄이 귀금속으로 고귀한 대접을 받았던 금속이었지만 이제는 더 이상 그런 지위를 유지하기가 어려워졌다. 예를 들면 나폴레옹 III세(Louis-Napoléon Bonaparte, 1808-1873)는 가장 고귀한 손님을 초대한 만찬장에는 알루미늄으로 만든 용품들을 사용하였으며 그보다 격이 낮은 다른 손님들에게는 금으로 만든 용품을 사용했다고 한다.

아마도 오늘날 그런 대접을 받으면 상당히 분개할 사람들도 있을 법한 일이지만 당시 알루미늄은 귀금속으로 아무나 접할 수 없는 금속이었음을 말해주는 단적인 증거이다.

이야기가 나온 김에 알루미늄이 귀족 대접을 받은 예 두 가지만 더 들어보기로 하자. 1880년대 까지만 해도 알루미늄을 추출하는 공법이 매우 어렵고 경비가 많이 소요되어 금보다 더 귀한 대접을 받았다. 미국의 수도 워싱턴 D.C.에 초대 대통령인 죠지 워싱턴(George Washington, 1732-1799)을 기념하기 위해 169.045 m 높이의 워싱턴 모뉴먼트(Washington Monument)가 만들어졌다.

그 기념탑의 꼭대기에 1884년 12월 관석(冠石)으로 2.8kg의 피라미드 형태의 알루미늄이 놓였다. 당시에 만들어진 알루미늄괴로서는 최대의 것이었다. 왜 그처럼 중요한 기념물의 첨탑에 알루미늄으로 장식했을까? 그 대답은 간단하다. 알루미늄은 당대 최고의 가치를 갖는 금속이었기 때문이었다.

다른 한 가지는 런던의 피카딜리서커스의 한 가운데에 자리한 런던의 아이콘 샤프트버리기념분수(Shaftesbury Memorial Fountain)의 꼭대기에 있는 안테로스(Anteros, 에로스의 조각상으로 더 많이 알려짐 )의 조각상이 있다. 런던에 들리는 이라면 그 아래에서 인증샷을 잊지 않고 촬영하는 곳이다. 그 날개를 편 안테로스의 누드상이 바로 알루미늄으로 만들어진 최초의 조각상이다. 왜 알루미늄일까 하는 질문도 대답도 필요 없는 대목이다.

 

런던의 피카딜리 서커스에 있는 샤프트버리기념분수의 꼭대기에는 최초로 알루미늄으로 만들어진 안테로스의 조각상이 놓여있다. 워싱턴 D.C.의 초대 대통령을 기념하기 위해 건립된 169.045 m 높이의 워싱턴 모뉴먼트 꼭대기에는 2.8 kg의 피라미드 형태의 관석이 놓여있다.

그러나 시대를 거슬러 올라가면 알루미늄에 관련된 이야기는 더욱 신비하기만 하다. 로마 황제 티베리우스(Tiberius, 42 B.C-37A.D.)는 은과 같은 광택을 가지고 있지만 매우 가벼운 번쩍거리는 금속으로 만든 사발을 선물로 받았다. 그것을 만든 장인은 점토로부터 그 물질을 만들었다고 했다.

티베리우스는 곳 걱정에 빠졌다. 이 그릇을 만든 물질을 점토로부터 얻었다면 이 놀랄만한 금속 때문에 왕실이 보유하고 있던 금과 은의 가치가 하락할 것을 먼저 염려하였던 것이다. 그는 그 장인을 죽이고 그가 일하던 공방을 파괴할 것을 명령하였다고 한다. 티베리우스가 세상에 그 위험한 금속이 나돌아 다니는 것을 막기 위해서는 그런 처분밖에 없었다.

이런 역사적인 기록은 대 플리니(Gaius Plinius Secundus, 23-79 A.D.)라고 알려진 로마의 박물학자의 기록으로 전해 내려오는 이야기이다.6) 그가 기록한 금속이 알루미늄일 가능성으로 추정하는 것이다. 그게 알루미늄이라고 하면 인류가 그 가볍고 유용한 금속을 사용하는 것을 적어도 1800년을 지연시킨 책임은 티베리우스한테 있는 셈이다.

6. 래터라이트의 생성환경

​이제는 버려진 흙이었던 래터라이트가 만들어진 지질학적인 환경을 조금 더 자세하게 살펴보기로 하자. 이것은 조금 전문적인 이야기에 해당된다. 보크사이트는 알루미늄의 주요한 원료 자원으로서 이의 수요는 20세기 후반부에 극적으로 증가되는 추세를 보이고 있다.

래터라이트질 단면 상부에서 알루미나가 풍부한 잔류물의 농집은 강수량의 함수로 나타나 강수량이 많을 수 록 더 유리해진다. 그러나 온도는 철질 물질의 농집 조건보다는 낮은 편이다.2) 래터라이트 단면 상부에서 실질적인 알루미나 농집은 적어도 부분적으로는 Al에 비교해서 Si가 상대적으로 중성에 가까운 pH 조건에서(4.5에서 9사이) 높은 이동성을 갖는데 기인된다. 이러한 성향은 장석과 캐올리나이트와 같은 광물들의 비합치 용해를 초래한다. 당연한 결과로 Al보다는 Si의 용해가 선호되어 기브자이트와 같은 잔류물을 남기게 된다. 이 과정을 개념적으로 나타내면 다음과 같다: 7)

​ 장석-(Si의 손실) → 캐올리나이트-(Si의 손실) → 기브자이트(Al(OH)3)

​이런 관계 즉 장석이나 준장석과 같은 알루미노규산염광물들로부터 규산이 제거되면서 기브자이이트나 베이마이트와 같은 수산화알루미늄의 형성과정은 오늘날 교과서에서 화학적 풍화작용을 설명하는데 기본적으로 취급되는 내용이다.

래터라이트와 보크사이트의 형성 조건을 보여준 Eh-ph 도표 (Norton, 1973의 자료를 단순하게 수정한 것임). 이 그림 의 1구역: 래터라이트산화물-수산화물 형성환경, 2구역: 보크사이트 형성환경, 3구역: 토양의 포드졸 형성환경, 4구역: 철성분이 높은 훼리크레테의 형성환경에 해당된다.

계절적인 기후의 변화 역시 보크사이트 형성에 중요한 요인으로 간주된다. 건기와 우기의 반복은 지하수면의 수위를 변화시켜 용해와 용질의 이동을 촉진시키기 때문이다. 보크사이트 단면의 변화 즉 수화 기브자이트로부터 상대적으로 탈수된 형태인 베이마이트 혹은 다이아스포어로의 전이는 이 지하수면의 변위를 반영하는 결과이다.

보크사이트 광화작용에서 광물 분대는 매우 다양하게 변화된다. 적도지방 습윤한 지역의 래터라이트대에서는 수화된 광물상인 기브자이트와 괴사이트가 우세하며, 계절적으로 기후가 변화되는 지역에서는 상대적으로 탈수된 형태의 베이마이트-적철석 조성이 우세해진다.

​풍화과정에서 Al과 Fe의 분리는 보크사이트 형성에 매우 중요하다. 왜냐하면 철 물질이 분리되지 않고 잔류하는 경우 광석의 품위를 떨어뜨리기 때문이다. 말할 것도 없이 고품위의 보크사이트 광석은 Fe와 Si가 제거되고 Al은 잔류되는 조건이어야 한다. Eh와 pH 조건은 고품위 보크사이트를 형성하기 위해서 결정적이다. 이러한 보크사이트 형성 조건에 대한 연구는 노튼(Norton, 1973)에 의해 수행되었다.​

위에 제시한 노튼모델(Norton model)을 보면 보크사이트 형성 구간에서의 지화학적 환경을 알 수 있다. 이 모델을 근거로 보면 Si는 높은 pH에서 용해가 증가되는데 반하여 Al은 pH가 매우 낮거나 아주 높은 경우 용해되기 쉽다. 이를 설명을 위해 표시된 구역별로 보면 1구역은 구역Fe와 Al 모두가 농집되는 래터라이트 형성 환경으로, 고품위의 보크사이트를 형성하기 위해서 이 두 금속 Fe와 Al이 분리되는 조건이 되어야 한다.

이에 반하여 2구역은 Fe와 Si는 용탈되는데 반하여 Al의 가수분해 산물이 특히 pH 5와 7사이 구간에서는 안정하므로 기브자이트가 집적될 수 있어 양질의 보크사이트를 형성하는 최적조건에 해당된다. 위에 제시한 3구역에서는 Fe와 Al이 모두 용탈이 일어나는 영역으로 이런 조건에서는 래터라이트를 형성하지 못하고 아마도 Si가 농집된 포드졸(podzol) 토양을 형성하게 될 것이다. 4구역에서는 Al이 선호적으로 용타라이 진행되므로 철질 래터라이트가 형성되는 환경에 해당된다.8)

물론 여기서는 설명을 간단하게 하려고 노튼 모델을 단순화 시켰다. 이 모델은 반응하는 물 주로 지하수의 초기 그리고 뒤 이은 Eh와 pH의 변화는 Al과 Fe의 이동을 규제하는 중요한 인자이며, 래터라이트와 보크사이트를 형성하는 과정에서 광물의 침전과 용해에 큰 영향을 미친다는 것을 보여준다.

이러한 과정에서 원소들의 이동에 영향을 주는 다른 요인들 즉 계 내의 비평형과 유기산의 역할 등을 고려하면 문제는 더욱 복잡해지며 일반화시키기가 어려운데 이러한 현상은 실제로 자연계의 풍화단면에서 계속 일어나고 있다. 설명을 단순화시켜 쉽게 하려고 했으나 의도대로 된 것 같지 않아 아쉽다, 이럴 때마다 자연현상을 설명하는 것을 재미있는 소설처럼 쓸 수 없음이 안타깝기만 하다.

7. ​두 가지 유형의 보크사이트광상

​자마이카에서 산출되는 거대한 보크사이트광상은 알루미늄 광석의 형성과정에서 지질학적인 다른 규제 요인을 보여주는 좋은 예이다. 석회암의 기반암 위에 두꺼운 벤토나이트질 화산회층이 분포된다. 이 층은 보크사이트 광상에 잔류된 알루미나의 공급원으로 간주된다. 화산유리질과 다른 규산염광물의 빠른 탈규소화작용과 바닥에 놓여있는 석회암 카르스트에 의한 효과적인 배수는 기브자이트가 우세한 광석을 형성시킨 원인으로 간주된다.

이렇게 만들어진 보크사이트는 석회암 위를 덮거나 혹은 공동(空洞)을 충전하는 형태로 산출된다. 이와는 대조적으로 베네주엘라의 로스피지구아오스(Los Pijiguaos)광상에서는 화강암을 기반암으로 한 깊은 풍화작용에 기인된 것으로, 3천5백만 년 전에 시작된 가이아나 순상지의 지속적인 융기와 침식과정의 산물이다. 이 광산은 연간 약 5백만 톤을 생산하며, 전체 매장량은 60억 톤인 대규모의 광상이다.

로스피지구아오스 보크사이트광석의 점진적인 래터라이트화에 따른 잔류 알루미나 증가를 보여주는 Al2O3-SiO2-Fe2O3 삼각도. PG는 변질 받지 않은 화강암의 조성을 나타낸다.

이 광상에서 래터라이트화 진행 정도가 커지면서 암석 내에서 체계적인 조성의 변화가 나타난다. 이는 노튼 모델로 보크사이트 형성을 설명하는 것과 잘 부합된다. 이러한 경향은 위 그림과 같은 Al2O3-SiO2-Fe2O3 삼각도에 나타난바와 같이 래터라이트화가 진행될 수 록 알루미나의 함량은 증가된다.

보크사이트에서 석영과 기브자이트는 역의 상관관계를 가지고 있으며 철은 거의 일정하다. 그러나 래터라이트가 최고로 진행된 시료에서는 다소 Fe2O3가 증가된다. 로스피지구아오스의 보크사이트는 화강암의 탈규산, 수화작용 그리고 잔류 Al2O3

의 농집산물이며, 전체 질량의 약 60%정도의 손실을 수반한다.

이러한 과정은 고품위를 갖는 고순도의 기브자이트광석을 형성하여 저온침지(low T digestion)에 의해 알루미나를 추출하게 해주어 세계에서 가장 경제성 있는 광상이 되었다.

8. 니켈을 함유한 래터라이트

​이제 조금 다른 래터라이트를 소개하기로 하자. 호주 북동쪽 1,200km 지점에 프랑스령 뉴칼레도니아군도에서 가장 큰 섬인 그랑테레(Grande Terre)에서는 위에서 설명한 것과는 다른 래터라이트가 산출된다. 바로 이 섬 표면에 들어난 검붉은 토양이 바로 이 섬의 돈줄이 되는 래터라이트가 분포된 토양이다. 태평양판과 오스트레일리아판이 만나는 섭입경계부에서 땅은 침강하여 내려갔으나, 제3기 에오세에 이르러 거대한 지구조 운동의 결과 약 2 km 두께의 페리도타이트란 초염기성 암체로 구성된 해양지각이 밀고 올라와 이 섬 전체를 덮게 되었다.11) 바로 이게 섬에 넓게 분포된 초염기성암류들이며 래터라이트를 만든 장본인이다. 모암이 초염기성암류로부터 생성된 래터라이트는 알루미늄만을 가지고 있는 게 아니라 니켈과 코발트의 함유하기도 하는데 이곳의 광석에 잔류된 니켈의 함유량은 경제성을 갖는 채광대상이 되기도 한다.12)

​

뉴칼레도니아 지표에 생성된 래터라이트 토양. 이는 주로 초염기성암류의 풍화작용의 결과롤 생성되었다.

실제로 이런 식으로 형성된 광석으로부터 생산되는 니켈자원의 양은 세계 니켈 생산량의 70% 이상을 차지하고 있다. 바로 태평양 상의 프랑스령 뉴칼레도니아군도에 있는 래터라이트가 바로 니켈과 코발트를 함유하고 있는 그런 종류로 겉보기에도 다른 지역에서 산출되는 알루미늄 원광으로 채광되는 보크사이트와는 다르다. 이 지역의 초염기성암류들은 해수가 간여한 변성작용 시 대부분 사문석화가 진행되었으며, 뒤이어 진행된 풍화작용에 의해 니켈을 함유한 층산규산염광물들 즉 케롤라이트(Ni-활석), 네포아이트(Ni-사문석) 그리고 피멜라이트(Ni-스멕타이트)를 생성시킨다.12,13) 이런 니켈을 함유한 정확하게 규명하기 어려운 층상규산염 광물들을 총칭하는 이름으로 가니에라이트(garnierite)라는 용어가 있다. 이 지역의 니켈 광상은 황화물로 산출되는 다른 유형의 니켈광상에 비하여 노천광으로 채광이 용이한 특성을 가지고 있다.

뉴칼레도니아 풍화대 하부 래터라이트 층준의 열극 내에 발달되어 있는 녹색의 가니에라이트. 이들은 상부 지층 즉 용탈대에서 화학적인 풍화작용에 의해 용해되어 하부로 이동되면서 침전되어 집적된 산물이다.

가니에라이트란 광물명은 바로 이곳 뉴칼레도니아에서 1864년 대규모의 Ni-래터라이트를 발견한 프랑스의 지질학자 가니에르(Jules Garnier, 1839-1904)를 기려 붙여진 이름이다. 그는 뉴칼레도니아에서 발견한 녹색의 광물이 크롬이 아닌 니켈을 함유한 사실을 확인하고 당시 유명한 광물학자인 제임스 다나(James D. Dana, 1813-1895)에게 보냈다.

다나는 이 광물이 새로운 광물임을 밝히고 발견자인 가니에르의 이름을 따서 명명하기로 했다. 그게 바로 가니에라이트이다. 이것은 단일광물의 이름은 아니며 사문석화된 초염기성암체의 풍화대에서 발견되는 위에 예를 든 함니켈 층산규산염광물을 총칭하는 용어이다.

화학적인 풍화작용의 산물로 지표에서 용해된 성분들 즉 니켈과 크롬이 아래로 이동되어 이 풍화 층준에 만들어진 틈 사이에 침전시킨 광물, 색으로도 확연히 구분되는 녹색의 물질들이 바로 채광대상이 되는 가니에라이트이다. 이런 풍화대는 침식이 활발한 지역에서는 살아남기가 어렵다. 오랜 기간 풍화작용을 받는 환경이되 침식은 활발하게 일어나지 않아야 이런 토양층들이 보전될 수 있다. 그런 곳은 지각의 아무곳에서나 만들어지는 지질환경은 아니므로 이들 자원은 높은 가치를 지니게 된다.

​이들 토양은 다른 토양에 비교해서 화학조성이 일반적으로 식생에게 독성을 띠는 물질들을 많이 함유하고 있는데 이는 전적으로 모질 물질인 페리도타이트로부터 기인된 것이다. 이런 토양의 조성은 생태계에 유리한 것은 아니었지만 유용한 금속 광물자원인 니켈과 코발트를 함유하고 있어 경제성 있는 자원으로 활용되고 있는 것이다.

​​새로운 자원의 등장

​우리가 광물자원이라고 하는 용어는 경제성을 갖는 채광대상을 말하는데 열대지방의 래터라이트야 말로 기술개발이 인류문명에 유용한 새로운 광물자원을 만든 한 가지 예이다. 그런 예는 오늘날 우리가 사용하는 광물자원에 부지기수이다. 한때 우라늄을 포함하고 있던 광석들은 핵종원소가 무엇인지도 모르던 시절에는 유리의 착색제로 사용하던 게 유일한 용도였다.

과학기술의 발달은 새로운 자원의 등장을 불러오기도 하지만 반대로 기존에 사용하던 자원을 폐기시키는 경우도 있다. 그러나 과학 기술의 발달은 자원의 용도 폐기 보다는 쓸모없었던 래터라이트를 중요한 자원으로 탈바꿈시킨 것처럼 새로운 자원을 인류문명에 편입시킬 개연성이 더 크다. 그렇다. 오늘날 우리가 대수롭지 않게 여기던 지구 구성 물질이 장차 인류문명에서 중요한 자원으로 둔갑할 가능성은 항상 열려있는 셈이다.

9. 필리핀의 Ni 니켈

니켈은 원자 번호 28을 갖는 화학 원소인거 다들 기억하시나요?? (저는 기억 못 했답니다). 은백색의 광택이 있는 금속으로 연성, 가단성 및 자성이 있습니다 (과학시간이 아닌데 말이죠..;; 그냥 스킵하겠습니다~ ㅎㅎ). 니켈은 지구의 지각에서 비교적 희소한 원소로 약 0.0008% 정도 존재하는데요? 주로 스테인리스강 및 기타 합금의 생산에 사용되며 배터리, 전자 제품 및 기타 응용 분야에 사용이 돼요~! 니켈은 배터리에서 카드뮴, 철 그리고 수소와 함께 배터리의 양극제로 사용이 됩니다. 전반적으로 니켈은 에너지 밀도가 높고 전도성이 우~~ 수하며 화학적 안정성이 우수하여 에너지 저장 응용 분야에 사용하기에 아주 적합한 원소로 배터리의 핵심 구성 요소로 사용이 되고 있습니다~!

민다나오 북동쪽 니켈광산

필리핀은 세계 최대의 니켈 생산국 중 하나이며 매장량이 상당합니다. 니켈 채굴 및 가공은 필리핀에서 중요한 산업이며 필리핀의 니켈 자원은 필리핀 경제의 핵심 요소입니다. 니켈 채굴은 주로 민다나오 섬의 북동쪽에 위치한 카라가 지역에서 이루어지고 있는데요. 이 지역은 주로 라테라이트 광석에서 발견되는 풍부한 니켈 매장지로 유명하다고 해요! 그리고 이렇게 채 골 되고 가공되는 니켈은 스테인리스강 및 기타 합금 배터리 및 전자 부품 생산을 비롯하여 다양한 응용 분야에서 사용이 되고 있다고 합니다! 

그러나 니켈 채굴 및 가공 과정에서 환경파괴 및 사회적 갈등과 관련되어 논란이 되고 있는데요? 일부 그룹은 광업 활동이 토착민을 포함한 지역 사회에 미치는 영향에 대해 우려를 제기했으며 정부는 이러한 문제를 해결하고 광업 작업이 책임감 있고 지속 가능한 방식으로 수행되도록 해야 할 것입니다.

 

----  잘 보셨으면  "좋아요" 부탁해요?  010-3816-1998. 감사함다. -----