해저면 영상 관찰을 통한 망간단괴 채광 장애지역 분포 특성 연구

Abstract

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역의 해저평원에는 여러 유용 금속을 함유한 망간단괴가 다량 분포하는 것으로 알려져 있다. 심해저카메라(DSC)를 이용하여 지형과 단괴 부존량과의 상관관계를 제시하는 연구 결과마다 단괴 생산 유망 지역의 단괴부존량과 지형과의 관계를 다르게 설명하고 있다. 또한, 수중에 위치하는 DSC 위치추정 방법론에 대한 정확한 근거가 명확하게 제시되지 않았다. 북동태평양 대한민국 심해연구(KODOS) 지역에서 현장탐사를 수행하여 지형에 따른 단괴 채광조건의 변화를 관찰하였다. 이 연구에서는 망간단괴 분포 경향 및 채광가능지역을 분석하고자 할 때, DSC를 이용한 근접 해저면 영상관찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 해저산이 없는 심해평원지역인 KODOS 지역의 남쪽구역( 132∘10′W , 9∘45′N 부근)에서 DSC 영상으로부터 단괴 부존량을 추출하고 다중빔음향측심기를 사용하여 해저면 수심 변화를 동시에 측정하였다. 또한, DSC 수중 위치추정의 정확성을 제고하고자, DSC 위치 계산 방식에 적절한 가정을 도입하였고, DSC 측선의 교차점에서 측정한 부존량을 이용하여 간접적으로 위치 추정의 정확도를 검증하였다. DSC 영상을 관찰하면 단괴 및 퇴적물뿐만 아니라 해저면의 함몰지역인 균열대를 다수 발견할 수 있다. 또한, DSC 영상을 통해 관찰된 해저 균열대의 발견시간 자료로 부터 채광 장애지역으로 예상되는 균열대의 위치 추정을 시도하였다. 분석 결과 채광장비가 주행할 수 없는 채광 장애지역은 해저사면과 해저구릉지역임을 확인할 수 있었다.

It is well known that manganese nodules enriched with valuable metals are abundantly distributed in the abyssal plain area in the Clarion-Clipperton (C-C) fracture zone of the northeast Pacific. Previous studies using deep-sea camera (DSC) system reported different observations about the relation of seafloor topographic change and nodule abundance, and they were sometimes contradictory. Moreover, proper foundation on the estimation of DSC underwater position, was not introduced clearly. The variability of the mining condition of manganese nodule according to seafloor topography was examined in the Korea Deep Ocean Study (KODOS) area, located in the C-C zone. In this paper, it is suggested that the utilization of deep towing system such as DSC is very useful approach to whom are interested in analysing the distributional characteristics of manganese nodule filed and in selecting promising minable area. To this purpose, nodule abundance and detailed bathymetry were acquired using deep-sea camera system and multi-beam echo sounder, respectively on the seamount free abyssal hill area of southern part ( 132∘10′W , 9∘45′N ) in KODOS regime. Some reasonable assumptions were introduced to enhance the accuracy of estimated DSC sampling position. The accuracy in the result of estimated underwater position was verified indirectly through the comparison of measured abundances on the crossing point of neighboring DSC tracks. From the recorded seafloor images, not only nodules and sediments but cracks and cliffs could be also found frequently. The positions of these probable unminable area were calculated by use of the recorded time being encountered with them from the seafloor images of DSC. The results suggest that the unminable areas are mostly distributed on the slope sides and hill tops, where nodule collector can not travel over.