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심해저광물자원활용

HOME > 심해저광물자원 > 심해저광물자원소개 > 해양심층수

해양심층수

정의

태양광이 도달하지 않는 수심 200m이상의 깊은 곳에 존재하며,  연중 수온이 2도씨 이하로 안정되어  있고(저온성) / 해양식물의 성장에 필수적인 영양염류가 풍부하며(부영양성) / 유기물이나 병원균 등  이 거의 없어 청정하여(청정성)
유용한 환경친화적 순환재생형 해양자원이다. 심층수의 개발개념
해양심층수의 다양한 자원성을 효율적으로 활용하는 것이 21세기 인류가 당면한 식량, 에너지 및 환경문제를 종합적으로 풀 수 있는 방안의 하나로 판단된다. 그러나, 자원의 개발여부는 그 시점에서의 경제성 및 안정성에 좌우된다. 해양 심층수의 개발은 부존거리에 따라 다른 방식으로 이루어질 수 밖에 없으며, 5km 이내의 근해형 해양심층수와 5km이상의 외해형 해양심층수로 구별하여 효과적인 개발방안을 강구할 필요가 있다. 해양심층수의 개발을 위한 기술적 적용성을 고려하여

근해형 해양심층수 외해형 해양심층수
· 육상이용형이나 연안개발형으로 개발할 수 있다. · 해역생산형으로 개발할 수 있다.

그러나, 자원적 가치가 높아지거나 개발 및 이용기술이 발달하면 그 거리의 경계는 보다 멀어질 수 있다.

연구현황

유효이용방안
해양 심층수의 저온성, 청정성, 부영양성, 숙성성, 안정성 등의 자원적 특성은 아래 표와 같이 다양한 산업분야에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 해양산업을 창출할 수 있을 것이다.

구분 특성 활용분야
저온성 년중 안정적인 저수온 해수 · 고수온에 의한 질병 및 사망방지
· 한수성 어패류의 종묘 생산 및 양식
· 냉방, 냉장, 냉동을 위한 에너지 활용
청정성 병원균과 유기오염물이 적은 청정 해수 · 청정한 양질의 사육수 확보
· 하계 축양수 활용
부영양성 해 양식물 생장에 필요한 질소, 인, 규소 등의 무기영양염이 풍부한 부영양 해수 · 식물성 및 동물성 플랑크톤 배양
· 해조류의 배양 및 이를 이용한 복합양식
· 해역 기초생산량 증대
숙성성 수압 20기압 이하에서 오랜기간 성숙한 숙성 해수 · 식품 첨가제로 활용
· 화장수 및 화장품 등의 개발에 활용
안정성 다양한 필수 미량원소가 균형있게 용존해 있는 안정 해수 · 유용물질(희소금속 및 에너지원) 추출
· 기능성 음용수 또는 음료수 제조
· 의료 또는 약용수로 활용

미국의 개발현황

NELHA
(하와이 주정부가 OTEC 및 관련 기술개발을 위하여 하와이 Keahole point 에 설립한 하와이 주립 자연에너지연구소)
1981년~ · 1981년부터 최근까지 6~8℃의 심층수와 26~29℃의 표층수를 이용하여 해조류, 패류, 갑각류, 어류를 대상으로 육성실험을 행하고, 농업으로의 이용에 대해서도 연구를 하고 있다.

· 또한, 냉방(Low cost coling). 대체에너지(OTEC), 태양에너지 활용분야(Solar energy), 담수생산(Desalination) 등에 대한 실증실험을 거치며 미세조류를 배양하여 색소나 약품을 생산하는 기술이나 닭새우의 축양 및 유통 등에 대한 성공적인 활용이 알려지고 있다.

· 현재, NELHA에서는 민간업체를 입주시켜 심층수를 판매하면서 입주업체가 심층수를 활용하여 산업활용을 하도록 도와주는 창업보육기능을 하고 있다.

일본의 개발현황

해양과학기술센터
1976년 ~ · 해양과학기술센터는 1976년부터 심층수의 수질특성에 관한 연구를 시작하여 심층이용기술의 개발개념을 정립
1986년 ~ · 1986년부터 3년에 걸쳐 고치현에 취수관을 건설하여 수심 320m로부터 1일당 460㎥의 심층수를 취수할 수 있는 시설을 건설
1989년 ~ · 고치현은 지방재정으로 육상실험동을 정비하여 1989년부터 해양과학기술센터와 함께 산학연이 국가프로젝트를 수행
1994년 ~ · 오키나와현은 1994년에 심층수 이용에 관한 조사연구를 시작하여 적지를 선정하고, 2000년 완공을 목표로 하여 1997년부터 시설정비에 착수

· 오키나와현은 해양심층수의 이용을 수산업, 농업, 식품제조, 자연에너지, 건장리조트, 해양환경의 6개 분야로 나누어 연구와 기업화를 추진
1995년 ~ · 토야마현에서도 1995년부터 2~4℃의 심층수 취수시설 및 이용시설을 정비하여 수산분야(친어 양성, 종묘생산, 해조류배양 등) 및 비수산분야(생선보관, 미세조류중 생리활성 물질탐색 등)에 대한 이용기술을 연구

동해심층수

해양지질 및 특성
·해양심층수의 부존위치는 일반적으로 수심에 좌우되는 것으로 인식되고 있다. 
·해양심층수의 정의(기준)는 용도에 따라 달라질 수 있으나 일반적으로 수심에 따라 규정된다. 
·효용성 있는 심층수가 존재하는 수심이 최소한 200m이상임을 감안할 때, 우리나라 주변해역에서.수심200m이상의 해역은 동해에 국한되고 있다. 
·동해는 지형적으로 수심이 깊어서 비교적 해안에서 근거리에 심층수가 존재하는 유리한 조건을 가지고 있으며, 해안으로부터 5km내외에서 심층수의 획득이 가능하다. 다단계 이용개념
동해심층수의 이용시스템  
·동해 심층수의 다목적 이용을 위한 심층수 자원의 활용 계통을 구축 
·환경친화적인 개발 및 관리를 위한 다목적 이용시스템 정립 
·동해 심층수의 저온에너지는 건물 냉방원 농수산물의 보관을 위한 냉장 및 냉동원으로 활용 
·동해 심층수를 이용한 청정양식은 증 양식 및 개방형 복합양식 및 어획물의 축양등을 대상 통일한국 동해 수산자원의 조성 및 관리를 위한 한수산 해양생물 관리에 기반기술을 정립
·동해 심층수를 이용한 담수화하여, 기능성 생수, 음료수 및 약용수 등을 개발 유용 용존물질을 추출
·동해 심층수를 이용한 건강 및 리조트 활용이용 심층수 방류시 잔여 자원을 활용하여 연안 환경  개선 및 생산성 향상을 도모 
배수 및 재활용
육상에서 이용하고 배수하는 해양 심층수에는 잔여 영양염이 남아 있으며, 이를 위치에너지를 활용하여 해역에 방류함으로써 기초생산의 향상과 해수교환(혼합)을 촉진시킬 수 있다. 
이를 이용하여 배수 대상 주변해역의 환경개선이나 개방형 증,양식시스템을 조성할 수 있을 것이다. 후자의 경우, 육상과 해상에서 생산 및 중간육성된 종묘를 해조장 및 보호육성장에 방류하고, 
어장환경을 조성 및 관리함으로써 한해성 바다목장을 실현할 수 있도록 하자는 개념이다. 
보급 및 산업화 
해양 심층수의 다목적 개발을 위한 기술을 개발하고 pilot plant를 건설하여 개발기술을 검증하는 동시에 인근에 시범산업시설을 유치하여 산업화를 검토하는 시범단지 개발을 병행하여 추진할 계획이다. 
이를 위해 1일 5,000톤의 심층수를 취수하여 연구개발을 위한 공공용 뿐만 아니라 기능성 음료수 및 소금 제조, 에너지 및 양식 적용 등에 활용할 계획이며, 약 25,000평의 부지를 확보하여 해양심층수 개발 시범단지를 해양수산부, 지자체 및 민간이 공동으로 개발할 계획이다. 한편, 본 시범단지가 성공적으로 운영되고 수용가 증가하면 인근에 해양심층수 특화산업단지를 조성할 수 있을 것이며, 다른 여러 개발대상해역으로 보급 및 확산해 나갈 수 있을 것이다.

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