2012. 6. 7 선임연구본부장 김웅서 한국해양연구원
해양의중요성및여건 해양자원개발의미래 한국해양과학기술원소개
Ⅰ. 해양의중요성및여건
바다의형성과지구의역사 ` 바다는? 지구표면적의 71% 평균수심 3,800 m 수온 -2 ~ 400 C 염분 3.5% 유광층 0~200 m 심해저온, 고압, 무광 4
생명의근원지 ㅇ전지구면적의 71% 차지 ㅇ생물종류 ( 문기준 ) 의 80% 서식 ㅇ무한한수자원의저장고 전지구생물의 80% 이상이서식하는 생물다양성의보고 5
해양의중요성 ` 지구기후변화의최대조절기능 ㅇ오염물질자정능력, 해양생태계의재생산능력등매년 22 조달러의가치보유 ㅇ배출되는이산화탄소의 80% 흡수, 반면산소를대량내뿜음으로써지구의허파역할수행 지구이산화탄소의 80% 를흡수하는 지구기후변화의최대조절자 6
해양의중요성 ` 광물및수산자원의보고 ㅇ석유, 천연가스, 망간, 메탄수화물, 니켈, 철, 구리등에너지 / 광물자원다량부존 ㅇ전세계인의단백질공급원 육상자원고갈을대체할수있는 에너지, 광물및식량자원의보고 7
해양의중요성 ` 경제, 교통및물자교류의장 ㅇ전세계교역량의 75%( 우리나라는 99.7%) 인약 50 억톤의화물이바다를통해수송 ㅇ 21 세기마지막프런티어로서해양관할권에대한세계각국의경쟁심화 전세계물동량의 90% 이상이운반되는 지구최대의교통로 8
정화대원정 (1421) 콜롬버스의신대륙발견 (1492 년 ) Pax Britannica (19 세기 ) UN 해양법마련 (1958 년 ) 해양영토, 지구환경의중심, 자원의보고 두려움과동경의대상 수평선너머는절벽 바다는괴물이사는무서운곳 호기심과동경의대상 모험과개척의대상 경제교류와영토확장플랫폼 산업혁명 (1760년) 수에즈운하의개통 (1869년) 파나마운하의개통 콜롬버스의신대륙발견 (1914년) (1492년) 마젤란의세계일주및태평양명명 (1522년) 트루먼대륙붕선언 (1945 년 ) 리우환경회의 (1992 년 ) UN 해양법발효 (1994 년 ) 바다를지배하는자가세계를지배할것이다, 키케로 9
넓은해양관할권 443천km2의해양관할권보유 : 남한육지면적 (99천km2 ) 의약 4.5배 - 3,170개의도서, 12, 682km에달하는긴해안선을보유 * 5 대갯벌 : 서해, 남미아마존하구, 미조지아주, 독일ㆍ네덜란드연안, 캐나다남동부 10
우리나라의해양여건 ` 풍부한해양자원 연간 100 조원으로추정되는해양생태계생산력보유, 해양에너지ㆍ광물자원도기술발전수준에따라개발 잠재력매우큼 서해조력에너지부존량 전연안의파력에너지 약 650 만kW 약 550 만kW 조류에너지 ( 울돌목등 ) 약 100 만kW * 국내연안에총 1,300 만 KW 의해양에너지부존량잠재 11
우리나라의해양여건 ` 천혜의항만조건 한반도는역동적인동북아의중심에위치하고, 천혜의항만조건을구비 한국 해상운송과연계하여, TKR( 한반도 )-TCR( 중국 )-TSR( 시베리아 )- 유럽철도로이어지는 철의실크로드 기 종점역할가능 12
미 중 러 일등강대국의해양패권경쟁심화 전지구적해양공간지배권과해양자원확보를위한국가간경쟁치열한반도주변해역과북서태평양에서해양영토분쟁심화 중국의서태평양제해권확보전략, 한 일간독도문제, 일 중간조어도문제, 러 일간쿠릴열도문제등 < 중국의해양제해권확보전략 > * 제 1 도련선 2012 년, 제 2 도련선 2020 년 13
국내외해양과학기술여건 ` 미 중심해선점경쟁가열화 세계 2 대경제대국으로우뚝선중국이심해탐사패권경쟁에본격가세 중국은 2011. 7 월유인잠수정 자우룽 ( 蛟龍 ) 태평양 5,056m 심해탐사에성공 미국은수심 6,500m 까지탐사할수있는앨빈 2 호개발에주력 (2012 년완공예정 ) 중국유인잠수정자오룽 ( 蛟龍 ) (7,000m 급 ) 미국유인잠수정앨빈 (Alvin) 2 (6,500m 급 ) 14
국내외해양과학기술여건 ` 지구적차원의해양아젠다논의증가 줄어드는해양생물자원훼손되는해양환경대형화되고빈발하는해양재해 재난해양자원및에너지수요증대수몰위기의도서국공해 (High Sea) 의이용 < 허베이스피리트호유류오염사고 (07. 12. 7 ), 쓰나미에따른후쿠시마원전폭발 (11. 3. 13)> 국내 GDP 의해양산업점유율대비투자미흡 국내 GDP의약 8% 를해양산업이점유 ( 제2차해양수산발전기본계획 ) 국가 R&D 중해양과학기술예산비중은약 1.2%(2011년 ) 투자예산규모면에서미국의 1/32, 일본의 1/6, 중국의 1/4 수준으로매우낮음 미국, 일본, 영국등선진국들은 1960년대부터해양개발에필요한종합시스템및복합적기술개발체제구축을통하여국제사회에서기득권을확보하고유지 15
Ⅱ. 해양자원개발의미래
해양광물자원개요 ㅇ조간대 / 해빈 : 다이아몬드, 금, 백금, 티탄철, 지르콘, 자철광, 사금, 중석등 해양광물자원종류 ㅇ대륙붕지역 : 석탄, 사철, 자철, 티탄철, 금, 주석, 인광, 석회석, 석유, 천연가스등 ㅇ심해저 : 금, 은, 망간, 니켈, 코발트, 동, 아연, 납등 ㅇ해수중용존물질 : 마그네슘, 우라늄, 리튬등 해양광물자원현황 ㅇ세계광물생산량중해양광물자원생산량점유율은지르콘 77%, 주석 66%, 다이아몬드 30% 를차지하나, 우리나라의금속광물자급률은 0.5%(2010년 ), 2006년이후수입액은 100억달러를초과 17
해양광물자원 ` 심해저망간단괴및망간각 가로막힌바다, 바다를찾아대양으로! 18
해양광물자원 ` 바다속검은진주, 망간단괴 감자처럼둥글둥글한광물집합체 니켈, 코발트, 구리, 망간 1~10mm/ 백만년 19
해양광물자원 ` 해저면의망간단괴관찰 심해저카메라 20
해양광물자원 ` 망간단괴채집 21
해양광물자원 ` 다양한생물채집과광구지역환경연구 바다곤쟁이 도끼고기 심해해삼 단각류 심해새우 22
해양광물자원 ` 심해의극한환경 23
해양광물자원 ` 5,000m 심해에서망간단괴를끌어내려면 24
해양광물자원 ` 우리나라광구에있는망간단괴가치는? 망간단괴매장량 : 5억 1천만톤 - 망간 : 1억 700만톤 - 구리 : 457만톤 - 니켈 : 556만톤 - 코발트 : 98만톤 연간 300만톤씩 100년간생산 연간 15억불수입대체효과 25
해양광물자원 ` 해저열수광상 적도를지나남서태평양으로 26
해양광물자원 ` 통가 EEZ 해저열수광상 광액 ( 열수 ) 이해저암반을통해방출되는과정에서형성 대양해령및호상열도주변 금, 은, 구리, 아연 27
해양광물자원 ` 열수분출공을찾아서 - CDT, 심해저카메라 28
해양광물자원 ` 열수광석시료채취 29
해양광물자원 ` 우리나라독점탐사권지역 통가 EEZ 2008년 3월독점적탐사권획득 통가 EEZ내 4개광구, 총 19,056 km2지역 ( 제주도 10배크기 ) 연 30 만톤, 30 년간개발 연 1 억불이상의광물생산 30
해양에너지자원개요 해양에너지자원종류 ㅇ조력발전, 조류발전, 파력발전, 해양온도차발전, 염도차발전, 해상풍력발전, 심해압력차발전, 복합발전 해양에너지부존량 ㅇ전세계해양에너지부존량은약 760 억 KW, 이중편리하게이용가능한에너지는약 157 억 KW ㅇ국내연안은 1,300 만 KW 의해양에너지부존량잠재 해양에너지자원개발전망 ㅇ해양에너지 ( 조력, 조류, 파력등 ) 는설비가동율이높아 효율적이며, 발전비용도저렴하여경쟁력보유 - 발전비용 ( 조력 ) : 태양광의 1/7, 연료전지의 1/3 31
해양에너지자원 ` 조력발전 2011 년 254MW 급시화호조력발전소준공인천만 (2017 년 /1,320MW) 등조력발전을통한연간약 750 만배럴원유대체효과 ( 연간 50 만가구전력공급 ) < 우리나라해양에너지개발후보지 > < 조력에너지개발조감도 > 32
해양에너지자원 ` 조류발전 조류발전소가동 (2013/ 울돌목 50MW, 2015/ 장죽수도 150MW, 2017/ 맹골수도 250 MW) 조류발전을통해약 350 만톤의원유대체효과및약 100 만톤의이산화탄소저감효과기대 < 조류에너지개발조감도 > 33
해양에너지자원 ` 파력발전 2014 년이후 650MW 급파력발전시스템본격가동파력발전을통해청정재생에너지신규전략시장개척가능 ( 현재파력발전은기술개발실증단계 ) < 파력에너지개발조감도 > < 파력발전시스템성능평가모형시험 > 34
해양에너지자원 ` 복합해상풍력발전 외해양식, 해양관측및해양관광기능이포함된해상풍력발전제주연안에복합형해상풍력발전시범단지를조성하고, 향후기술적용이가능한해역으로단지조성확대예정 < 외해가두리가설치된해상풍력발전단지조감도 > 35
해양생물자원개요 해양생물자원의정의 ㅇ해양생물자원은 사람을위하여가치가있거나실제적또는잠재적용도가있는유전자원 ( 遺傳資源 ), 생물체, 생물체의부분, 개체군, 그밖에해양생태계의생물적구성요소 를말함 해양생물자원개발분야 ㅇ어류 : 양식, 극지 / 심해생물어획, 신품종어류개발등ㅇ해조류 : 식품, 사료, 비료, 공업원료, 의약품, 오염물질제거제, 바이오연료 ( 바이오디젤 / 에탄올 ) 등ㅇ해양생명공학 : 해양미생물, 천연물, 신약, 신소재등 해양생물자원전망 ㅇ우리나라는연간 3 백만톤규모의수산물생산목표 ( 우리국민이섭취해야할동물성단백질의 40% 해당 ) ㅇ전세계해양생명공학시장규모는연평균 25% 씩성장, 2015 년 200 억달러규모예상 36
해양생물자원 ` 해양바이오수소생산 수소생산기작규명및실증생산 (2012 년 ), 수소시범생산 (2014 년, 27 톤 / 연간 ), 수소대량생산 (2018 년이후, 산업체컨소시움구성 ) 해양고세균활용바이오수소생산기술로세계정상급경쟁력확보 (2018 년이후연간 1 만톤생산 ) < 초고온성고세균이용바이오수소생산 > 37
해양생물자원 ` 해양바이오에탄올 디젤 양식장 50 만 ha 를확보하여 22.7 억리터의해양바이오연료생산 (2018 년 ) 2030 년국내바이오에너지소요 (1 천만 TOE 추정 ) 중 50% 이상을해양바이오에너지로충당 < 해조류를이용한바이오에탄올및바이오디젤생산 > 38
해양생물자원 ` 해양극한생물분자유전체 극한조건에서활용가능한유용효소산업화및적조제어기술개발 (2014) < 열대및심해생물을이용한분자유전체연구 > 39
해양생물자원 ` 열대해양생물자원 : 흑진주및스피룰리나 세계 4 번째로흑진주대량생산성공스피룰리나 12 톤급대량배양기술세계최초개발성공 (2009) < 열대해역에서흑진주대량배양 > < 스피룰리나대량배양 > 40
해양공간및해양수자원개요 해양공간 / 해양수자원활용산업 ㅇ해양공간자원 : 조선, 항만, 해양플랜트, 해양장비, 워터프론트, 해양레저, 해양관광등 ㅇ해양수자원 : 심층수, 해수담수, 해저용출수, 냉난방등 해양공간 / 해양수자원현황 ㅇ중국등후발개도국들이조선, 항만분야등에서저가전략으로세계시장잠식 ㅇ 2020 년경연간 26 억톤의용수가부족할것으로전망 해양공간 / 해양수자원개발방향 ㅇ핵심기술선점을통한고부가가치그린포트 / 그린쉽, 해양플랜트등개발 ㅇ쾌적한연안공간조성으로해양레저 / 관광활성화 ㅇ담수화, 식량, 식품, 에너지공급등해양수자원의다목적개발 41
해양공간및해양수자원 ` 초대형컨테이너항만 물류기술 초대형항만건설기술, 고속자동화하역시스템기술등의개발을통하여동북아물류허브구축을위한기반마련 < 단방향적하역시스템 > < 초고속양방향적하역시스템 > 42
해양공간및해양수자원 ` 환경친화형고부가가치선박개발 조선산업의경쟁력확보및환경친화형건조 운항기술확보로해양환경보호, 국제협약제정주도및고부가가치산업창출 < 차세대선박시스템 (WISE Ship) 육성전략 > < 지능형디지털선박통합관리시스템구성도 > 43
해양공간및해양수자원 ` 지능형수중자율운항체및수중탐사장비개발 수중에서고난이도임무수행이가능한탐사장비개발로잠재적인해양자원및에너지이용기술의기반기술확보 < 해미래를이용한동해탐사 > < 심해저집광기술시연회 > 44
해양공간및해양수자원 ` 초대형해양구조물실용화기술개발 메가플로트설계와해상접합기술, 해상산업기지조성기술등해양공간에서의장치산업활성화와해양구조물수출 < 다목적인공섬조감도 > 45
해양공간및해양수자원 ` 해양심층수자원의다목적이용 고효율 저비용해수담수화기술개발, 청정식량 식품원및에너지공급국내해양심층수시장은 2017 년경약 1 조원대가될것으로예상 < 복합담수화시스템 > < 해양심층수다목적이용시스템개념도 > 46
Ⅲ. 한국해양과학기술원의 비전및발전전략 ( 안 ) 소개
개별법에근거한독립법인 ( 독립이사회운영 ) ( 제 1 조, 2 조, 7 조, 8 조 ) 국토해양부가주무부처로서조정 감독 ( 제 15 조 ) 국토해양부장관이정관변경, 이사 이사장 원장선임, 사업계획및예산등승인 정부출연연구기관으로서의지위유지 ( 제 10 조및부칙제 11 조 ) 부산지역해양관련국립대학과의겸직제도 ( 겸직교수 겸직연구원 ) 도입 ( 제 17 조 ) 해양 ( 연 ) 의부설기관 ( 극지연 ) 등모든권리 의무를해양과기원이승계 ( 부칙제 8 조 ) 해양과기원법시행일 ( 해양과기원출범일 ) : 공포일 (12.31) 로부터 6 개월후 ( 부칙제 1 조 ) 48
해양연구원구분해양과학기술원 과학기술분야정부출연연구기관의설립 운영및육성에관한법률 근거법률 한국해양과학기술원법 교과부 ( 기초기술연구회 ) 지도 육성국토해양부 기초기술연구회이사회 ( 당연직이사 (4) : 기재 교과 지경부차관각 1 명, 보복부 국토부차관중 1) * 해양분야전문가이사에없음 이사회 독립이사회 * ( 당연직이사 (5) : 기재 교과 국토부일반직고위공무원, 원장, 해양대총장 ) * 해양분야전문가중점참여예정 경쟁적수탁과제 (PBS) 중심및낮은정부출연금비중 (39%) 해양환경, 해양자원개발위주 개인차원교류 ( 겸임교수등 ) 과학기술연합대학원대학 (UST) 운영 ( 연간정원약 7 명 ) 예산 R&D 인력교류 ( 학 연협력 ) 교육 묶음예산지원 (Block funding) 및정부출연금비중확대 (75%) 해양플랜트, 해양에너지등신산업분야확대 부산지역해양관련국립대학 * 과겸직근무도입법제화 * 부산 부경 해양대 UST 정원확대 (20 명 ) 추진 49
해양과기원설립목적 국가해양과학기술의발전과국제경쟁력확보 세계적인해양연구와해양자원의개발 해양분야우수전문인력양성 해양과기원설립의의 해양과학기술분야를국가의중점육성분야로설정, 집중지원 일률적으로적용받아온출연연정첵제도에서탈피, 해양분야에대한국가의집중지원이가능해짐 : 해양과학기술의획기적발전계기 해양과학기술분야에산 학 연협력의플랫폼구축 약 40년간축적된해양 ( 연 ) 연구능력과인프라바탕으로대학, 산업체와협력강화를통해해양과학기술발전의새로운도전기회 글로벌해양연구를활성화할선도적구심체확립 50
수월성 (Excellence) 세계최고수준의연구와창의적인재양성 국제성 (Internationality) 지구차원의해양연구와국제사회기여 책임성 (Accountability) 국내 외해양문제해결과국가해양정책선도, 해양신산업창출 융합성 (Integration) 다학제적연구와과학 기술의융합, 산 학 연협력의플랫폼기능강화 51
KIOST 비전 해양과학기술의글로벌리더 해양과극지에대한이해와문제해결 해양주권수호와해양자원확보 활용 해양분야원천 기반기술개발과활용 해양안전확보와재해 재난대응 해양분야전문인력양성 52
1 해양관측 탐사, 해양환경및기후변화에관한연구 8 해양플랜트및기기 장비기술개발 2 해양자원의관리 이용 개발에관한연구 9 해양과학자료 정보의수집, 품질관리및보급 3 극지환경과자원조사연구 10 해양장비검정 교정기술개발및표준화연구 4 연안 항만공학기술개발 11 해양과학기지구축과운영 5 해양위성, 해양방위및해양영토관리연구 12 해양관련정책및법 제도연구 6 해양예보및재해 재난대응연구 13 해양과학기술연구개발성과의보급과실용화 7 해양운송체및해양안전기술개발 14 해양분야전문인력양성 53
해양환경및생태계보전기술 기후변화예측및대응기술 극지해역환경및자원연구 중점 연구분야 첨단해양운송체및해양안전기술해양플랜트및장비 시스템기술해양공간자원이용기술해양광물자원이용기술해양생물자원이용기술 해양 극지정책및제도연구연안재해 재난대응기술해양에너지실용화기술해양위성및해양방위기술 54
+( 플러스형 ) 연구전략 설정 융 복합기술기반실시간관측및 예측정보제공 해양플랜트등해양산업육성전략 해양경제영토확장전략극지 - 대양연계프로그램 심해연구강화전략 55
MTRM 2020 연구전략 해양플랜트등해양산업육성전략 융 복합기술기반실시간관측및 예측정보제공 심해연구강화전략 해양경제영토확장전략극지 - 대양연계프로그램 임무기초과학연구응용 실용화기술개발현안문제해결인력양성 56
기본방향 연구와경영에서기관의독립적 자율적운영 ( 법제 6 조 ) 인사 조직편성권, 예산권등 연구개발경쟁력제고 기초 원천기술및융 복합연구활성화 인건비의안정적확보, 묶음예산확대해양 극지정책수립및집행역량강화 해양과학기술분야의산 학 연 관협력체계강화 57
우수인력확보 국내외우수해양과학자채용 영입 연구개발에집중할수있는연구환경조성 : 정년 65 세보장, 국내최고수준의연금, 임금, 복지및지방이전에따른안정적정주시설 신진연구자확보 육성 해양관련대학교수의겸직연구원활용 예산확보 해양 R&D 강화를위한안정적예산확보 묶음예산등출연금비중대폭확대 ( 현재 39% 2016 년 75% 2020 년 90%) 2016 년까지기초 원천기술개발, 융 복합연구를위해연간 300 억원이상의 R&D 추가예산확보 58
글로벌대양연구선도기관 산 학 연협력의 플랫폼 창의적해양인재 양성기관 연구성과연구사업분야국제화 / 인력양성규모 다학제융 복합연구를통한국가 사회적문제에솔루션제공세계최고수준의첨단해양과학기술력확보 ( 우수연구센터 20 개육성 ) 대양, 극지, 심해를대상으로하는지구차원의대형프로그램운영해양신산업창출을위한첨단핵심기술개발 글로벌해양연구의구심점 ( 해외연구거점 8 개소설치 운영 ) 공동학위프로그램등을통해연간 30 명이상의석 박사인력배출 2020 년까지정규직인력 1,100 명, 총예산 7,000 억원규모로육성세계최고수준의연구조사선, 시설및기장비, 정주시설등연구 교육인프라구축 2011 년 정규직인력 572명 예산 2,800억원 해외연구거점 3개소 우수연구센터 5개 1 단계 ( 12~ 16) 정규직인력 800명 예산 4,000억원 해외연구거점 5개소 우수연구센터 10개 2 단계 ( 17~ 20) 정규직인력 1,100 명 예산 7,000억원 해외연구거점 8개소 우수연구센터 20개 * 부설극지 ( 연 ) 포함 59