연구진은 미국의 금속 광산에 상당량의 중요 광물이 존재하지만 대부분 낭비되고 있다는 사실을 발견했다고 과학 저널 'Science'에 오늘 발표된 연구에서 밝혔습니다. 이러한 부산물의 극히 일부만 회수하더라도 청정 에너지 기술 및 첨단 제조에 필수적인 재료에 대한 국가의 수입 의존도를 크게 줄일 수 있습니다.

엘리자베스 홀리(Elizabeth Holley)와 그녀의 팀이 주도한 이 연구는 회수 가능한 광물의 가치가 많은 경우 광산의 주요 생산물의 경제적 생산량을 능가할 수 있다고 시사합니다. 이는 새로운 광산 개발과 관련된 환경적, 사회적 영향 없이 국내 공급을 늘릴 수 있는 잠재적으로 간단한 방법을 제시합니다.

연구팀은 콜로라도의 클라이맥스 광산을 포함하여 다양한 미국 광산 운영 데이터를 분석했습니다. 클라이맥스 광산은 연간 약 3천만 파운드의 몰리브덴을 생산합니다. 분석에는 기존 광산 찌꺼기와 폐기물 흐름 내에서 중요 광물의 존재를 식별하고 정량화하기 위해 고급 통계 모델링 및 머신 러닝 알고리즘을 사용하는 것이 포함되었습니다. 이러한 AI 기반 기술을 통해 연구진은 방대한 데이터 세트를 조사하고 간과될 수 있는 귀중한 광물 농도를 정확히 찾아낼 수 있었습니다.

홀리는 "우리는 본질적으로 숨겨진 자원에 대해 이야기하고 있습니다."라고 말했습니다. "이러한 광물은 이미 존재하며, 우리는 단지 이를 추출하는 효율적이고 비용 효율적인 방법을 개발해야 합니다." 이 연구는 AI 기반 최적화 도구를 사용하여 이러한 추출 프로세스를 설계 및 구현하여 환경 영향을 최소화하고 자원 회수를 극대화할 수 있는 잠재력을 강조합니다.

리튬, 코발트, 니켈 및 희토류 원소와 같은 중요 광물은 배터리, 전기 자동차, 풍력 터빈 및 저탄소 경제로의 전환에 중요한 기타 기술의 필수 구성 요소입니다. 현재 미국은 이러한 재료를 중국과 같은 국가로부터 수입에 크게 의존하고 있어 공급망에 취약성이 발생하고 있습니다.

이 연구의 의미는 경제적 고려 사항을 넘어 확장됩니다. 미국은 기존 광산 폐기물을 활용함으로써 외국 공급업체에 대한 지정학적 의존도를 줄이고 국가 안보를 강화할 수 있습니다. 또한 광산 찌꺼기에서 중요 광물을 회수하면 산성 광산 배수 및 토양 오염과 같은 버려진 광산과 관련된 환경 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 이러한 결과를 구현하는 데에는 여전히 과제가 남아 있습니다. 경제적으로 실행 가능하고 환경적으로 지속 가능한 추출 기술을 개발하는 것이 중요합니다. 추출 프로세스를 최적화하고 폐기물 발생을 최소화하기 위한 추가 연구가 필요합니다. 또한 광산 회사가 부산물 회수에 투자하도록 장려하기 위해 규제 프레임워크 및 인센티브가 필요할 수 있습니다.

앞으로 연구진은 업계 파트너와 협력하여 일부 광산 현장에서 혁신적인 추출 방법을 시범적으로 테스트할 계획입니다. 또한 전국적으로 중요 광물 회수를 위한 유망한 위치를 식별할 수 있는 AI 기반 예측 모델을 개발하는 것을 목표로 합니다. 궁극적인 목표는 자원이 지속적으로 재활용되고 재사용되어 새로운 광산 운영의 필요성을 줄이는 중요 광물에 대한 순환 경제를 만드는 것입니다.