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빈 국립 오페라 극장
빈 국립 오페라 극장(독일어: Wien Staatsoper)은 음악의 도시 빈을 대표하는 오페라 극장이다.
제2차 세계대전 이후 10년에 걸쳐 정부, 시청, 시민들이 눈물겨운 협력을 한 보람으로 전쟁에서 재건되어 1955년 가을에 복구되어 개장하였다. 궁정가극장의 후신인 이 극장을 사랑하는 빈 시민의 희망에 따라 외관은 옛모습대로 복원하였으며 외벽의 새로움을 피하기 위하여 상당한 비용을 들여 고색창연한 옛모습의 아취를 살려 옛 도시다운 우아함을 보였다. 그러나 시설은 최신식이며 객석의 3배나 되는 광대한 무대는 몇 개로 구분되어 짧은 시간에 자유롭게 움직여 장면 전환을 빨리 할 수 있도록 장치하였다. 객석은 2,200여개로 1층 뒤쪽에 입석이 있고 천장 객석에는 열렬한 팬들을 위해 악보를 볼 수 있도록 배려가 되어 있다. 예로부터 명지휘자와 많은 명가수가 이 곳에서 공연을 가졌으며 빈 필하모닉은 이 극장의 전속 관현악단이다. 또한 잘츠부르크 음악제의 오페라도 이 관현악단이 중심이 되고 있다.
생물 지리구
생물 지리구(生物地理區)는 생물의 지리학적 분포에 따라 나눈 지역이다.
생물 지리구 WWF의 생물 지리구
세계 자연보호 기금(WWF)의 지리구 구분은 다음과 같다.
신북구
신북구(新北區, Nearctic)는 북아메리카의 대부분을 차지하는 생물 지리구이다. 그린란드와 멕시코의 북부 고원지대가 포함된다. 멕시코 남부와 플로리다 남부, 중앙아메리카와 카리브 제도는 신열대구로 분류된다.
기후와 식생은 구북구와 비슷하며, 이곳에는 22과의 육생 포유류가 분포하고 있다. 신북구에는 분포지가 넓은 과의 동물들이 많이 살고 있고, 많은 과의 동물들이 구북구에도 살고 있어 신북구와 구북구를 합쳐서 전북구라 부르기도 한다. 주머니쥐·아르마딜로·나무타기호저·페커리의 종류는 신열대구와 공통인데, 주머니쥐·아르마딜로·나무타기호저는 최근에 남아메리카에서 북상해 온 것이다. 주머니쥐·산비버·가지뿔영양과의 동물이 신북구 고유의 동물이다.
함부르크 국립 오페라 극장
함부르크 국립 오페라 극장(Hamburgische Staatsoper)은 독일의 유명한 오페라 극장이다.
1678년에 독일에서 최초의 공개 가극장을 가진 함부르크는 저명한 지휘자나 많은 명가수를 확보, 언제나 우수한 진용을 자랑하고 있다. 그러나 건물은 1943년에 심한 전화를 입었으며 1946년 가을에 다시 일부를 이용, 활동을 시작하였다. 그리하여 1955년 가을 재건에 착수하여 4층의 객석을 합해 약 1,650명을 수용할 수 있는 현대적인 극장으로 개수, 개장하였다. 이 가극장은 건물, 곡목, 무대가 모두 새롭다고 평가받고 있는데 유리로 장식된 겉모양이나 곤돌라의 속칭으로 불리는 객석 및 현대작품, 진귀한 작품과 참신한 연출에 의한 상연 등은 유럽에서 손꼽힐 만큼 유명하다. 이 도시의 한자동맹 이래의 전통적인 진취적 정신이 가극장에도 잘 살아 있으며 입장료에 극장 관계자의 양로보증금을 부가한 것도 하나의 특색이다.
동물의 숲+
《동물의 숲+》(일본어: どうぶつの森+ 도부츠노모리+[*])는 닌텐도가 개발한 커뮤니케이션 게임이다. 동물의 숲 시리즈의 2번째 작품이다. 일본 이외의 지역에서는 영어: Animal Crossing 애니멀 크로싱[*]이라는 제목으로 발매되었다.
동물의 숲+ 개요
게임 내용은 전작을 기반으로 하고 있지만, 제목 그대로 대양한 요소가 추가되었다. 재봉소(에이블 시스터즈)가 생겨 패턴을 디자인하여 커스텀 옷이나 우산 등을 만들 수 있게 되었고, 화석, 곤충, 어류, 명화를 기증할 수 있는 박물관이 새로 등장하여, 이후 시리즈에서도 만나볼 수 있는 요소가 되었다. 새로운 캐릭터도 등장하여, 고옥이(일본어: あさみ 아사미[*]), 고순이(일본어: きぬよ 키누요[*]), 부엉(일본어: フータ 후타[*]) 등 새로운 캐릭터도 이후 시리즈에서 익숙한 요소가 되었다. 그 외의 캐릭터도 일부 그래픽이 변경되었다.
게임보이 어드밴스(GBA)를 게임큐브에 GBA 케이블로 연결하여, 마을 앞바다에 섬이 생기고, 갓파가 배를 몰아 그 섬으로 데려다 줄 수 있게 되었다. 섬에서는 일부 GBA 조작도 가능하며, 섬에 거주하는 동물 이웃과 함께 놀 수 있다. 또한, GBA끼리 연결하여 섬을 교환하는 일도 가능하다. 재봉소(에이블 시스터즈)에서도 GBA를 사용할 수 있어 패턴을 디자인할 수 있다. 이 GBA 연동 시스템은 이후에 발매된 '동물의 숲 e+'에서도 채용되었다.
동물의 숲+ 개요
가구, 곤충, 어류의 수가 증가했고, 특별한 동작을 취해야만 포획할 수 있는 곤충도 등장했다. 패밀리 컴퓨터 가구의 종류도 증가하였다.
특정 암호를 편지에 적어 보내면, 그 캐릭터로부터 답장이 오는 시스템도 등장했다. 해당 암호는 〈동물의 숲+ 카드 e〉에 나와 있기 때문에 캐릭터 뿐만 아니라 가구도 입수할 수 있다.
동물의 숲+ 동물의 숲+ 카드 e
〈동물의 숲+ 카드 e〉 는, 닌텐도에서 발매한 '카드 e'이다. 5매 1세트의 패키지로 발매되었으며, 안에는 카드가 랜덤으로 들어가 있다. 〈주간 패미통〉 등의 잡지의 부록으로 배포된 적도 있다. 카드 e의 표면에는 《동물의 숲+》에 등장하는 캐릭터가 그려져 있고, 뒷면에는 그 캐릭터의 프로필이나, 《동물의 숲+》와 《동물의 숲 e+》에서 사용할 수 있는 암호가 적혀 있다. 카드 e 리더에 카드 e를 인식시켜, 뒷면에 적혀 있는 암호와는 다른 암호도 입수할 수 있다.
동물의 숲+ 평가
《동물의 숲+》는 IGN에서 9.1점으로 "눈에 띈다"는 평가를 받았다. 또한, 'ScrewAttack'에서는 "게임큐브와 10 게임큐브 게임들에 대한 작별 인사"에서 50번째의 베스트 게임으로 선정되었으며, "이 작품을 플레이하는 사람은 당신이 마지막이 아니며, 생명력은 20년 동안 지속될 것이다!" 라고 하였다. 이 작품의 인기는 이후 작품, 《놀러오세요 동물의 숲》을 바탕으로 제작한 《극장판 동물의 숲》을 제작하는 계기가 되었다.
보습코 기관
보습코 기관(영어: vomeronasal organ (VNO)) 또는 서골비기관 또는 보습코 연골 기관 또는 야콥슨 기관(영어: Jacobson's organ)은 많은 동물들에게서 발견되는 보조적인 후각 기관이다. 페로몬의 수용기관으로 알려진 이 기관은 1813년에 루트비히 야콥슨에 의해 발견되었다.
구북구
구북구(舊北區, Palearctic)는 생물 지리구 중 하나이다. 유라시아 대륙의 히말라야산맥 이북 지역을 가리킨다. 기후는 남쪽 대부분이 온대이며, 식물은 스텝(온대초원)·온대 낙엽수림·침엽수림이 펼쳐져 있고, 그 북쪽은 툰드라로 이어져 있다. 구북구에는 박쥐 외에 28과의 육생 포유류가 분포하고 있다. 이 중 쥐·개 등은 세계적으로 널리 분포되어 있고, 뾰죽뒤쥐·다람쥐·명주쥐·족제비·고양이과는 마다가스카르와 오스트레일리아구를 제외한 모든 지역에서 찾아볼 수 있다. 그 밖에 겨울잠쥐·날쥐·바위너구리·말과의 동물은 에티오피아구에만 같은 종류가 있다. 또 두더지·비버·긴꼬리쥐과의 동물은 신북구에 일부 분포하며, 낙타는 근연인 비쿠냐와 라마가 남아메리카에 불연속으로 분포해 있다. 소경쥐와 사막겨울잠쥐의 2과(科)는 이 구북구의 특산종이다.
동양구
동양구(東洋區, Oriental realm)는 히말라야 이남의 인도아대륙과 동남아시아를 가리킨다. 기후는 거의가 열대이고 박쥐를 제외한 30과의 포유류 중 이 구 고유의 것은 4개과에 불과하다. 즉 가죽날개원숭이·투바이·안경원숭이·가시겨울잠쥐과의 동물이 동양구 고유의 동물이다.
오스트레일리아구
오스트레일리아구(Australasia)는 오스트레일리아, 태즈메이니아섬, 뉴기니섬과 말레이 제도의 일부 섬, 뉴질랜드 등으로 이루어진 생물 지리구이다.
이 구는 섬대륙과 섬으로 이루어진 특이한 구로서, 북부는 열대지만 남으로 내려가면 온대가 된다. 오스트레일리아구에는 박쥐를 제외하고 포유류는 9과뿐이다. 그러나 그 중 8과가 이 구 고유의 과로서, 이러한 특이한 과가 많다는 것이 오스트레일리아구의 특징이다. 유대류인 주머니고양이·주머니두더지·원뱃캥거루붙이·캥거루과의 4과는 모두 고유의 동물이다. 이 밖에 반디쿠트·쿠스쿠스과의 동물 대부분과 단공류인 오리너구리와 가시두더지도 이 구의 고유동물이다. 이들 오스트레일리아구의 동물들은 환경에 잘 적응하면서 분포되어 있다.
신열대구
신열대구(新熱帶區, Neotropic)는 남아메리카와 멕시코의 남부, 중앙아메리카, 카리브 제도로 이루어진 생물 지리구이다. 북부는 열대에 위치하며, 좁고 길다란 남부는 온대까지 걸쳐져 있다. 박쥐류를 제외한 23과의 포유류가 있다. 이 중 7과는 분포지역이 넓은데 비해 16과는 이 구역 고유의 동물이다. 빈치목(貧齒目)인 개미핥기·나무늘보·아르마딜로 등 3과의 분포는 거의 이 구에 한정되어 있다. 유대류인 케노레스테스과는 이 구의 특산종이다. 꼬리말기원숭이·비단털원숭이의 2과도 이 구에서 분화한 것이다. 견치류인 천축쥐류도 이 구에서 다양하게 특수화했는데, 천축쥐를 비롯하여 카피바라·파카라나·파카·친칠라 카프로미스 등이 그것이다. 박쥐류에도 피먹이박쥐를 비롯한 5과는 이 구에만 서식한다.
남극구
남극구(南極區, Antarctic realm)는 8개의 육상 생물 지리구 중 하나이다. 이 생태계는 남극과 남대서양 및 남인도양의 여러 섬들을 포함한다. 남극 대륙은 너무 추워서 수백만 년 동안 2종의 관다발식물만을 지탱했으며, 현재 식물상은 약 250종의 지의류, 100종의 이끼, 25~30종의 우산이끼, 그리고 대륙 해안 주변의 노출된 암석과 토양에 서식하는 약 700종의 육상 및 수생 조류로 구성되어 있다. 남극의 두 꽃 피는 식물 종인 남극 털새풀(Deschampsia antarctica)과 남극 개미자리(Colobanthus quitensis)는 남극반도의 북부와 서부에서 발견된다. 남극은 또한 펭귄, 물범, 고래를 포함한 다양한 동물 생명체의 고향이다.
부베섬, 크로제 제도, 허드섬, 케르겔렌 제도, 맥도널드 제도, 프린스에드워드 제도, 사우스조지아 제도, 사우스오크니 제도, 사우스샌드위치 제도, 사우스셰틀랜드 제도 등 여러 남극 및 아남극 도서 그룹이 남극구의 일부로 간주된다. 이 섬들은 남극 본토보다 약간 더 온화한 기후를 가지고 있으며, 더 다양한 툰드라 식물을 지탱하지만, 모두 나무가 자라기에는 너무 바람이 많이 불고 춥다.
남극구
남극크릴새우는 남극해 생태계의 핵심종이며, 고래, 물범, 얼룩무늬물범, 물개, 게잡이물범, 오징어, 남극어, 펭귄, 알바트로스 및 많은 다른 새들의 중요한 먹이 생물이다. 그곳의 해양은 깊은 곳에서 빛이 비치는 표면으로 물이 솟아올라 모든 해양의 영양소를 유광층으로 되돌려보내기 때문에 식물성 플랑크톤이 매우 풍부하다.
2014년 8월 20일, 과학자들은 남극 얼음 아래 800 미터 (2,600 피트)에 서식하는 미생물의 존재를 확인했다.
남극구 역사
수백만 년 전 남극은 더 따뜻하고 습했으며 남극 식물상을 지탱했는데, 여기에는 나한송과 남부 너도밤나무 숲이 포함되었다. 남극은 또한 1억 1천만 년 전부터 대륙 이동으로 점차 분리되기 시작한 고대 초대륙 곤드와나의 일부였다. 3천만 ~ 3천 5백만 년 전 남아메리카가 남극에서 분리되면서 남극순환류가 형성되어 남극을 기후적으로 고립시키고 훨씬 더 추워지게 만들었다. 남극 식물상은 그 후 남극에서는 사라졌지만, 여전히 곤드와나의 이전 부분이었던 남부 신열대구 (라틴아메리카와 카리브)와 오스트레일리아구 식물상의 중요한 구성 요소이다.
일부 식물학자들은 남극, 뉴질랜드, 그리고 남극 식물상이 여전히 주요 구성 요소인 온대 남아메리카의 일부를 포함하는 남극 식물 왕국을 인정한다.
남극구 생태지역
남극구는 17개의 툰드라 생태지역으로 나뉜다.
위턱굴
위턱굴(maxillary sinus, 상악동, 위턱뼈동굴)은 인체에서 가장 큰 코곁굴로, 피라미드 같은 모양이다. 상악동(上顎洞) 또는 상악 부비동이라고도 한다.
위턱굴 상악암
상악암은 입천장을 침범하여 치통을 유발할 수 있다. 또한 비루관을 막을 수도 있다. 종양이 안와로 퍼지면 안구 돌출증이 발생한다.
오세아니아구
오세아니아구는 가장 작은 생물 지리구이다. 다른 생물 지리구와는 달리 대륙을 포함하지 않는다. 태평양의 미크로네시아와 피지, 폴리네시아의 대부분(뉴질랜드를 제외)으로 이루어져 있다. 뉴질랜드와 멜라네시아는 오스트레일리아구에 속한다.
국립극장 (뮌헨)
뮌헨 국립극장 또는 뮌헨 왕립극장은 1818년 뮌헨에 세워진 독일의 오페라 극장이다. 바이에른 국립 오페라 극장이라고 한다.
뮌헨에 오페라가 들어온 것은 17세기 중엽으로 1752년에는 궁정극장이 세워졌고, 1811년 10월 26일에 더 큰 규모의 극장을 건립하기 위한 공사가 시작되었다. 1817년 미완성 건물에서 화재가 발생하였고 우여곡절 끝에 1818년 10월 12일  페르디난트 프란츨의 'Die Weihe' 공연을 시작으로 새로운 국립극장이 개장했다. 오페라의 주무대가 되었다. <트리스탄과 이졸데>, <뉘른베르크의 명가수>, <카프리치오> 등의 명작이 초연되었다. 1823년 1월 14일, 화재로 전소되어 2년 후인 1825년 재건축되었지만, 제2차 세계대전 중인 1942년 10월에 다시 소실되었고 그 후로는 바이에른의 루트비히 2세가 바그너의 작품 상연을 위해 1901년에 세운 프린츠레겐텐 극장을 본거지로 활동을 계속하였다. 1963년에 외관은 옛모습 그대로 재건하여 객석 2,200에 모든 것을 최신 시설로 하였으며 이것들을 잘 활용한 의욕적인 연출은 정평이 있다. 베를린 및 함부르크와 함께 독일의 오페라 센터의 하나이다.
동물의 숲 e+
《동물의 숲 e+》(일본어: どうぶつの森 e+)는 닌텐도가 개발한 커뮤니케이션 게임이며, 동물의 숲 시리즈의 3번째 작품이다. 《동물의 숲+》를 기반으로 제작한 북미/유럽판 영어: Animal Crossing 애니멀 크로싱[*]에 몇 가지 추가 요소를 포함하여 일본에서 발매한 작품이다. 그 때문에 전작에 등장하였던 일본 문화권 이벤트 대신에 영어권 문화의 이벤트가 등장하였다. 일본 이외의 지역에서는 정식 발매되지 않았다.
동물의 숲 e+ 주변 기기
게임보이 어드밴스나 '카드 e 리더'를 사용하면, 다음과 같은 일을 할 수 있다.
- 카드 e 리더를 사용하여 특정 동물 이웃을 이사 오게 할 수 있다.
- 미니게임을 할 수 있다.
- '에이블 시스터즈'에서 게임보이 어드밴스를 이용하여 패턴 디자인을 할 수 있다. 이 경우, 돈은 받지 않는다.
- 카드 e 리더를 사용하여 패턴 디자인을 불러올 수 있다.
- 카드 e 리더를 사용하여 마을 멜로디를 불러올 수 있다.
동물의 숲 e+ SD 카드 어댑터
이 작품은 SD 카드 어댑터를 사용할 수 있다.
- 게임 플레이 중, Z 버튼을 누르면 사진(스크린숏)을 촬영할 수 있다. 파일 포맷은 TIFF이다.
- 마을의 기록을 다른 사람에게 빌려 줄 수 있다. SD 카드에 마을 저장 데이터를 담고, 그 데이터를 이메일 등을 통해 멀리 떨어진 친구에게 보내어, 멀리 떨어진 친구가 보낸 사람의 마을로 놀러 갈 수 있다. 마을 데이터를 다시 반납하면, 변경 사항이 저장된다.
홀로그래피
홀로그래피(holography)란, 두 개의 렌즈가 서로 만나 일으키는 빛의 간섭 현상을 이용하여 입체 정보를 기록하고 재생하는 기술을 의미한다. 또한 홀로그램(hologram)은 그 기술로 촬영된 것을 가리킨다. 홀로그램이란, '완전함' 혹은 '전체'라는 뜻의 'holo'와 '메시지', '정보'라는 뜻의 'gram'이 합쳐진 말이다.
기본 원리 자체는 이미 1947년에 고안되었으나 실제 산업적 이용은 1983년 마스터카드에서 위조 방지를 위해 도입하며 본격 시작되었고, 소프트웨어의 복제방지를 비롯해 지폐 또는 서류의 위조방지 등을 위해 널리 사용되어 왔다.
홀로그래피 원리
홀로그래피의 파원(波源)으로서는 일반적으로 레이저 광이 많이 사용되고 있다. 그것은 레이저가 현재로서는 인류가 만들어 낼 수 있는 유일하게 코히런트(coherent)한 광원이기 때문이다. 파동의 공간적 퍼짐이 균일하고 위상이 규칙성을 가지고 있는 상태를 코히런트(coherent)라고 한다.
코히런트한 빛이란, 빛의 파장(주파수)과 위상이 매우 정돈된 파를 말한다. 조용한 수면에 돌을 하나 던졌을 때, 수면에 번져 가는 물결과 같은 것이다. 이에 비하여 태양이나 형광등, 백열등 등의 빛은 불규칙하고 코히런트하지 않다. 수면에 많은 돌을 어지럽게 던졌을 때의 물결과 같은 것이다. 코히런트한 물결은 음파나 전파로는 쉽게 만들 수 있었지만, 빛의 영역에서는 레이저가 발명되기까지는 실현되지 못했었다.
동일한 파의 진로에 물체가 있으면, 파는 물체의 표면에서 반사되어 원래의 빛과 만나 간섭 무늬를 만든다. 이 간섭 무늬의 패턴은 물체 표면에서의 거리에 의하여 결정된다. 다시 말해서 간섭 무늬에는 물체의 정보가 기록되어 있다. 그래서 적당한 장소에 사진 필름을 놓고 노광(露光)하면 필름면에 간섭 무늬가 기록된다.
홀로그래피 원리
현상한 필름에는 물체의 상이 보이지 않는다. 여기에 코히런트한 빛(참조광(參照光))이나 일반 백색광을 같은 각도로 통과시키면 필름상의 간섭 무늬로 빛이 회절하여 똑같은 무늬가 재현된다. 이것을 필름을 통해서 보면 물체의 입체상이 보이는 것인데 이와 같은 필름을 홀로그램이라 한다.
홀로그램은 여러 조각으로 나눌 경우에도 각각의 조각에서도 전체 상을 재현할 수 있다. 조각이 작아질수록 상은 점점 희미해진다.
동일한 파라면 음파에서나 전파에서도 같은 현상이 일어난다. 탁한 물 속에 있는 물체의 모양을 측정하는 데에 코히런트한 초음파를 사용하는 연구도 진행되고 있다.
홀로그래피 역사
홀로그래피의 원리는 1947년에 데니스 가보르가 고안하였다. 가보르는 수은등 빛을 핀 홀(아주 작은 구멍)에 통과시킴으로써 되도록 간섭성이 좋은 광원을 얻으려고 하였다. 그러나 얻어진 상은 매우 희미한 이중상(二重像)일 뿐이어서 많은 사람들의 관심을 불러 일으키지는 못하였다. 코히런트한 광원이 얻어진 것은 1960년대에 들어서서 T. 메이먼이 레이저를 발명한 후의 일이다. 이어서 레이저 광을 연속적으로 발진하는 헬륨 네온 레이저가 개발되었다.
1962년에는 E. N. 리스와 J. 우파트니크가 참조광을 이용하는 이광속법(二光束法)을 고안, 연구는 급속히 진전되었다. 가보르는 1971년에 노벨물리학상을 수상하였다.
오늘날 많이 사용되는 레인보우 홀로그램은 1968년에 미국의 물리학자 스티븐 벤턴(Stephen Benton, 1941–2003)에 의해 개발됐다. 레인보우 홀로그램은 좁은 간격의 슬릿(slit)을 물체의 상과 같이 기록하고, 재생할 때에는 홀로그램 앞에 슬릿의 영상이 같이 재생되어 이 슬릿을 통해 물체의 상을 관찰하는 방식이다. 이 방식은 상이 밝고 컬러로 재현된다는 장점이 있다.
홀로그래피 역사
오늘날 신용카드에 사용되는 홀로그램이 바로 레인보우 홀로그램이다. 1983년 마스터카드(MasterCard International)가 처음으로 홀로그램을 신용카드의 위조 방지 장치로서 도입했고, 그 이듬해에 Visa도 비둘기 문양 홀로그램을 선보여 유명세를 탔다.
홀로그래피 홀로그램의 종류
홀로그램의 종류는 크게 다음과 같이 나뉜다.
유사 홀로그램은 실제의 홀로그램이 아닌 눈속임에 가깝기 때문에 기술적으로는 홀로그램으로 보지 않으나, 엔터테인먼트 등의 응용분야에서는 홀로그램의 범주에 포함시키고 있다. 즉 유사 홀로그램은 본래의 정의와는 다른, 산업 분야에서의 분류인 셈이다. 다만 안경을 써야 보이는 입체영상은 홀로그램의 범주에 넣지 않는다.
홀로그래피 응용분야
인체와 기계의 정밀 진단에서 자연과 문화의 입체 보존, 엔터테인먼트까지 홀로그래피의 응용 범위는 매우 넓다.
의료 분야에서는 X선이나 초음파를 사용해서 찍은 단층 사진을 입체 화상화(畵像化)하려는 연구가 진행되고 있다. 현재 의사들은 여러 장의 환부 단층 사진을 보면서, 머리 속에서 입체상을 만들어 진단하고 있다. 그렇게 해서는 정확한 진단을 내리기 어렵기 때문에 환부의 입체 이미지를 얻기 위해 홀로그램을 이용하는 것이다.
환부의 입체상을 얻는 방법에는 몇 가지가 있다. 먼저 환부 전체를 커버하는 CT 화상을 한 장씩 원래의 단층 위치에 놓는다. 여기에 레이저 광을 조사하여 한 장의 홀로그램에 겹쳐서 기록한다. 다른 방법으로는 회전형 X선 촬영 장치를 사용한다. 환부를 360도 방향에서 촬영하여 화상에 레이저 광을 대고 한 장의 홀로그램에 수록하면 된다.
홀로그래피 응용분야
공업 분야에서는 홀로그래피를 사용한 정밀 계측이 보급되고 있다. 이 계측법의 중심 기술은 홀로그래피 간섭법이라 불리고 있다. 기계는 사용하면 갖가지 진동과 힘에 의하여 근소하게 변형된다. 변형 전후의 기계와 재료 등을 레이저로 조사하여 얻어진 간섭 무늬를 한 장의 홀로그램에 2중 기록한다. 이렇게 만들어진 재생상(再生像)에는 변형의 정도에 대응한 간섭 패턴이 나타난다. 변형의 양을 빛의 파장의 정밀도로 측정할 수 있는 것이다.
종래의 간섭 측정법에서는 유리나 잘 닦은 금속면과 같이 빛을 반사하는 면 이외에는 측정할 수 없었다. 그러나 홀로그래피 간섭법에서는 빛을 반사하지 않는 것이라도 측정할 수가 있다. 게다가 작동중인 선반이라든가 엔진 등 기계 그 자체를 정밀 측정할 수 있다는 이점이 있다.
홀로그래피 응용분야
건축, 토목과 자동차의 설계분야에서는 컴퓨터에 기계와 건물의 여러 요소를 입력하여 여러 각도에서 본 대상물의 모습을 계산시킨다. 나온 입체 화상을 CRT(브라운관)에 표시하여 검토한다. 이것은 흔히 쓰이고 있는 수법으로 이것을 더욱 입체화시키는 것이다. 기계와 건물의 완전한 축소판을 만들어 입체 영상화하면 보다 세밀하게 검토할 수 있다. CRT 표시에 따르는 비틀림과 2차원 표시의 불충분한 점을 보완할 수 있다.
컴퓨터에 의한 데이터 뱅크의 범위는 더욱더 확대되고 있는데, 이 분야에서도 홀로그래피가 하는 역할은 크다. 예컨대 미술 공예품·건조물·정원·경관 등 역사상 중요한 문화재라든가 자연의 기록,보존이 있다. 문자·사진·도면·모형 등으로써 후세에 전하는 것이 불가능한 것을 간결하게 기록할 수가 있다.
엔터테인먼트 분야에서는 이미 홀로그램 기술과 유사한 기술을 이용한 공연이 실행되고 있다. 2012년 힙합 가수 스눕 독의 공연에서는 유사홀로그램을 이용해 16년 전에 사망한 힙합 가수 투팍을 실제 공연하는 것처럼 연출한 적이 있다. 2014년 빌보드 뮤직 어워드에서는 유사홀로그램을 이용해 사망한 가수 마이클 잭슨이 무대 위에서 공연하는 모습을 연출한 바 있다.
다만 현재 사용되고 있는 이러한 기술은 진짜 홀로그램은 아니다. 폴리에스테르 필름으로 된 투명한 스크린을 무대 위에 설치하고, 관객은 스크린에 반사된 영상을 보는 것이다. 3차원 공간에 나타나는 홀로그램이 아니라 단순한 눈속임이기 때문에, 이와 같은 것들을 유사홀로그램이라고 부른다.
홀로그래피 홀로그램 산업
미래창조과학부 조사에 따르면 전 세계 홀로그램 관련 시장 규모는 총 17조 3050억원 규모이다. 다만 이 시장규모는 얇은 필름으로 입체영상을 구현하는 아날로그 홀로그램이 사실상 전부이며 디지털 홀로그램을 이용한 완전한 입체영상은 아직 시장을 형성하고 있지 않다.
홀로그램 시장은 기술이 발전하면서 연평균 13%씩 지속적으로 성장하여 2020년 35조원, 2025년 75조원 규모로 성장할 것으로 전망된다. 이에 각국의 기업에서는 홀로그램 기술에 많은 투자를 하고 있으며, 대한민국 정부에서도 창조경제의 9대 전략산업 중 하나인 실감형 콘텐츠 분야로 홀로그램을 집중육성한다는 계획이다.
현재 실제의 홀로그램을 이용한 완전 입체 영상 기술은 초보단계이고, 완전한 입체의 디지털 홀로그램 제작까지에는 아직 갈길이 멀다는 의견이 대세이다. 홀로그램은 미래창조과학부 ‘ICT R&D 중장기전략’의 10대 핵심기술 중 하나로 선정된 바 있는데, 이 정책에서 아날로그 홀로그램과 유사홀로그램을 포함시킨 것이 그러한 현실을 반영한다.
홀로그래피 홀로그램 산업
따라서 홀로그램 시장의 발전은 완전한 디지털 홀로그램이 기술적으로 완성될 때까지 아날로그 홀로그램을 이용한 콘텐츠(예를 들면 홀로그램 사진 기술을 이용한 그림책 등)과 유사 홀로그램을 이용한 공연 등으로 단계적으로 성장할 것으로 보인다.
유사홀로그램 기술을 산업적으로 응용한 대표적인 기업으로는 미국의 디지털도메인이 있다. 2012년 투팍의 홀로그램 공연 이후, 그 공연의 홀로그램에 관여한 디지털도메인의 주가가 3일간 20%나 상승한 일이 있다. 그러나 이는 실제의 홀로그램이 아닌 유사홀로그램을 이용한 쇼였기 때문에, 이러한 주가 상승은 단지 해프닝일 뿐이라는 비판을 받았다. 대한민국에서도 유사홀로그램을 이용한 공연이 기획중인데, KT가 와이지엔터테인먼트와 손잡고 공연콘텐츠를 개발 계획 중에 있다.
홀로그래피 홀로그램 산업
아날로그 홀로그램 기술은 라미네이팅 및 전사 기술과 관련이 깊다. 대한민국에서는 지엠피가 홀로그램을 인쇄하는 라미네이터를 생산하고 있고, 한국큐빅 등 전사 관련 회사가 아날로그 홀로그램 특허를 출원한 바 있다.
360도 어디에서도 볼 수 있는 디지털 홀로그램은 아직 상업화되지 않았지만, 디스플레이 회사들을 중심으로 유사홀로그램을 상용화하고자 하는 연구가 진행중에 있다. 일본 파나소닉의 '플로팅 인터렉티브 디스플레이(Floating interactive Display)'는, 유사홀로그램을 디스플레이에 적용해 안경 없이 입체영상을 볼 수 있게 만드는 기술을 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2014에서 선보인 바 있다.
망가니즈 단괴
망가니즈 단괴(Manganese nodule) 또는 망간단괴 또는 다금속 단괴(Polymetallic nodules)는 철과 망가니즈 수산화물이 코어에 동심원을 이루며 쌓인 층으로 이루어진 해저의 광물 결핵체이다. 단괴는 방대한 양으로 발견될 수 있으며 귀금속을 포함하고 있어, 광상은 잠재적인 경제적 가치를 지닌 것으로 확인되었다. 구성과 저자의 선택에 따라 철망가니즈 단괴라고 불리기도 한다. 철망가니즈 단괴는 규산염과 불용성 철 및 망가니즈 산화물로 구성된 광물 결석체로, 해저와 흙 위에서 형성된다. 형성 메커니즘은 비생물적 및 생물적 과정에 의해 구동되는 일련의 산화·환원 반응 진동을 포함한다. 토양 생성의 부산물로서, 철망가니즈 단괴의 특정 구성은 주변 흙의 구성에 따라 달라진다. 단괴의 형성 메커니즘과 구성은 철과 망가니즈를 넘어서는 생물지구화학적 순환과의 연계를 가능하게 한다. 단괴 내 니켈, 구리, 망가니즈 및 기타 희귀 금속의 높은 상대적 풍부도는 채광 자원으로서의 활용에 대한 관심을 증가시켰다.
망가니즈 단괴
단괴의 크기는 현미경으로만 볼 수 있는 미세 입자부터 20cm 이상의 큰 덩어리까지 다양하다. 그러나 대부분의 단괴는 직경이 3~10cm 사이로, 암탉의 알 크기 정도이다. 표면 질감은 매끄럽거나 거칠다. 종종 포도상(유방형 또는 매듭형) 질감을 가지며, 모양은 구형에서 일반적으로 편구형, 때로는 장구형이거나 불규칙하다. 퇴적물에 묻힌 바닥 표면은 일반적으로 다른 종류의 결정 성장으로 인해 상단보다 거칠다.
망가니즈 단괴 발생
단괴는 해저 퇴적물 위에 놓여 있으며, 종종 부분적으로 또는 완전히 묻혀 있다. 이들은 풍부도에서 크게 다양하며, 어떤 경우에는 서로 접촉하여 해저 표면의 70% 이상을 덮기도 한다. 1981년 런던 지질 박물관의 앨런 아처는 해저의 다금속 단괴의 총량을 5천억 톤으로 추정했다.
다금속 단괴는 얕은 물(예: 발트해)과 깊은 물(예: 중앙 태평양) 모두에서 발견되며, 심지어 호수에서도 발견된다. 이들은 최소한 5억 4천만 년 전 에디아카라기에 심해가 산소화된 이래로 바다와 대양의 특징이었던 것으로 생각된다.
다금속 단괴는 1868년 시베리아 북극해의 카라해에서 발견되었다. HMS 챌린저의 과학 탐험(1872-1876) 중 이들은 세계 대부분의 해양에서 발견되는 것으로 밝혀졌다.
망가니즈 단괴 발생
그들의 구성은 위치에 따라 다르며, 상당한 규모의 광상은 다음 지역에서 발견되었다.
단괴의 풍부함과 금속 농도 측면에서 이들 매장지 중 가장 큰 것은 심해의 광대한 심해저 평원인 클래리언-클리퍼턴 해구에 4,000~6000m 사이에 위치한다. 국제 해저 기구는 클래리언-클리퍼턴 해구의 총 단괴량이 210억 톤을 초과하며, 약 5.95 억 톤의 망가니즈, 0.27억 톤의 니켈, 0.23억 톤의 구리 및 0.05억 톤의 코발트를 포함하고 있다고 추정한다.
이 모든 광상은 쿡 제도의 배타적 경제 수역 내에 있는 펜린 분지를 제외하고는 국제 해역에 위치한다.
망가니즈 단괴 성장 및 구성
해양 및 육상 환경 모두에서 철망가니즈 단괴는 주로 철과 망가니즈 산화물 결석체로 구성되며, 알루미노실리케이트 매트릭스가 지지하고 핵을 둘러싸고 있다. 일반적으로 육상 단괴는 철이 더 풍부한 반면, 해양 단괴는 형성 메커니즘과 주변 퇴적물 구성에 따라 철에 대한 망가니즈 비율이 더 높은 경향이 있다. 형성 장소에 관계없이 단괴는 지구 지각 및 주변 퇴적물과 비교할 때 철, 망가니니즈, 중금속 및 희토류 원소 함량이 풍부하다는 특징을 가진다. 그러나 주변 환경의 유기적으로 결합된 원소는 단괴에 쉽게 통합되지 않는다.
해저의 단괴 밀도는 다양하며, 해저에서 형성되는 지구화학적으로 활성적인 층의 두께와 안정성에 의해 조절될 가능성이 높다. 원양 퇴적물 유형과 해저 수심 측량(또는 지형학)은 지구화학적으로 활성적인 층의 특성에 영향을 미칠 가능성이 있다.
망가니즈 단괴 성장 및 구성
단괴 성장은 수백만 년 동안 센티미터 단위로 진행되는 모든 알려진 지질학적 현상 중에서 가장 느리다. 단괴 형성에 여러 과정이 관여하는 것으로 가설화되어 있으며, 여기에는 바닷물로부터 금속의 침전, 수층 내 망가니즈의 재이동(속성 작용), 화산 활동과 관련된 온천으로부터 금속의 침전(열수), 바닷물에 의한 현무암 파편의 분해, 그리고 미생물 활동에 의한 금속 수산화물의 침전(생물 기원) 등이 있다. 강한 흡착제로 알려진 망가니즈2+, Fe2+, 코발트2+, 니켈2+, 구리2+와 같은 이원자가 이온의 흡착은 이러한 전이 금속이 망가니니즈 단괴에 축적되는 데에도 주요 역할을 한다. 이러한 과정(침전, 흡착, 표면 복합화, 표면 침전, 고용체 형성으로 인한 통합 등)은 단괴 형성 중 동시에 작용하거나 순차적으로 발생할 수 있다.
망가니즈 단괴 성장 및 구성
망가니즈 단괴는 본질적으로 수화된 층상 망가나이트로 구성되어 있다. 이들은 다양한 양의 물 분자를 포함하는 층간을 가진 층상 망가니즈 산화물 광물이다. 이들은 층에 존재하는 팔면체 공극 때문에 미량 금속(코발트2+, 니켈2+)과 강하게 상호 작용한다. 층상 망가나이트의 특정 특성은 많은 지구화학적 농축 과정에서 그들이 수행하는 역할을 설명한다. 그들은 주로 양이온 교환을 통해 점토 광물과 같은 층간에 미량의 전이 금속을 통합하고, 수화된 철 산화물, HFO의 경우처럼 산화물 표면에 내부 구형 복합체를 형성하여 표면 복합화를 통해 미량의 금속을 통합한다. 그들의 결정학적 구조 및 광물학적 구성의 미세한 변화는 화학적 반응성에 상당한 변화를 초래할 수 있다.
망가니즈 단괴 성장 및 구성
망가니즈 함유 광물의 광물 구성은 단괴가 형성되는 방식에 따라 달라진다. 퇴적 단괴는 속성 단괴보다 Mn2+ 함량이 낮으며, Fe-버나다이트, Mn-페록시히드라이트, 아스볼란-부세라이트가 지배적인 반면, 속성 단괴는 부세라이트 I, 비르네사이트, 토도로카이트, 아스볼란-부세라이트가 지배적이다. 속성 및 수성이라고 불리는 성장 유형은 아산소 및 산소 성장으로 반영되며, 이는 간빙기 및 빙기 기후 기간과 관련될 수 있다. 클래리언-클리퍼턴 해구(CCZ)의 단괴에서 아산소성-속성 유형 2층은 단괴의 화학적 구성의 약 50-60%를 차지하는 반면, 산소성-수성 유형 1층은 약 35-40%를 차지하는 것으로 추정된다. 단괴의 나머지 부분(5-10%)은 균열 및 공극을 따라 발생하는 혼입된 퇴적물 입자로 구성된다.
망가니즈 단괴 성장 및 구성
단괴의 화학적 조성은 망가니즈 광물의 종류와 핵의 크기 및 특성에 따라 달라진다. 가장 경제적 관심이 있는 단괴는 망가니즈 (27–30 wt. %), 니켈 (1.25–1.5 wt. %), 구리 (1–1.4 wt. %), 코발트 (0.2–0.25 wt. %)를 함유한다. 다른 구성 성분으로는 철 (6 wt. %), 규소 (5 wt. %), 알루미늄 (3 wt. %)이 있으며, 소량의 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 타이타늄 및 바륨과 함께 수소 및 산소, 그리고 결정수 및 자유수가 있다. 주어진 망가니즈 단괴에는 망가니즈 이산화물 2부분당 산화철 1부분이 있다.
다양한 미량 원소와 미량 광물이 단괴에서 발견되는데, 이들 중 다수는 먼지 형태로 지구 전역에서 운반되어 해저에 침전되기 전의 해저 퇴적물에서 통합된 것이다.
해양 철망가니즈 단괴의 크기는 핵을 둘러싸고 있는 직경 1~15cm 범위이다. 핵 자체는 이전에 파괴된 단괴 조각, 암석 조각 또는 침강한 생체물질과 같이 주변 환경의 다양한 작은 물체로 구성될 수 있다. 단괴의 전체 구성은 주로 두 가지 주요 범주인 수성(hydrogenetic)과 속성(diagenetic)으로 나뉘는 형성 메커니즘에 따라 달라진다. 수성 단괴는 철과 코발트가 더 풍부하며 망가니즈-철 비율이 2.5 미만인 반면, 속성 단괴는 망가니즈, 니켈, 구리가 더 풍부하며 망가니즈-철 비율은 일반적으로 2.5에서 5 사이이지만 아산화 조건에서는 30 이상까지도 가능하다. 수성 단괴의 모광물은 버나다이트이고, 속성 단괴의 모광물은 부세라이트이다. 관찰된 대부분의 단괴는 수성 및 속성 성장 영역의 혼합이며, 시간 경과에 따른 형성 메커니즘의 변화를 보존한다. 일반적으로 속성층은 단괴가 해저 퇴적물에 묻히거나 접촉하는 바닥에서 발견되고, 수성층은 상위 수층에 노출되는 상단에서 발견된다. 단괴층은 불연속적이며 미크론에서 나노미터 규모까지 두께가 다양하며, 망가니즈 함량이 높은 층은 일반적으로 더 밝고, 철 함량이 높은 층은 어둡고 무광택이다.
육상 철망가니즈 단괴는 울티솔, 버티솔, 인셉티솔, 알피솔, 몰리솔을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 흙 유형에서 형성된다. 해양 단괴와 유사하게, 응결층은 철과 망가니즈 함량뿐만 아니라 그들의 조합을 기반으로 정의된다. 높은 철 함량 단괴는 붉거나 갈색을 띠는 반면, 높은 망가니즈 함량은 검거나 회색을 띤다. 지배적인 금속 산화물은 단괴에 풍부하게 함유된 원소와 관련이 있다. 망가니즈 지배적인 단괴에는 바륨, 스트론튬, 니켈, 코발트, 구리, 카드뮴, 납, 아연이 풍부하게 함유되어 있다. 대조적으로, 철 지배적인 단괴는 바나듐, 인, 비소, 크로뮴이 풍부하게 함유되어 있다.
망가니즈 단괴 형성
해양 철망가니즈 단괴는 주로 철, 망가니즈, 니켈, 구리, 코발트, 아연이 핵 주위에 침전되어 형성된다. 메커니즘은 침전의 원천에 따라 정의된다. 상부 수층에서 유래한 침전은 수성(hydrogenetic)이라고 하며, 퇴적물 공극수에서 유래한 침전은 속성(diagenetic)이라고 한다. 단괴의 결정 성장은 산소가 풍부한 환경에서 상대적으로 낮은 퇴적율을 가지며, 이는 침전을 촉진하기에 적절한 수준의 불안정한 유기물을 제공한다. 퇴적율이 너무 높으면 단괴가 퇴적물에 완전히 덮여 국소 산소 수준을 낮추고 침전을 방지할 수 있다. 단괴의 성장 속도는 불규칙하고 불연속적인 형성 특성으로 인해 현재 연구 주제로 복잡하지만, 방사능 연대 측정을 사용하여 평균 속도가 계산되었다. 일반적으로 수성 단괴는 백만 년당 약 2~5mm로 속성 단괴보다 느리게 성장하는 반면, 속성 단괴는 백만 년당 10mm로 성장한다. 여러 단괴가 함께 성장하여 다중 단괴가 형성될 가능성이 있으며, 이는 부착성 유기체의 침착에 의해 촉진되는 것으로 가설화되어 있다.
망가니즈 단괴 형성
육상 철망가니즈 단괴의 형성은 철과 망가니즈 산화물의 축적과 그에 이은 환원적 용해 및 산화적 침전의 반복적인 산화·환원 주기를 포함한다. 진동하는 산화·환원 주기는 pH, 미생물 활동, 유기물 농도, 지하수위, 흙 포화, 산화환원 전위에 의해 조절된다. 인위적 활동은 비료를 통한 영양분 부하 증가를 통해 이러한 주기에 영향을 미칠 수 있다. 토양 진화 동안 변화하는 고기후 조건의 평가는 연대 측정 기술과 결합하여 단괴의 응결 구조를 분석함으로써 탐색될 수 있다. 망가니즈 층은 일반적으로 철 층보다 높은 산화환원 전위에서 형성되지만, 산화환원 전위의 급격한 증가 기간은 혼합 층을 형성할 수 있다. 단괴가 형성됨에 따라 니켈, 코발트, 구리, 아연을 포함하되 이에 국한되지 않는 미량 원소가 통합된다. 미량 금속 조성은 세 가지 과정의 산물이다. 주변 흙의 모재료 흡수, 미생물 철 또는 망가니즈 환원 박테리아 생성물 축적, 단괴 표면에서의 복합체 형성.
망가니즈 단괴 제안된 채굴 – 채굴 활동의 역사
다금속 단괴의 잠재적 개발에 대한 관심은 1960년대와 1970년대에 예비 채굴 컨소시엄들 사이에서 많은 활동을 불러일으켰다. 잠재적 매장지를 식별하고 단괴 채굴 및 가공 기술 연구 개발에 거의 5억 달러가 투자되었다. 이 연구들은 미국, 캐나다, 영국, 서독, 벨기에, 네덜란드, 이탈리아, 일본 회사들로 구성된 4개의 다국적 컨소시엄과 프랑스 및 일본의 두 민간 기업 및 기관 그룹에 의해 수행되었다. 또한 소련, 인도, 중국의 세 개 공공 후원 기관도 있었다. 1970년대 후반, 두 개의 국제 합작 투자는 동부 적도 태평양의 심해저 평원 (5.5 km 이상의 깊이)에서 수백 톤의 망가니즈 단괴를 채취했다. 이 '광석'에서 니켈(주요 목표)뿐만 아니라 구리와 코발트도 건식 및 습식 야금 방법을 사용하여 추출되었다. 이 프로젝트 과정에서 여러 부수적인 개발이 이루어졌는데, 예를 들어 심해저 미사의 단괴 밀도를 측정하면서 동시에 파생된 수직 방향의 저주파 음향 빔으로 해저 지층 프로파일을 수행하기 위해 저층 견인 측면 스캔 소나 배열을 사용하는 것이 포함된다. 그 이후로 심해 기술은 크게 향상되었다. 여기에는 GPS 및 초단기 기정(ROV) 및 고출력 엄빌리컬 케이블과 같은 개입 기술의 광범위하고 저렴한 사용이 포함된다. 또한 펌프, 궤도 및 스크류 구동 로버, 견고하고 유연한 드릴링선(USBL)과 같은 항해 기술, 다중빔 에코사운더(MBES) 및 자율 무인 잠수정(AUV)과 같은 측량 기술, 원격 조작 무인 잠수 라이저, 초고분자량 폴리에틸렌 로프를 포함하여 채굴에 사용될 수 있는 향상된 기술도 있다. 채굴은 육상의 감자 수확과 유사하게 긴 좁은 구획으로 나뉜 밭을 채굴하는 방식으로 간주된다. 채굴 지원 선박은 해저 채굴 도구의 채굴 경로를 따라가며, 감자 크기 정도의 단괴를 해저에서 수집한다.
망가니즈 단괴 제안된 채굴 – 채굴 활동의 역사
2010년대에 니켈 및 기타 금속에 대한 수요 증가로 해저 단괴에 대한 상업적 관심이 높아졌다. 국제 해저 기구는 새로운 탐사 계약을 승인했으며, 클래리언-클리퍼턴 해구에 대한 관심이 가장 많아 해당 지역의 채굴 규정을 개발하고 있다.
2011년 이래로 많은 상업 기업들이 탐사 계약을 체결했다. 여기에는 록히드 마틴, DEME(글로벌 해양 광물 자원, GSR), 케펠 코퍼레이션, 더 메탈스 컴퍼니 및 차이나 민메탈즈와 같은 대기업의 자회사와 나우루 해양 자원, 통가 해상 광업 및 마라와 연구 및 탐사 같은 소규모 기업이 포함된다.
2021년 7월, 나우루는 이 지역의 단괴를 개발할 계획을 발표했으며, 이는 국제 해저 기구가 2023년 7월까지 채굴 규정을 최종 확정하도록 요구한다. 환경론자들은 심해 생태계에 대해 알려진 바가 너무 적어 심해 채굴의 잠재적 영향을 이해하기 어렵다는 이유로 이러한 움직임을 비판했으며, 삼성그룹과 BMW를 포함한 일부 주요 기술 기업들은 단괴에서 추출된 금속 사용을 피하겠다고 약속했다.
망가니즈 단괴 제안된 채굴 – 채굴 활동의 역사
클래리언-클리퍼턴 해구는 망가니즈 단괴 채굴에 가장 크고 인기 있는 지역이다. 대략 서경 120도에서 160도까지 뻗어 있는 클래리언-클리퍼턴 해구는 하와이와 멕시코 사이에 있는 태평양에서 찾을 수 있다. ISA에 따르면, 이 지역은 약 4백만 제곱킬로미터에 달하며 이는 거의 유럽 연합의 크기와 맞먹는다. 클래리언-클리퍼턴 해구의 거대한 잠재력은 210억 톤으로 추정되는 단괴량에 기반한다. 이 지역에만 약 4천 4백만 톤의 코발트가 저장되어 있는데, 이는 육상 매장량이 제공할 수 있는 양의 약 3배이다. 망가니즈 단괴 지대는 클래리언-클리퍼턴 해구 내 해저에 균등하게 분포되어 있지 않고 오히려 덩어리 형태로 존재한다. 경제적으로 가치 있는 높은 망가니즈 단괴 분포를 가진 덩어리는 수천 제곱킬로미터에 달하는 면적을 차지할 수 있다. 남태평양의 이러한 불규칙한 단괴 분포는 남태평양의 더 큰 지형학적 및 퇴적학적 다양성의 결과로 볼 수 있다.
망가니즈 단괴 제안된 채굴 – 채굴 활동의 역사
철망가니즈 단괴에 니켈, 구리, 코발트, 아연, 철, 망가니즈가 자연적으로 풍부하게 함유되어 있어 희귀 금속 자원으로서의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 북동 태평양의 클래리언-클리퍼턴 해구는 자원 등급 단괴의 농도가 가장 높은 지역으로 관찰되었다. 니켈, 구리, 코발트의 총 중량이 3%를 초과해야 자원 등급으로 간주된다. 탄산염 보상 깊이 또는 그 이하의 산소수가 풍부한 환경에서 단괴가 형성되면 수소성 단괴에서 가장 바람직한 희귀 금속 비율이 생성된다. 육상 광산의 광석 등급이 시간이 지남에 따라 감소함에 따라, 철망가니즈 단괴는 희귀 금속에 대한 증가하는 전 세계 수요를 충족시킬 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 그러나 수소성 단괴의 낮은 추정 성장률(백만 년당 약 2~5mm)은 이를 재생 불능 자원으로 분류한다.
망가니즈 단괴 제안된 채굴 – 채굴 활동의 역사
전기차 배터리, 풍력 터빈 및 태양 전지판과 같은 기술에는 해저에서 발견되는 희귀한 유형의 자원이 필요하다. 망가니즈 단괴는 이러한 금속, 특히 코발트의 다양한 공급원을 제공한다. 지속적인 디지털화, 운송 및 에너지 전환은 구리, 니켈, 코발트 및 기술에 사용되는 다른 많은 금속에 대한 수요를 증가시키고 있다. 따라서 망가니즈 단괴는 배터리, 노트북, 스마트폰, 전기 자전거 및 전기차, 태양열 및 풍력 터빈뿐만 아니라 친환경 전기 저장에도 필요하다. 코발트에 대한 이러한 엄청난 수요는 해양을 새로운 관점에서 보게 만들며, 많은 국가들이 이미 권리를 주장하고 있다. 그러나 동시에 채굴은 심해 생태계에 더 큰 피해를 야기할 수 있다. 일부 과학자들은 망가니즈 단괴의 주요 경제적 이점에 의문을 제기한다. 그들에 따르면, 이러한 생물학적 자원은 생명공학기술과 의약품에 대한 미개발 가치가 될 수 있으므로 어떤 대가를 치르더라도 보호되어야 한다고 주장한다.
망가니즈 단괴 생태
철망가니즈 단괴는 산화·환원 반응 활성이 매우 높아, 주로 전자 수용체로서 생물지구화학적 순환과 상호작용한다. 특히 육상 단괴는 질소, 인, 유기 탄소를 흡수하고 가둔다. 유기 탄소 흡수율이 높으면 단괴가 토양의 탄소 격리 능력을 향상시켜 순 흡수원이 된다. 단괴의 인 농도는 주변 토양 매트릭스의 값보다 2.5배에서 7배 범위이다. 토양의 미생물은 단괴 표면의 영양분 농축과 그들의 산화·환원 전위를 이용하여 대사 경로를 촉진하고 한때 움직이지 않던 인을 방출할 수 있다. 영양분과 함께 철망가니즈 단괴는 토양에서 독성 중금속(납, 구리, 아연, 코발트, 니켈, 카드뮴)을 격리하여 토양 품질을 향상시킬 수 있다. 그러나 미생물에 의한 인 방출과 유사하게, 단괴의 환원적 용해는 이러한 중금속을 토양으로 다시 방출할 것이다.
망가니즈 단괴 생태
최근 연구에 따르면 단괴는 빛 없이 생산되는 암흑 산소의 원천이며, 이가 미세의 전류를 흘려 해수를 전기 분해해 심해 해저에 산소를 공급한다고 발표했다. 그러나 이 연구는 수십 년 동안 심해에서 산소 생산을 감지하지 못하고 실제로 산소 소비만 보여주었던 다른 많은 연구와 상반된다. 만약 단괴가 상당한 양의 산소를 생산하는 것으로 밝혀진다면, 이 산소원의 제거는 공동체에 영향을 미칠 수 있다. 단괴가 전기 에너지와 산소를 모두 생산할 수 있다면, 이는 기존의 자연발생설 이론에 도전할 수 있다. 이전에는 식물이나 조류와 같은 생명체만이 햇빛을 필요로 하는 광합성을 통해 산소를 생산할 수 있는 것으로 알려져 있었기 때문이다.
망가니즈 단괴 망가니즈 단괴 채굴의 환경 영향
심해 생태계나 심해 채굴의 잠재적 영향에 대해 알려진 바가 거의 없다. 다금속 단괴 지대는 매우 취약한 심해저 동물군에게 풍부함과 다양성의 열점이며, 이들 중 상당수는 단괴에 부착되어 있거나 바로 아래 퇴적물에 살고 있다. 단괴 채굴은 수만 제곱킬로미터에 달하는 이러한 심해 생태계에 영향을 미칠 수 있으며, 생태계는 회복하는 데 수백만 년이 걸린다. 이는 서식지 변경, 저서 생물의 직접적인 사망, 또는 퇴적물에 의한 여과 섭식자의 질식을 유발한다. 심해의 복잡성과 원격성 때문에 환경 과학자들은 많은 간극과 높은 불확실성으로 인해 지식이 부족한 상황에 놓여 있다. 그럼에도 불구하고, 채굴 작업 내에서 발생하는 누적적인 영향의 여러 원인이 고려되어야 한다. 이러한 영향은 채굴 활동 자체로 인해 직접 발생할 수도 있지만, 퇴적물 플룸 및 처분과 같은 간접적인 영향으로도 발생한다. 여러 가지 영향은 동일한 채굴 활동으로 인해 발생할 수 있지만 심해 환경에 다른 방식으로 영향을 미친다.
여기에는 다음이 포함될 수 있다.
망가니즈 단괴 망가니즈 단괴 채굴의 환경 영향
해저를 훑어 단괴가 있는 퇴적물을 수집하는 덤프 트럭 크기의 수집 차량은 필연적으로 해저 상단을 파괴한다. 이는 종종 해수면 아래 3킬로미터 이상의 깊이에서 발생한다. 과학자들은 수집 차량이 해저에 장기적인 물리적, 생물학적 영향을 미칠 수 있으며, 과학자들이 여전히 이해하려고 노력 중인 다양한 심해 생태계를 변화시킬 수 있음을 발견했다. 이 채굴 방식은 동물 개체에 피할 수 없는 생명 손실을 초래하며, 쟁기 흔적은 수십 년 후에도 여전히 남아 있었다. 최근 성장 추정치는 '미생물 매개 생물지구화학적 기능'이 교란되지 않은 초기 상태로 돌아가는 데 50년 이상이 필요하다고 시사한다. DISCOL 영향 연구는 26년 된 쟁기 흔적을 다시 방문하여 심해 채굴 관련 교란이 해저 무결성에 미치는 잠재적 장기적 영향을 밝히는 것을 목표로 했다. 퇴적물로 덮인 흔적 밖에는 단괴가 나타났지만, 쟁기 흔적 자체에는 단괴가 분명히 없었다.
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망가니즈 단괴 탐사 계약은 일반적으로 최대 75,000 제곱킬로미터 면적에 대해 체결되지만, 채굴로 인해 영향을 받는 총 면적은 훨씬 더 크다. 한 채굴 계약 지역에서 물리적으로 교란되는 해저 면적은 매년 200~600 제곱킬로미터 사이로 추정되며, 이는 큰 도시의 크기와 맞먹는다.
해저에서 작동하는 채굴 로봇은 퇴적물 플룸을 배출하며, 이는 채굴 현장 주변 지역의 동물상을 덮어 해저 생태계에 큰 영향을 미칠 수 있다. 생성된 플룸은 용해된 물질과 다양한 크기의 부유 입자 혼합물을 포함한다. 용해된 물질은 이를 포함하는 물에 의해 불가피하게 운반되는 반면, 부유 입자는 가라앉는 경향이 있다. 포함된 지역은 실제 채굴 지역보다 훨씬 클 것으로 추정될 수 있는데, 이는 미세 입자와 용해된 물질이 실제 채굴 지역에서 더 먼 거리로 운반되기 때문이다. 따라서 플룸 물질의 해저 축적은 플룸의 원천에 가까울수록 더 두껍고 더 큰 입자를 포함하게 된다.
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해저 채굴 활동으로 발생하는 플룸 외에도, 과도한 물의 배출로 인해 발생할 배출 플룸도 고려해야 한다. 과도한 물은 수상 선박에서의 탈수 과정과 광석 슬러리가 모선에서 운반 바지선으로 운반될 때 발생한다. 따라서 플룸의 순 영향을 예측하려면 다양한 시나리오를 고려해야 한다. 많은 미지수가 남아 있으며, 과학자들은 독성 영향이 있을 수 있다고 경고한다.
인간이 생성하는 소리는 해양 동물에게 직접적인 피해를 줄 수 있다. 많은 해양 동물들은 소리를 주된 의사소통 수단으로 사용하기 때문이다. 채굴 기계로 인한 극심한 배경 소음은 동물 간의 의사소통을 방해하고 먹이를 감지하는 능력을 제한할 수 있다. 또한, 소음과 진동은 해양 동물의 청각 감각과 시스템에 영향을 미칠 수 있다. 소음은 심해 채굴의 다양한 과정에서 발생할 수 있다.
수상 선박은 프로펠러, 엔진, 발전기, 유압 펌프 등으로 인해 여러 고강도 소음을 발생시킨다. 또한 선박이 일반적으로 20~30년 동안 지속되는 채굴 계약 기간 동안 거의 지속적으로 작동한다는 사실도 고려하는 것이 중요하다.
채굴 활동은 자연적으로 어둡고 조용한 환경에서 강렬한 소음과 빛 공해를 야기하여 심해 생물의 섭식과 번식을 저해할 수 있다. 빛 공해는 해양 생물에 환경적 영향을 미치는 또 다른 중요한 요인이다. 해저 채굴 작업을 가능하게 하는 데 사용되는 빛은 일부 동물 종을 유인하거나 격퇴할 수 있으며, 밝은 빛은 특정 해양 동물의 시력을 손상시킬 수도 있다. 선박과 배에서 사용되는 강한 빛은 조류뿐만 아니라 표층 부근의 동물에도 영향을 미칠 수 있다.
이 단괴들이 상당한 양의 산소를 생산하는 것으로 밝혀진다면, 이 산소원의 제거는 생물 군집에 영향을 미칠 수 있다.