광부 대신 ‘황금’ 캐는 나무
유칼립투스가 땅 속 입자 빨아올려
‘금’은 보석과 어깨를 나란히 하는 금속이며 돈을 대신해 화폐로도 쓰이고 전자제품의 소재로 사용되기도 한다. 금을 얻으려면 땅 속에 탄광을 파서 원석 형태로 캐내거나 물을 따라 흘러온 사금 조각을 주워야 한다.
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| ▲ 코알라가 좋아하는 유칼립투스 나뭇잎에서 금 입자가 섞인 진액이 흘러나오는 것으로 밝혀졌다. ⓒWikipedia |
그런데 최근 호주 연방과학원(CSIRO)이 금을 채취하는 간단한 방법을 찾아내 화제다. 힘들여 땅을 팔 필요도, 환경에 악영향을 끼치는 화학약품을 쓸 필요도 없다. 그저 나뭇잎을 비닐봉지로 감싸 두기만 하면 된다.
유칼립투스와 아까시나무의 뿌리가 땅 속 깊은 곳에서 금 입자를 빨아들여 잎을 통해 배출하기 때문에 손쉽게 금 성분을 모을 수 있다. 호주 전역에 흔하게 분포해 있는 이들 나무는 30미터가 넘는 땅 속까지 뿌리를 뻗는다. 금광 지역 위에서 자란다면 나뭇잎에 금 입자가 묻어 있을 확률이 높다.
그러나 이 방식으로 채취되는 금의 양은 미미하다. 500그루를 심어 나뭇잎을 모두 씻어내도 반지 한 개 분량의 금밖에 모을 수가 없다. 연구진은 새로운 방식의 광물 채취를 개발하는 데 도움이 될 것으로 전망하고 있다.
연구결과는 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 최근호에 게재되었다. 논문의 제목은 ‘유칼립투스 나뭇잎에 맺힌 금 입자와 금광 위치 추적 간의 연관성(Natural gold particles in Eucalyptus leaves and their relevance to exploration for buried gold deposits)’이다.
땅과 바다에 이어 도시에서도 ‘금’ 찾기 노력
금(Au)은 구리와 함께 인류가 역사 초기부터 이용하던 금속이다. 공기나 물에 오래 도출되어도 부식되지 않고 노란색의 밝은 빛을 유지하기 때문에 시대를 불문하고 사랑을 받았다.
잡아 늘이거나 두들겨 펴면 얇고 길게 변형되기 때문에 금박이나 금실로 만들어 장식품과 귀금속으로 곳곳에 활용되었다. 현재는 많은 국가에서 돈을 대신해 화폐 역할을 맡기도 하고, 부식이 적고 전기가 잘 통해 전자제품의 회로나 전선을 만드는 데 쓰이기도 한다.
고대와 중세 시대에는 ‘연금술’이라는 명목 하에 금을 만들어내는 실험이 계속되었지만 인위적인 제조는 불가능하다. 별끼리 충돌하거나 초신성이 폭발하는 등 막대한 에너지가 생겨나는 환경에서만 만들어지기 때문이다. 이미 지구상에 존재해온 금 성분을 탄광에서 덩어리 형태의 괴금으로 캐내거나 물을 통해 흘러나온 사금을 채취하는 방법이 고작이다. 그래서 금은 더욱 귀한 취급을 받아왔다.
최근에는 탄광에서 채취하는 원석에서 더 많은 양의 금을 뽑아내기 위해 화학물질을 사용한다. 원석에 시안화물 계열의 용액을 뿌리면 금이 쉽게 녹아 추출량을 늘릴 수 있다.
대신에 사용된 용액은 독성이 강하기 때문에 땅이나 하천으로 흘러들 경우 환경에 악영향을 끼친다. 게다가 반지 한 돈 분량의 금을 얻기 위해 10여 톤의 원석을 처리해야 하기 때문에 폐기물 발생의 부담도 크다. 이로 인해 2011년 미국 환경보호국(EPA)은 금광업을 비롯한 금속광업을 주요 국토 오염원으로 규정한 바 있다.
땅이 아닌 바닷물에도 많은 양의 금이 녹아 있다. 그러나 농도가 1세제곱킬로미터당 평균 10~30그램 정도로 낮아 경제성이 없는 것으로 판단된다. 새로운 금광을 찾다보니 ‘도시광산(urban mining)’이라는 표현도 등장했다. 폐전자제품을 분해해 회로나 전선에 사용된 금을 다시 회수하는 것이다. 일반 광산보다 금 채취율이 100배 가까이 높다.
이제는 바다광산과 도시광산을 지나 나뭇잎에서도 금을 채취한다. 최근 호주 연방과학원은 유칼립투스의 나뭇잎에 금 입자가 섞인 진액이 흘러나오는 것을 발견했다. 밤새 비닐봉지를 묶어 두기만 하면 잎사귀의 진액과 함께 금 성분이 흘러나와 봉지 끝에 모이니 말 그대로 ‘돈이 나무 열매처럼 돋아나는’ 상황이다.
나무의 긴 뿌리가 깊은 땅 속 금 입자 빨아올려
비밀은 유칼립투스와 아까시의 기다란 뿌리에 있었다. 유칼립투스는 호주를 대표하는 동물 코알라가 매달려서 잎을 따먹으며 서식하는 나무이고, 아까시는 꽃이 많이 열려 꿀을 채취하기에 좋은 나무다. 이들은 뿌리가 30~40미터에 달하기 때문에 깊은 땅 속의 입자나 영양분까지 빨아들일 수 있다.
유칼립투스와 아까시나무의 뿌리가 땅 속 깊은 곳에서 금 입자를 빨아들여 잎을 통해 배출하기 때문에 손쉽게 금 성분을 모을 수 있다. 호주 전역에 흔하게 분포해 있는 이들 나무는 30미터가 넘는 땅 속까지 뿌리를 뻗는다. 금광 지역 위에서 자란다면 나뭇잎에 금 입자가 묻어 있을 확률이 높다.
그러나 이 방식으로 채취되는 금의 양은 미미하다. 500그루를 심어 나뭇잎을 모두 씻어내도 반지 한 개 분량의 금밖에 모을 수가 없다. 연구진은 새로운 방식의 광물 채취를 개발하는 데 도움이 될 것으로 전망하고 있다.
연구결과는 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 최근호에 게재되었다. 논문의 제목은 ‘유칼립투스 나뭇잎에 맺힌 금 입자와 금광 위치 추적 간의 연관성(Natural gold particles in Eucalyptus leaves and their relevance to exploration for buried gold deposits)’이다.
땅과 바다에 이어 도시에서도 ‘금’ 찾기 노력
금(Au)은 구리와 함께 인류가 역사 초기부터 이용하던 금속이다. 공기나 물에 오래 도출되어도 부식되지 않고 노란색의 밝은 빛을 유지하기 때문에 시대를 불문하고 사랑을 받았다.
잡아 늘이거나 두들겨 펴면 얇고 길게 변형되기 때문에 금박이나 금실로 만들어 장식품과 귀금속으로 곳곳에 활용되었다. 현재는 많은 국가에서 돈을 대신해 화폐 역할을 맡기도 하고, 부식이 적고 전기가 잘 통해 전자제품의 회로나 전선을 만드는 데 쓰이기도 한다.
고대와 중세 시대에는 ‘연금술’이라는 명목 하에 금을 만들어내는 실험이 계속되었지만 인위적인 제조는 불가능하다. 별끼리 충돌하거나 초신성이 폭발하는 등 막대한 에너지가 생겨나는 환경에서만 만들어지기 때문이다. 이미 지구상에 존재해온 금 성분을 탄광에서 덩어리 형태의 괴금으로 캐내거나 물을 통해 흘러나온 사금을 채취하는 방법이 고작이다. 그래서 금은 더욱 귀한 취급을 받아왔다.
최근에는 탄광에서 채취하는 원석에서 더 많은 양의 금을 뽑아내기 위해 화학물질을 사용한다. 원석에 시안화물 계열의 용액을 뿌리면 금이 쉽게 녹아 추출량을 늘릴 수 있다.
대신에 사용된 용액은 독성이 강하기 때문에 땅이나 하천으로 흘러들 경우 환경에 악영향을 끼친다. 게다가 반지 한 돈 분량의 금을 얻기 위해 10여 톤의 원석을 처리해야 하기 때문에 폐기물 발생의 부담도 크다. 이로 인해 2011년 미국 환경보호국(EPA)은 금광업을 비롯한 금속광업을 주요 국토 오염원으로 규정한 바 있다.
땅이 아닌 바닷물에도 많은 양의 금이 녹아 있다. 그러나 농도가 1세제곱킬로미터당 평균 10~30그램 정도로 낮아 경제성이 없는 것으로 판단된다. 새로운 금광을 찾다보니 ‘도시광산(urban mining)’이라는 표현도 등장했다. 폐전자제품을 분해해 회로나 전선에 사용된 금을 다시 회수하는 것이다. 일반 광산보다 금 채취율이 100배 가까이 높다.
이제는 바다광산과 도시광산을 지나 나뭇잎에서도 금을 채취한다. 최근 호주 연방과학원은 유칼립투스의 나뭇잎에 금 입자가 섞인 진액이 흘러나오는 것을 발견했다. 밤새 비닐봉지를 묶어 두기만 하면 잎사귀의 진액과 함께 금 성분이 흘러나와 봉지 끝에 모이니 말 그대로 ‘돈이 나무 열매처럼 돋아나는’ 상황이다.
나무의 긴 뿌리가 깊은 땅 속 금 입자 빨아올려
비밀은 유칼립투스와 아까시의 기다란 뿌리에 있었다. 유칼립투스는 호주를 대표하는 동물 코알라가 매달려서 잎을 따먹으며 서식하는 나무이고, 아까시는 꽃이 많이 열려 꿀을 채취하기에 좋은 나무다. 이들은 뿌리가 30~40미터에 달하기 때문에 깊은 땅 속의 입자나 영양분까지 빨아들일 수 있다.
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| ▲ 유칼립투스와 아까시나무의 뿌리는 30~40미터 깊이까지 내려가기 때문에 땅 속 깊은 곳의 금 입자도 빨아올릴 수 있다. ⓒNature Communications |
예전에도 일부 식물의 잎에서 금 입자가 발견된 적이 있었다. 그러나 생물체와 지표의 무기물이 이동하는 과정을 밝히는 생물지화학(biogeochemistry) 기술이 발달하지 못해 땅 속에서 올라온 것인지 다른 경로로 식물이 흡수한 것인지 알아내지 못했다.
이번에는 나무의 잎과 가지, 땅 속 뿌리와 주변 토양, 깊은 곳의 토양 상태까지 체크했다. 나무 주변과 아래의 토양을 채취하고 해당 지역 인근에 위치한 나무에서도 잎과 잔가지를 수집해 화학분석을 실시했다. 다른 금속 성분이 섞이는 것을 방지하기 위해 전지가위와 흙삽은 테플론 코팅이 된 제품을 사용했다. 또한 실험실에 유사한 조건을 조성해서 3개월 동안 나무를 키우며 반응을 비교했다.
그 결과 금 입자가 땅 속에서 흡수되어 진액과 함께 나뭇잎으로 배출되었다는 사실을 알아냈다. 나무가 위치한 곳은 호주 서부의 프레도(Freddo) 금광 예정지와 남부의 반스(Barns) 금광 예정지였다.
이 지역은 30~40미터 깊이에 금맥이 묻혀 있어 유칼립투스와 아까시의 뿌리가 닿을 수 있었다. 유칼립투스와 아까시의 뿌리가 빨아들인 땅 속 금 입자들은 줄기를 통해 이동한 뒤 진액과 섞여 잎과 잔가지 부위로 배출되었다.
연구진은 가로 0.5미터, 세로 1.2미터의 비닐봉지로 잔가지 전체를 덮어서 묶은 후 밤새 놔두었다. 15시간이 지나자 진액이 흘러내려 비닐봉지 아랫쪽에 고였다. 이 물질을 분석하자 금 입자가 섞여 있는 것으로 나타난 것이다. 또한 잎맥을 전자현미경으로 관찰하자 곳곳에서 금 입자가 눈에 띄었다.
나무가 직접 금을 만들어내지는 않는 것으로 밝혀졌지만, 금광의 위치를 손쉽게 확인하는 방법이 될 수 있다. 지난 10년 동안 새로운 금광을 찾아내는 비율이 절반 가까이 떨어졌을 정도로 갈수록 시굴 성공률이 낮아지고 있다. 그리 깊지 않은 땅 속에 금맥이 형성된 지역에서는 나뭇잎을 수집해 분석하는 것만으로 해당 지역에 금광을 설치해도 되는지 판단할 수 있다.
영미권의 부모들은 “돈이 나무에 주렁주렁 열리는 게 아니야(Money doesn’t grow on trees)” 하는 표현을 사용한다. ‘돈을 벌기가 쉽지 않으니 절약을 해야 한다’는 가르침을 주기 위해서다. 우리나라에서 쓰는 “땅을 파봐라 돈이 나오나”와 비슷한 의미다. 이번 발견으로 서양 언론들은 “앞으로는 부모들이 이 말을 쓸 때 조심해야 한다”고 농담을 던졌다.
이번에는 나무의 잎과 가지, 땅 속 뿌리와 주변 토양, 깊은 곳의 토양 상태까지 체크했다. 나무 주변과 아래의 토양을 채취하고 해당 지역 인근에 위치한 나무에서도 잎과 잔가지를 수집해 화학분석을 실시했다. 다른 금속 성분이 섞이는 것을 방지하기 위해 전지가위와 흙삽은 테플론 코팅이 된 제품을 사용했다. 또한 실험실에 유사한 조건을 조성해서 3개월 동안 나무를 키우며 반응을 비교했다.
그 결과 금 입자가 땅 속에서 흡수되어 진액과 함께 나뭇잎으로 배출되었다는 사실을 알아냈다. 나무가 위치한 곳은 호주 서부의 프레도(Freddo) 금광 예정지와 남부의 반스(Barns) 금광 예정지였다.
이 지역은 30~40미터 깊이에 금맥이 묻혀 있어 유칼립투스와 아까시의 뿌리가 닿을 수 있었다. 유칼립투스와 아까시의 뿌리가 빨아들인 땅 속 금 입자들은 줄기를 통해 이동한 뒤 진액과 섞여 잎과 잔가지 부위로 배출되었다.
연구진은 가로 0.5미터, 세로 1.2미터의 비닐봉지로 잔가지 전체를 덮어서 묶은 후 밤새 놔두었다. 15시간이 지나자 진액이 흘러내려 비닐봉지 아랫쪽에 고였다. 이 물질을 분석하자 금 입자가 섞여 있는 것으로 나타난 것이다. 또한 잎맥을 전자현미경으로 관찰하자 곳곳에서 금 입자가 눈에 띄었다.
나무가 직접 금을 만들어내지는 않는 것으로 밝혀졌지만, 금광의 위치를 손쉽게 확인하는 방법이 될 수 있다. 지난 10년 동안 새로운 금광을 찾아내는 비율이 절반 가까이 떨어졌을 정도로 갈수록 시굴 성공률이 낮아지고 있다. 그리 깊지 않은 땅 속에 금맥이 형성된 지역에서는 나뭇잎을 수집해 분석하는 것만으로 해당 지역에 금광을 설치해도 되는지 판단할 수 있다.
영미권의 부모들은 “돈이 나무에 주렁주렁 열리는 게 아니야(Money doesn’t grow on trees)” 하는 표현을 사용한다. ‘돈을 벌기가 쉽지 않으니 절약을 해야 한다’는 가르침을 주기 위해서다. 우리나라에서 쓰는 “땅을 파봐라 돈이 나오나”와 비슷한 의미다. 이번 발견으로 서양 언론들은 “앞으로는 부모들이 이 말을 쓸 때 조심해야 한다”고 농담을 던졌다.
 저작권자 2013.11.08 ⓒ ScienceTimes |
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