서 론
시험광산의 개념과 분석 관점
시험광산의 정의
시험광산의 주요 기능
분석 방법
사례 선정 기준
분석틀
평가 절차 및 자료 수집
분석 한계
사례 분석
노캣 시험광산(NORCAT Underground Centre)
GIG 바르바라 시험광산(GIG Barbara Experimental Mine)
NIOSH 브루스턴 시험광산(NIOSH Bruceton Experimental Mine)
샌드빅 탐페레 시험광산(Sandvik Tampere Test Mine)
라이헤 체헤 시험광산(Reiche Zeche Research and Training Mine)
산하비에르 시험광산(San Xavier Underground Mining Laboratory)
에드거 시험광산(Edgar Experimental Mine)
미주리 S&T 시험광산(Missouri S&T Experimental Mine)
인두루필리 시험광산(Indooroopilly Experimental Mine)
국내 선행 사례: 예미랩
개요 및 부지 확보
가행광산-연구시설 공존 및 인프라 공유 모델
법적 지위 쟁점
종합 비교 및 논의
기능 성과의 분포
제도적 기반과 선후관계
수요 영역 식별 및 수요 연계
통신 인프라와 시설의 단계적 고도화
재정구조의 지속가능성
국내 적용 가능성에 따른 요소 분류
국내 적용을 위한 고려사항
결 론
서 론
국내 광업은 2023년 기준 연간 생산액 약 2.3조 원 규모로 비금속광과 중소규모 광산이 중심이며, 광산 근로자의 감소와 현장 기능인력의 고령화가 심화되고 있다(MOTIR, 2024). 한편 세계 주요 광업기업은 인공지능, 자동화와 원격제어 기술을 활용한 스마트마이닝 시스템의 도입을 확대하고 있어, 인력 부족과 생산성 저하라는 구조적 문제에 직면한 국내 광업으로서는 스마트마이닝 기술의 개발과 현장 적용이 시급한 과제이다.
스마트마이닝 기술의 개발과 도입에는 실제 광산 현장에서의 반복적인 시험과 검증이 필요하다. 그러나 가행광산은 안정적인 생산과 작업자 안전을 우선하므로 새로운 장비와 기술을 시험하기 어렵고, 시험에 따르는 작업 중단과 안전위험도 현장실증을 제약한다. 이에 ｢제4차 광업기본계획(2025~2034)｣은 스마트마이닝 기술 실증을 위한 시험광산(Test Mine)의 지정과 구축을 핵심 추진과제로 제시하고, 후보지 선정부터 공간설계와 예산 확보, 시설 지정과 인프라 구축, 운영에 이르는 단계적 추진방안과 함께 기존 가행광산 또는 유휴광산의 활용을 검토하도록 하였다(MOTIR, 2024). 이러한 배경에서 본 연구는 해외에서 운영 중인 시험광산 사례들을 분석하여 국내 스마트마이닝 시험광산 구축에 대한 시사점을 도출하고자 한다.
시험광산이 광업 기술혁신과 교육에서 갖는 학술적 가치는 해외에서 꾸준히 논의되어 왔다. Mischo(2015)는 독일 프라이베르크공과대학교의 라이헤 체헤(Reiche Zeche) 연구광산 사례를 통해 신규 광산장비와 기술의 성공적 도입에는 지하 현장에서의 연구개발과 실규모(in-situ) 시험이 핵심임을 제시하고, 세계 대학의 광업교육이 이론과 실험실 실험에 치중되어 실제 광산조건에서의 실습 기회가 부족하다는 문제도 함께 지적하였다. 폐광 지하공간을 연구인프라로 전환하는 흐름도 뚜렷하여, 핀란드 피하살미(Pyhasalmi) 광산은 다학제 지하연구환경인 Callio Lab으로 재목적화되어 광산 가치사슬 전반의 연구·훈련 시험광산으로의 전환 타당성이 검토되었고(Joutsenvaara et al., 2024), 유럽 지하연구시설들의 폐광 전환 경험을 종합한 연구도 보고되었다(Konieczna-Fulawka et al., 2023).
그러나 이들 문헌은 대체로 개별 시설의 소개와 구축 경험에 초점을 두어, 시설이 갖춘 물리적 조건을 넘어 그 시설이 왜 작동하는지를 설명하는 데에는 이르지 못하였다. 혁신정책 연구에서 테스트베드(test bed)와 리빙랩(living lab)은 기술을 실제 조건에서 시험하는 공간인 동시에 제도와 사회적 배치를 함께 재구성하는 장치로 이해된다. Engels et al.(2019)은 이러한 시설이 통제성과 현장성, 도전성과 입증성, 지역성과 확장성이라는 세 가지 충돌에 직면한다고 정리하였는데, 특히 지역성과 확장성의 충돌은 한 지역에서 성립한 모델을 다른 지역으로 이전할 때의 조건을 묻는 것으로, 해외 사례를 참고하여 국내 시설을 설계하려는 본 연구의 문제의식과 직결된다.
시설의 성과가 이를 둘러싼 조직과 제도의 밀도에 의존한다는 관점은 지역혁신체계(regional innovation system) 연구에서 구체화되어 왔다. Doloreux and Dionne(2008)은 지역혁신체계를 기술확산과 창업을 촉진하는 조직, 교육·연구기관과 산업협회, 지역개발을 지원하는 당국의 세 요소로 분해하는 틀을 제시하였고, Hall(2017)은 이를 캐나다 그레이터서드베리의 광업혁신체계에 적용하여 본 연구의 분석대상인 노캣(NORCAT)이 300여 개 광산 공급·서비스 기업과 복수의 대학·연구기관, 이전 배치된 광업 관련 정부기관이 형성한 제도적 밀도 위에서 성립하였음을 보였다. 같은 연구는 낙후지역일수록 혁신 투자의 필요는 크지만 공적 재원을 흡수할 역량은 낮다는 지역혁신 역설(regional innovation paradox)을 지적하고(Oughton et al., 2002), 해소책으로 흡수역량 제고와 지원 인프라·기업 간 상호작용을 통한 수요 영역의 식별을 제시하였다. 이는 광업 기반이 축소 국면인 국내에서 대규모 시험광산을 구축하려는 시도가 직면할 위험을 정확히 지목하고 있다.
이러한 선행연구는 각각 개별 시설의 소개(Mischo, 2015; Joutsenvaara et al., 2024), 시설 유형이 직면하는 제도적 긴장의 구조화(Engels et al., 2019), 단일 지역의 혁신체계 분석(Hall, 2017)을 논의하였으나, 다수의 해외 시험광산을 기능별 성과와 제도적 기반이라는 두 축으로 비교하여 국내 시험광산의 구축·운영 설계로 연결한 연구는 아직 이루어지지 않았다. 본 연구는 이러한 연결을 시도하는 첫 연구로서, 해외 사례를 대상으로 “어떤 시험광산이 무엇을 달성하였는가”에 더하여 “그 달성을 가능하게 한 조건은 무엇인가”를 함께 묻는다. 이를 위해 해외 시험광산 9개 사례의 부지 확보 배경과 운영주체 및 운영구조를 살펴보고, 연구개발 실증, 표준화 및 인증, 산업생태계 조성, 인력양성의 네 가지 기능별 성과를 구조·제도 지표와 정성등급을 결합한 혼합평가로 분석한다. 이어 성과 상위 사례를 대상으로 이를 뒷받침한 제도적 기반, 수요 연계, 통신 인프라 파트너십과 재정구조를 국내 여건과 대조하고, 가행광산 갱도를 활용해 구축된 예미랩 사례로 부지·인프라 공유와 법적 지위 측면의 국내 선행 경험을 반영하여 국내 시험광산의 운영체계 구성과 기관별 역할 설계의 방향을 제시한다.
시험광산의 개념과 분석 관점
시험광산의 정의
본 연구에서 다루는 ‘시험광산’은 실제 지하갱도를 보유하고, 광산안전, 광산장비, 채굴 및 자원공학 등 광업 관련 기술의 실증연구를 지속적으로 수행하는 시설로 정의한다. 이는 국내 갱내채광 광산의 작업환경에서 스마트마이닝 기술을 시험하기 위해 암반이 노출된 지하공간과 장비 운용 및 추가 굴착이 가능한 갱도가 필요하다는 점을 반영한 것이다. 실제 지하공간을 활용하더라도 중성미자 관측이나 고준위방사성폐기물 처분 등 비광업 분야의 연구를 주목적으로 하는 지하연구시설은 본 연구의 핵심 분석범위에서 제외한다. 다만 이러한 시설 가운데 국내의 예미랩은 가행광산의 갱도·수직갱 인프라를 공유하여 구축되었다는 점에서, 부지 확보와 법적 지위 설정 측면의 직접적인 국내 선례를 제공하므로 별도로 검토한다.
시험광산의 주요 기능
｢제4차 광업기본계획｣에 따르면 국내 스마트마이닝 시험광산의 목적은 지속가능한 채광, 선광, 자원평가 및 친환경기술의 연구와 검증을 위한 실험환경의 제공이며, 주요 활동은 디지털·원격제어·인공지능 기반 자원개발 기술의 연구개발, 광산안전과 재해대응을 위한 현장교육·훈련, 광업 분야 스타트업 육성이다(MOTIR, 2024).
이를 연구인프라의 기능으로 정리하면 네 가지가 된다. 연구개발 실증은 채굴, 운반, 환기, 안전관리 등 광산 운영 기술을 실제 광산환경에서 시험·검증하는 기능이고, 표준화 및 인증은 광산장비와 작업공정의 성능평가와 안전기준 마련을 지원하는 기능이다. 산업생태계 조성은 관련 기업의 기술개발과 사업화를 지원하고 산학연 협력체계를 구축하는 기능이며, 인력양성은 학생 현장실습과 재직자 교육·안전훈련으로 전문인력을 기르는 기능이다. 이 네 가지는 정책이 시설에 요구하는 산출물의 목록으로, 본 연구에서 성과 축으로 사용한다.
그러나 기능의 정의만으로는 왜 어떤 시설은 이를 달성하고 다른 시설은 그렇지 못한지 설명할 수 없다. 이에 본 연구는 성과 축과 별도로, 성과를 가능하게 한 조건을 분석하는 조건 축을 둔다. 조건 축의 기본 틀은 Doloreux and Dionne(2008)과 Hall(2017)의 지역혁신체계 3요소(기업 클러스터, 교육·연구기관, 지역개발 당국)이며, 여기에 사례 분석에서 추가로 확인된 수요 연계, 통신 인프라, 재정구조를 세부 조건으로 포함한다.
두 축의 결합은 분석의 성격을 바꾼다. 성과 축만으로는 사례 간 우열을 비교하는 데 그치지만, 조건 축을 함께 보면 성과가 시설 고유의 속성에서 비롯되었는지, 시설을 둘러싼 체계의 산물인지를 구분할 수 있다. 이 구분은 해외 사례의 국내 이전에서 결정적이다. 전자라면 시설 설계의 모방만으로 유사한 성과를 기대할 수 있으나, 후자라면 시설만 이전해서는 성과가 재현되지 않기 때문이다.
분석 방법
사례 선정 기준
본 연구는 다음 세 가지 기준을 충족하는 해외 시험광산을 분석대상으로 선정하였다. 첫째, 기존 광산을 시험시설로 전환하였거나 교육 및 연구 목적으로 직접 굴착한 실제 지하 갱도를 보유하고 있어야 한다. 둘째, 광산안전, 광산장비, 채굴 및 자원공학 등 광업 관련 교육이나 실증연구를 현재까지 지속적으로 수행하고 있어야 한다. 일회성 시범사업보다 장기간의 운영경험과 연구 성과가 축적된 사례를 분석하기 위한 기준이다. 셋째, 공식 홈페이지, 보도자료, 정부문서, 연구보고서와 학술논문 등을 통해 부지 확보 배경, 운영주체 및 운영구조, 기능별 성과를 확인할 수 있어야 한다.
｢제4차 광업기본계획｣은 스마트마이닝 시험광산의 해외 운영사례로 미국 국립산업안전보건연구원의 NIOSH 브루스턴 시험광산, 애리조나대학교의 산하비에르 시험광산, 퀸즐랜드대학교의 인두루필리 시험광산을 제시하였다(MOTIR, 2024). 본 연구는 이들 세 사례를 포함하고, 운영주체와 기능의 다양성을 확보하기 위해 비영리기관형인 노캣 시험광산, 국가연구기관형인 GIG 바르바라 시험광산, 기업 소유형인 샌드빅 탐페레 시험광산, 대학 소유형인 에드거 시험광산과 미주리 S&T 시험광산을 추가하였다.
한편 분석대상 시설의 다수는 스마트마이닝 전용 시설이 아니며, 광산안전 연구나 광업교육을 주된 목적으로 설립되었다. 그럼에도 이들 사례를 분석하는 이유는, 갱내 기술실증, 인증, 산업연계, 인력양성이라는 기능 구조가 시설의 기술적 주제와 무관하게 시험광산이라는 인프라 유형에 공통적으로 요구되기 때문이다. 본 연구의 비교 단위는 개별 기술이 아니라 기능과 운영구조이다. 최종 분석대상은 총 9개 사례이며, 개요는 Table 1과 같다.
Table 1.
Overview of the selected test mine cases
| Facility | Country | Established | Operating entity | Type | Remarks |
| NORCAT Underground Centre* | Canada | 1997 | NORCAT | Non-profit | Over 3 km of underground test space |
| GIG Barbara Experimental Mine | Poland | 1925 | GIG | National research institute | Europe’s only full-scale underground explosion test site |
| NIOSH Bruceton Experimental Mine | USA | 1911 | NIOSH | Government-operated | Site area approx. 150,000 m2 |
| Sandvik Tampere Test Mine | Finland | 1972 | Sandvik | Corporate-owned | Over 5 km of tunnels on two levels beneath the factory |
| Reiche Zeche Research and Training Mine | Germany | 1919 | TU Bergakademie Freiberg | University-owned | Holding a mining-law permit; drifts of several km |
| San Xavier Mine | USA | 1958 | University of Arizona | University-owned | Approx. 360,000 m2; operational hoisting shaft |
| Edgar Experimental Mine | USA | 1921 | Colorado School of Mines | University-owned | Underground wireless classroom |
| Missouri S&T Experimental Mine | USA | 1914 | Missouri Univ. of S&T | University-owned | Approx. 600 m of horizontal drifts |
| Indooroopilly Experimental Mine | Australia | 1951 | University of Queensland | University-owned | Site area approx. 60,000 m2 |
분석틀
본 연구는 부지 확보 배경, 운영주체 및 운영구조, 기능별 성과의 세 항목을 기준으로 사례를 비교하되, 기능별 성과는 구조·제도 지표와 정성등급을 결합한 혼합평가(mixed-method evaluation)로 판정하였다. 구조·제도 지표는 인증·규제 권한 보유 또는 규제기관과의 제도적 연계, 대학 학위과정 연계, 재직자 훈련 운영, 상설 산업연계 플랫폼 운영의 네 항목으로, 공개자료에서 유무를 확인하였다. 정성등급은 먼저 확인된 활동이 앞서 정의한 각 기능의 핵심 목적과 산출물에 실질적으로 부합하는지를 판단한 뒤, (1) 구체성(갱도의 실질적 활용이 확인되는 활동의 존재), (2) 지속성(정례적·반복적 수행), (3) 제도화(전담조직, 법정 교육과정, 인증기관 지위, 정규 교과과정, 상설 운영체계 등)의 세 차원을 적용하였다. 여기서 기능의 핵심 목적과 산출물은 연구개발 실증의 경우 실제 광산환경에서의 기술 시험·검증, 표준화·인증은 공적 기준의 제정·적용 또는 제3자 인증, 산업생태계 조성은 외부 기업의 기술개발·사업화와 수요 연계를 지원하는 지속적 체계, 인력양성은 체계적으로 운영되는 교육·훈련을 의미한다. 이러한 핵심 활동이 세 차원에서 모두 명확히 확인되는 경우 ‘상’, 핵심 활동은 확인되나 적용 범위가 일부에 한정되거나 지속성 또는 제도화가 충분하지 않은 경우 ‘중’으로 판정하였다. 반면 해당 기능과 연관된 활동은 존재하더라도 그 활동이 기능의 핵심 목적이나 산출물에 이르지 못하고 주변적·간접적 수준에 머무는 경우, 또는 해당 기능에 해당하는 활동 자체가 공개자료에서 제한적으로만 확인되는 경우에는 ‘하’로 판정하였다. 세 차원은 단순 합산하지 않았으며, ‘하’는 관련 활동이 전혀 없다는 의미가 아니라 본 연구에서 정의한 기능으로서 확인되는 성과가 제한적임을 뜻한다.
이 판정 규칙을 예시로 설명하면 다음과 같다. GIG 바르바라의 표준화·인증 기능은 모기관 GIG가 EU ATEX/IECEx 지침상 공인기관(Notified Body) 지위를 보유하여 구체적인 인증활동이 확인되고(구체성), 해당 기능이 지속적으로 운영되며(지속성), 공식 인증기관으로 제도화되어 있어(제도화) ‘상’으로 판정하였다. 반면 산하비에르 시험광산의 산업생태계 조성 기능은 아사코(Asarco)·아틀라스콥코(Atlas Copco)의 장비·교육 지원과 레졸루션 코퍼(Resolution Copper)와의 안전교육 공동개발 등 구체적이고 반복적인 협력활동이 확인되지만, 외부 기업이 상시적으로 이용할 수 있는 개방형 연계 플랫폼으로 제도화되어 있지 않아 ‘중’으로 판정하였다. 샌드빅 탐페레의 경우 출하 전 품질보증 시험이 정례적으로 수행되지만, 이는 자사 제품의 내부 검증에 해당하며 제3자 인증이나 공적 표준화 활동은 확인되지 않아 표준화·인증 기능을 ‘하’로 판정하였다.
조건 분석은 Hall(2017)의 3요소 틀에 따라 성과 상위 사례를 대상으로 기업 클러스터, 교육·연구기관, 지역개발 당국의 존재와 형성 시점을 확인하고, 이들이 시설에 선행하였는지 시설의 결과인지를 구분하였다. 이 구분이 이전가능성 판단의 근거가 된다. 수요 연계, 통신 인프라, 재정구조는 이 과정에서 노캣 사례를 중심으로 추가 확인된 세부조건이다.
평가 절차 및 자료 수집
기능별 등급은 연구자 2인이 독립적으로 부여한 뒤 불일치 항목을 제3의 연구자를 포함한 합의 절차로 확정하였으며, 판정 근거는 부록 Table A1에 사례·기능별로 제시하여 추적 가능성을 확보하였다. 자료는 공식 홈페이지, 보도자료, 정부문서, 연구보고서와 학술논문을 대상으로 하되, 시설 소재국의 현지어 자료를 병행 검토하였다.
분석 한계
본 연구는 다음의 한계를 갖는다. 현재 운영 중인 시설만을 대상으로 하여 생존 편향(survivorship bias)이 존재하고, 대학 소유형 5개 대비 나머지 유형이 각 1개로 사례 수가 불균형하며, 설립 연대(1911~1997년)와 국가별 규제환경, 광종, 재정 규모 등 혼재변수가 통제되지 않았다. 따라서 운영주체 유형과 기능 성과의 관계는 인과가 아닌 경향으로 서술한다. 또한 정성등급은 공개자료의 가시성에 의존하는 서수적 척도이며, 조건 분석은 체계적 선행 연구가 존재하는 노캣 사례에 집중되어 나머지 사례의 지역적 맥락은 동등한 수준으로 검토되지 못하였다.
사례 분석
본 장에서는 앞서 설정한 분석틀에 따라 9개 해외 시험광산 사례를 분석하였다. 기능별 성과는 공통 평가표에 따라 상, 중, 하의 3단계로 평가하였으며, 사례·기능별 판정 근거는 부록 Table A1에 정리하였다. 사례의 서술 순서는 설립 연대가 아니라 국내 시험광산 설계에 대한 참고 가치를 기준으로 배치하였다.
노캣 시험광산(NORCAT Underground Centre)
① 부지 확보 배경
노캣은 1995년 캐나다 온타리오주 서드베리의 캠브리언칼리지(Cambrian College)에 설립되었다. 설립 배경에는 정책 학습이 있었다. 설립을 주도한 캠브리언칼리지의 학장과 총장이 핀란드를 방문하여 정부 재원으로 운영되는 생산개발·혁신센터의 운영 경험을 조사하였고, 이를 토대로 청년층의 지역 이탈을 억제하고 서드베리 광업 부문의 중소기업을 지원할 기술센터를 구상하였다(Hall, 2017).
지하센터의 부지는 서드베리 인근 오나핑(Onaping)에 위치한 과거 니켈을 생산하던 페쿠니스 광산(Fecunis Mine)이었다. 이 광산은 팰컨브리지(Falconbridge, 현 글렌코어(Glencore))가 운영했으며, 노캣은 1997년부터 이곳을 광산근로자 현장훈련 시설로 활용하였다. 이후 기술개발과 현장실증 기능이 추가되면서 현재의 지하센터로 확장되었다(NORCAT, 2026d; Fig. 1). 현재 3 km 이상의 지하 시험공간을 갖추고 있다(NORCAT, 2026b).
Fig. 1.
NORCAT Underground Centre: demonstrations of (a) wireless monitoring system (NORCAT, 2026e), (b) electric load-haul-dump (LHD) vehicle (NORCAT, 2026c), and (c, d) underground technology showcase at the Mining Transformed event (NORCAT, 2026b).
② 운영주체 및 운영구조
광업 분야의 직무 및 안전교육과 기술혁신 지원을 목적으로 운영되는 비영리기관인 노캣이 운영한다. 지하센터는 신규 및 재직 광산근로자를 위한 실무훈련과 스타트업, 중소기업 및 다국적기업의 기술개발, 시험과 시연을 함께 수행한다. 지하센터에서 기업은 실제 조업환경에서 제품의 성능을 검토하고 개선하며, 광산기업은 도입 전 기술을 직접 평가할 수 있다(NORCAT, 2026b).
여기서 주목할 점은 시설의 운영주체와 실증 프로그램의 운영주체가 반드시 일치하지 않는다는 것이다. 2020년 개설된 스마트마이닝 리빙랩은 차세대네트워크센터(Centre of Excellence in Next Generation Networks, CENGN), 노캣, 노던라이트테크놀로지스(Northern Light Technologies), 노키아(Nokia)의 4자 협업으로 구성되었으며, 연방 차세대네트워크 프로그램(Next Generation Network Program)의 스마트마이닝 사업으로 재원이 조성되었다(CENGN, 2026). 참여 중소기업에는 갱내 시험공간뿐 아니라 과제자금, 보안 네트워크 인프라, 클라우드 환경과 사업계획 설계 및 기술환경 구축을 지원하는 전담 인력이 함께 제공된다. 즉 노캣은 물리적 시험환경을 공급하고, CENGN은 프로그램 재원과 기술지원 체계를 공급하며, 통신·조명 기업은 인프라를 공급하는 역할 분담이 형성되어 있다. 리빙랩을 통해 실증 시험을 마친 기업은 상용화에 필요한 제3자 검증을 확보하게 된다(CENGN, 2026).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 전기광산장비, 원격운전, 통신, 자동화 및 지반모니터링 기술이 개발 및 시험되었다. 코마쓰(Komatsu)는 배터리 전기식 적재운반장비 WX04B의 성능과 운용조건을 시험하였다(NORCAT, 2026c). 2025년에는 라잔트(Rajant) 등이 무선망과 정밀시간동기화 기술을 결합하여 실시간 미소진동 및 지반거동 모니터링 체계를 구축하였다(NORCAT, 2026e).
표준화 및 인증(중): 광산장비의 법정 성능인증이나 국가표준 제정을 담당하는 공인 시험기관과는 연계되고 있지 않다. 그러나 센터에서 제공하는 경암(Hard Rock) 대상 지하채광 학습프로그램은 온타리오주 노동이민훈련기술개발부(MLITSD)의 기준에 따라 근로자 자격과 안전훈련 부문에서 인증 기능을 수행한다(NORCAT, 2026b). 이 프로그램은 온타리오주 산업안전보건법 체계의 광산 규정이 지하광산 신규 근로자에게 요구하는 법정 인증에 해당하므로, 훈련 수요가 경기 변동이 아니라 법령에 의해 창출된다는 점이 재정 안정성의 제도적 원천이 된다.
산업생태계(상): 광업기술기업이 제품을 개발하고, 광산기업이 도입 가능성을 평가하는 상설 산업연계 플랫폼으로 기능한다. 배터리 전동장비, 원격운전, 충돌방지, 통신망과 실시간 지반모니터링 분야에서 코마쓰, 하드라인, 베커 마이닝 시스템스(Becker Mining Systems), 라잔트 등과 협력이 이루어지고 있다. 칠레의 로봇기업 에스케이고델리우스(SK Godelius)는 2021년 1월 지하센터 내에 북부 온타리오 사무소를 개설하여 신기술을 시험하는 거점으로 활용하고 있으며, 이는 기술기업이 시설에 상주하는 형태의 협력을 보여준다(NORCAT, 2026b). 2026년에는 캐나다광업금속석유협회(CIM)와 제3회 마이닝 트랜스폼드(Mining Transformed)를 공동 개최하여 50개 이상의 기술기업이 장비와 기술을 시연하였다(NORCAT, 2026a).
인력양성(중): 대학 학위과정보다 신규 및 재직 광산근로자를 대상으로 하는 직업훈련이 중심이다. 지하경암(금속)광부 공통핵심과정, 다이아몬드 시추과정, 광산장비 운전자 교육과 기업 맞춤형 훈련이 갱도 내에서 운영된다. 지하경암(금속)광부 과정은 5주 동안 천공, 발파, 지보 및 장비운영 등을 교육한다. 현재까지 여러 국가의 광산 근로자 수천 명이 관련 훈련을 이수하였다(NORCAT, 2026b). 훈련 방식에서는 몰입형 기술의 도입이 이루어졌으며, 2018년 증강현실 기반 소방훈련 시뮬레이터를 공개한 데 이어 2020년에는 발레(Vale)와 함께 장비 운전 및 정비 교육에 가상현실과 증강현실을 결합한 혼합형 학습 프로그램을 개발하였다(Mining Technology, 2026b).
④ 제도적 기반
노캣의 성과를 온전히 시설 고유의 속성으로 귀속시키기는 어렵다. 서드베리가 조밀한 광업혁신체계를 갖춘 지역이라는 배경적 조건이 함께 작용하였기 때문이다. Hall(2017)에 따르면 서드베리의 광산 공급·서비스 클러스터는 1970년대 후반 이후 대형 광산기업의 감원과 외주화 과정에서 형성되었다. 1981년까지 주요 광산기업이 약 1만 명을 감원하였고, 현장 경력을 보유한 인력 일부가 지역 광업을 대상으로 하는 중소기업을 창업하였다. 그 결과 300여 개 광산 공급·서비스 기업에 약 1만 3,500명이 종사하며 연간 약 40억 캐나다달러의 매출을 산출하는 클러스터가 형성되었다.
교육·연구 부문에서도 로렌시안대학교, 캠브리언칼리지, 콜레주보레알에 광업 연구·교육 인력 400여 명이 종사하며, 광업혁신우수센터(CEMI, 2007년 설립), 광물탐사연구센터(MERC, 1997년), 광업혁신복구응용연구법인(MIRARCO, 1998년) 등 복수의 연구조직과 서드베리지역광산공급서비스협회(SAMSSA)가 활동하고 있다. 지역개발 당국 측면에서는 1986년 북부온타리오 이전계획을 통해 공무원 1,600명이 이 지역으로 이전 배치되었고, 이후 북부개발광산부 본부와 노동부 광산보건안전 부서, 온타리오지질조사소가 서드베리로 이전하였다. 광업 담당 부처에 근무하는 인원만 250여 명에 이른다(Hall, 2017).
노캣이 설립된 1995년 시점에 기업 클러스터, 교육·연구기관, 지역개발 당국의 세 요소가 모두 선행하여 존재하였다. 노캣은 이 요소들을 연결하는 기술확산 조직으로 기능하였으며, 클러스터를 창출한 주체는 아니었다.
⑤ 통신 인프라
지하센터의 기능 확장 과정에서 두드러지는 것은 통신 인프라가 단계적으로 교체되어 왔다는 점이다. 2020년 스마트마이닝 리빙랩 개설 시점에는 노키아의 LTE/4.9G 사설 무선망이 구축되어 필수업무용 음성·영상 통신, 저지연 엣지컴퓨팅, 드론 감시와 저전력 센서망을 지원하였다(CENGN, 2026). 2022년에는 로저스(Rogers)가 전용 사설망을 기반으로 기술센터(Rogers Technology Centre of Excellence)를 설립하여 원격·자율운전, 산업 사물인터넷, 자산추적, 드론 매핑 등의 실증을 지원하였으며, 공공망 기지국을 신설하여 인근 지역의 5G 커버리지까지 확장하였다(E&MJ, 2026b). 2024년에는 에릭슨(Ericsson)과 로저스가 캐나다 최초의 에릭슨 사설 5G를 이 시설에 배치하여 2022년 구축망을 고도화하였다(E&MJ, 2026c).
이러한 사실은 시험광산의 실증 역량을 규정하는 자산이 갱도의 물리적 제원에서 통신 인프라의 세대로 이동하고 있다는 사실을 시사한다. 자율운전과 원격제어 실증은 저지연·고신뢰 무선망을 전제하므로, 망의 사양이 시설이 수용할 수 있는 실증 주제의 상한을 결정한다. 또한, 노캣의 경우 통신 인프라의 일부 구축·고도화 재원이 통신사업자와의 파트너십을 통해 조달되었다. 통신사업자에게 지하광산은 사설망 기술의 실증 및 쇼룸(showroom)으로서 가치를 가지므로, 시설과 통신사업자 사이에 상호 이익이 성립하는 구조로 발전시켰다. 주요 파트너십의 전개는 Table 2와 같다.
Table 2.
Development of infrastructure and program partnerships at the NORCAT Underground Centre
⑥ 수요 연계 방안
지하센터의 산업생태계 기능을 지탱하는 또 하나의 요소는 광산기업의 현장 문제를 기술기업의 개발 과제로 전환하고, 그 결과를 구매 경로로 연결하는 공모 프로그램이다. 2020년 발레와 공동 시행한 공개혁신 공모는 제련소 내 산(acid) 관리, 갱내 작업자 집중도 저하, 갱내수의 과다 유입이라는 세 가지 현장 문제를 명시하고 전 세계 창업기업을 대상으로 해법을 모집하였다. 선정된 기업은 발레의 서드베리 조업현장에서 개념검증을 수행하며 기술 자문을 받고, 검증이 성공하면 발레가 구매주문을 발주하는 방식으로 진행되었다(Mining Technology, 2026c).
이러한 프로그램의 구조적 특징은 실증의 출발점이 기술 공급 측의 제안이 아니라 수요 측의 문제 정의라는 점, 그리고 종착점이 논문이나 시제품이 아니라 구매 결정이라는 점이다. 이는 공공 실증사업이 흔히 겪는 실증 이후 판로 부재 문제에 대한 제도적 대응으로 볼 수 있다.
⑦ 재정구조
노캣은 1995년 설립 이래 정부의 상시 출연에 의존하지 않는 자립적 재정구조를 발전시켜 온 점에서 차별화될 수 있다. 재정의 근간은 광산안전훈련과 직무교육, 산업안전 컨설팅, 기술개발 지원 서비스에서 발생하는 사업수익이며, 이러한 수익사업이 센터 운영의 재정적 지속성을 뒷받침하고 있다(NORCAT, 2026d). 다만 자본적 지출에서는 공공 재원이 일부 포함되어 있다. 2019년 온타리오주 정부의 110만 캐나다달러 추가 지원으로 주정부 누적 투자는 165만 캐나다달러를 넘어섰으며(Mining Technology, 2026a), 여기에 지역혁신센터 지정에 따른 주 프로그램 재원, 로저스 기술센터와 같은 기업 파트너십 투자, CENGN 리빙랩과 같은 연방 프로그램 재원이 포함되기도 한다.
노캣의 재정은 훈련·서비스 수익, 공공 프로그램 재원, 기업 파트너십이 결합된 혼합 구조이다. 자본성 지출은 주정부와 기업 파트너십이 부담하고, 실증 프로그램의 운영 재원은 정부 프로그램이 공급하며, 상시 운영비는 법정 수요에 기반한 현장인력 훈련 수익이 담당한다. 따라서 이 사례를 완전한 재정 자립 모델로 성격 규정하는 것은 정확하지 않으며, 국내 적용 시에도 세 재원구조를 구분하여 설계할 필요가 있다.
GIG 바르바라 시험광산(GIG Barbara Experimental Mine)
① 부지 확보 배경
폴란드 미코우프(Mikołów)에 위치한 이 부지는 안나(Anna) 석탄광이었다. 1922년까지 연간 약 1만 5천 톤의 석탄을 생산하였으나, 갱도를 더 깊게 굴착할 경우 주변 양조장의 용수가 유실될 우려가 제기되면서 1924년에 생산을 중단하였다(Behapowcy.com, 2026). 이듬해인 1925년, 조업이 멈춘 이 광산을 광산-제련연맹(Związek Górniczo-Hutniczy)이 임차하면서, 프니오비에츠(Pniowiec)에 있던 실험시설과 광산구호본부를 이곳으로 이전하였다. 이후 광산안전 연구 및 장비시험 용도의 실험광산으로 활용하기 시작하였다(GIG, 2026a; Fig. 2).
Fig. 2.
GIG Barbara Experimental Mine: (a) surface facility of mine shaft and (b) underground testing area (GIG, 2026a).
② 운영주체 및 운영구조
1933년부터는 바르바라 실험광산협회(Experimental Mine Barbara Association)의 예산으로 운영되는 협회 운영형 구조를 취하였으며, 제2차 세계대전 종전 이후에는 폴란드 국립연구기관인 중앙광업연구소(Główny Instytut Górnictwa, GIG)의 부속시설로 편입되어 현재까지 국가연구기관 산하 시설로 운영되고 있다(GIG, 2026b).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 자연방사능, 분진·가스 폭발 등 설립 이래의 핵심 안전연구를 기반으로(GIG, 2026b), 최근에는 고압 워터젯을 이용한 수압채굴(hydro-borehole mining) 현장실증(Dubinski et al., 2023) 등으로 연구영역을 확장하고 있다. 갱내에 메탄을 정밀 방출하는 전용 설비를 갖추어 실규모 메탄·분진 폭발조건을 통제된 상태로 재현할 수 있으며, 이러한 지하 실규모 폭발시험장은 유럽에서 유일하다(KD Barbara, 2026).
표준화 및 인증(상): 모기관인 GIG가 EU 지침 관련 공인기관(Notified Body) 지위를 보유하고 있으며, 시험광산에서 폭발물 관련 지침(2013/29/EU, 2014/28/EU)과 방폭기기 지침(ATEX, 2014/34/EU)에 대한 인증시험을 수행하고 있다(GIG, 2026b). 시험광산 내에 제품인증 전담조직(Jednostka Certyfikujaca)을 두고 ATEX와 함께 국제 방폭인증체계(IECEx)에 따른 평가·인증도 수행하며, 산하 방폭시험 실험실은 폴란드 인증기구(PCA)로부터 ISO/IEC 17025에 따른 공인시험기관 인정(AB 005)을 받았다(GIG, 2026b). ATEX 인증은 EU 지침에 따라 역내 시장 출시의 법정 요건이므로, 인증 수요가 시험광산의 직접적인 수익으로 전환될 수 있는 구조이다.
산업생태계(하): 유럽지하연구시설협회(EUL) 정회원으로서 Hagerbach, Callio Lab 등 유럽 지하연구시설과의 국제 네트워크에 참여하고 있으며, EU 프로젝트 중심의 국제협력이 활발하다(Konieczna-Fulawka et al., 2023). 협력의 중심축이 연구 컨소시엄에 있어, 개별 기술기업의 제품화를 지원하거나 수요기업과 상시적으로 연결하는 기능은 확인되지 않는다.
인력양성(중): 대학 학위과정 연계 교육은 확인되지 않으나, 갱내 환경을 활용한 구난훈련, 수직갱을 이용한 훈련, 시험갱도에서의 석탄분진 폭발 시연을 포함한 교육과정 등이 산업계와 구조·훈련 수요기관을 대상으로 실시되고 있다(KD Barbara, 2026).
NIOSH 브루스턴 시험광산(NIOSH Bruceton Experimental Mine)
① 부지 확보 배경
1910년 미국 광산국(U.S. Bureau of Mines)이 설립된 직후, 1911년 피츠버그 석탄회사(Pittsburgh Coal Company)로부터 약 15만m2 부지를 임차하여 시험광산을 개설하였다(NIOSH, 2026b; Fig. 3). 당초 목적은 석탄광산의 분진가스 폭발 안전연구로, 개설 직후인 1911년 10월 30일에 메탄가스 없이도 석탄분진 단독으로 폭발이 가능함을 증명하는 공개시연을 실시하였다(NIOSH, 2026b).
Fig. 3.
NIOSH Bruceton Experimental Mine: (a) aerial view of research center site and (b) mine portal (NIOSH, 2026b).
② 운영주체 및 운영구조
설립 초기부터 현재까지 연방정부기관이 직접 운영하는 정부직영형 구조를 유지하고 있다. 현재는 미국 국립산업안전보건연구원(National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)이 운영하고 있으며, 시험광산이 위치한 연구센터 내에 NIOSH 산하 국립개인보호기술연구소와 피츠버그광업연구부 두 부서가 위치해 있다. 또한 동일 부지에 노동부 산하 광산안전보건청(Mine Safety and Health Administration, MSHA) 사무소와 에너지부 산하 국가에너지기술연구소(National Energy Technology Laboratory, NETL)가 함께 입주해 있어, 복수의 연방기관이 한 부지를 공동 활용하는 구조가 형성되어 있다(NIOSH, 2026b).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 100년 이상 지속된 분진·가스 폭발 안전연구를 기반으로, 최근에는 로봇공학, 화재안전, 환기공학 및 재해대응 등 다양한 첨단기술 분야로 실증 영역을 확장하고 있다. 자율주행 로봇을 이용한 갱내 매핑(Tatsch et al., 2023)과 피난처 열·습도 저감 실증(Yan et al., 2020) 등이 대표적이다.
표준화 및 인증(상): 국가 차원의 광산안전 규제 및 인증 권한을 가진 MSHA가 동일 부지에 물리적으로 입주해 있어, 실증 결과가 표준·인증 제정으로 직접 연결되는 구조를 갖추고 있다. 1920년 최초의 방진마스크(깁스 호흡장치) 인증을 시행하는 등 설립 초기부터 인증기능을 수행해 왔다(NIOSH, 2026b). MSHA의 규제 권한은 1977년 연방광산안전보건법(Federal Mine Safety and Health Act)에 근거하며, 동법 하위 규정이 광산 근로자 훈련과 장비 승인 요건을 법정화하고 있어 실증-기준 제정-집행이 하나의 법령 체계 안에서 순환하는 구조이다.
산업생태계(하): 연구협력의 상대가 주로 연방기관과 학계에 한정되어 있으며, 기술기업의 제품개발을 지원하거나 수요기업과 연결하는 상설 기능은 확인되지 않는다. 규제기관과의 밀착이 인증 기능에는 강점으로 작용하는 반면, 상업적 중개 기능에는 제약으로 작용하고 있다.
인력양성(중): 산업계 재직자 대상 안전훈련 기능을 지속적으로 수행하고 있다. 시험광산과 연구센터 부지 내 ‘광산구호 및 탈출 훈련장(Mine Rescue and Escape Training Theatre)’에서는 주정부 및 광산기업과 협력하여 50개 이상의 광산 구호팀을 대상으로 연기충전 갱도 탐색, 부상자 구조, 장비점검 등 실전형 대면훈련을 실시하였다(NIOSH, 2026a). 다만 대학 학위과정과 결합된 정규 교육체계는 없는 것으로 보인다.
샌드빅 탐페레 시험광산(Sandvik Tampere Test Mine)
① 부지 확보 배경
핀란드 탐페레에 위치한 이 시설은 1972년 샌드빅(Sandvik)의 전신인 탐로크(Tamrock)가 탐페레 시내에서 현재 위치로 이전하면서 조성되었다. 부지 선정의 기준은 양호한 암반조건이었다. 현재 2개 주요 레벨에 5 km 이상의 갱도와 자동화 시험구역을 갖춘 디지털 운영센터를 보유하고 있다(E&MJ, 2026a; Fig. 4).
Fig. 4.
Sandvik Tampere Test Mine: demonstration of (a) jumbo drill (International Mining, 2026b) and (b) battery-powered underground truck (International Mining, 2026d).
② 운영주체 및 운영구조
운영주체는 민간 장비 제조기업인 샌드빅이며, 이 점에서 본 연구의 다른 사례들과 구분된다. 시설은 연구개발, 고객 및 임직원 교육, 신속 시제품 제작, 제품 품질보증과 검증을 위한 시험장으로 규정되어 있고, 생산공장 하부에 갱도가 위치하여 개발과 검증의 순환이 빠르게 이루어진다. 샌드빅의 모든 지하 천공장비는 고객 인도 전에 실제 광산조건에서 시험을 거친다(E&MJ, 2026a). 이 시설에도 사설 LTE/5G 망이 구축되어 자동화 제품군의 시장 출시 전 검증에 활용되고 있다(E&MJ, 2026c).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 출하 전 시험이라는 정례적 절차와 자동화 시제품 개발이 갱내에서 수행되고 있어 구체성·지속성·제도화를 모두 충족한다. 특히 실증이 제품 개발 공정에 내재화되어 있다는 점에서, 과제 단위로 실증이 이루어지는 공공 시설과 성격이 다르다. 대표적으로 샌드빅의 광산 자동화 솔루션인 오토마인(AutoMine)은 1990년대부터 탐페레 시험광산을 무대로 고객사와의 협업을 통해 개발되어 온 것으로, 현재 사설 LTE/5G 망을 기반으로 자율주행 천공·적재장비 등 자동화 제품군 전반의 검증에 지속적으로 활용되고 있다(International Mining, 2026a; E&MJ, 2026a).
표준화 및 인증(하): 외부 인증기관과의 제도적 연계는 확인되지 않는다. 시설에서 수행되는 품질보증과 검증은 자사 제품의 사내 기준 충족을 확인하는 절차이며, 제3자 인증이나 공적 표준 제정과는 구분된다.
산업생태계(중): 시설 이용의 범위가 자사와 협력 파트너로 한정되어 개방형 플랫폼으로 기능하지는 않는다. 다만 통신 파트너의 사설망 구축, 국가연구기관 및 통신기업과의 차세대 광업 공동 연구개발 참여 등 가치사슬 내부의 협력은 활발하다(E&MJ, 2026a; E&MJ, 2026c).
인력양성(중): 고객과 임직원을 대상으로 하는 교육이 시설의 명시적 기능에 포함되어 있으나(E&MJ, 2026a), 대학 학위과정과의 제도적 결합은 확인되지 않는다.
④ 사례의 함의
이 사례는 공공 재원에 의존하지 않고 상업적으로 지속되는 시험광산의 형태로 장비 제조기업이 자사 개발공정의 일부로 보유하는 형태이다. 이는 광업 기술개발의 무게중심이 광산기업에서 장치기업으로 이동해 온 산업구조와 맞닿아 있다. 주요 광업기업의 매출 대비 연구개발 집약도는 2011~2018년 평균 약 0.4% 수준으로, 같은 시기 OECD 전산업 평균 5%나 제약(25.1%), 정보통신장비(24.7%) 분야와 비교하면 현저히 낮다(Sánchez and Hartlieb, 2020). 광업계에서는 검증되지 않은 기술을 먼저 도입하기보다 다른 기업의 성공을 확인한 뒤 뒤따르려는 경향이 관행으로 자리잡아 왔다(IGF, 2018). 더욱이 20세기 후반 이후 광업기업은 핵심 사업에 집중하고 기술적 해법은 공급업체에 의존하는 경향이 강해졌고, 그 결과 생산성 향상을 이끈 장비 혁신의 상당 부분이 광업기업이 아니라 장비 제조사에서 산출되었다(Sánchez and Hartlieb, 2020). 샌드빅 탐페레 시험광산은 이러한 구조 속에서 장비 제조기업이 실증 기능을 스스로 내재화한 사례로 볼 수 있다.
하지만, 자사 제품의 검증을 목적으로 하는 이러한 시설에서 경쟁 제품에 대한 중립적 시험이나 제3자 인증을 기대하기는 어렵다. 공공이 운영하는 시험광산의 존재 이유는 기업이 이미 수행하는 기능을 대체하는 데 있지 않고, 기업이 구조적으로 수행할 수 없는 중립적 성능평가와 개방형 중개 기능을 담당하는 데 있다는 점에서 본 사례는 제한적으로 적용되어야 한다.
라이헤 체헤 시험광산(Reiche Zeche Research and Training Mine)
① 부지 확보 배경
독일 작센주 프라이베르크에 위치한 라이헤 체헤는 1384년에 처음 기록된 은광으로, 프라이베르크 광산지대 힘멜파르트 광산(Himmelfahrt Fundgrube)의 주 광산이었다(Haferburg et al., 2022). 1913년 프라이베르크 은광업이 조업을 종료하자, 1765년 설립되어 인근에서 광업 교육을 수행해 오던 프라이베르크광산대학교(Bergakademie Freiberg, 현 TU Bergakademie Freiberg)는 곧바로 힘멜파르트 광산 일부의 인수를 추진하였다(TU Bergakademie Freiberg, 2026b). 1916년 라이헤 체헤와 알테 엘리자베트(Alte Elisabeth) 두 수직갱의 소유권이 대학으로 이전되었고, 1919년 5월 교육광산으로 재개장하였다(GFZ, 2026; Fig. 5). 이후 재가행에 따른 중단기를 거치면서도 한 세기 이상 대학 소유 연구·교육광산으로 운영되어 온 대표적인 장기 운영 사례이다.
Fig. 5.
Reiche Zeche Research and Training Mine: (a) mine surface facilities and (b) underground research area (TU Bergakademie Freiberg, 2026b).
② 운영주체 및 운영구조
프라이베르크공과대학교가 대학 직속 중앙기관으로 소유·운영하며, 학생 현장실습과 연구 지원이 주요 임무이다(TU Bergakademie Freiberg, 2026b). 이 시설의 가장 독특한 제도적 특징은 광업법상 지위이다. 라이헤 체헤는 원료 채굴과 시험광산 운영에 대한 광업법상 허가(bergrechtliche Bewilligung)를 보유한 유럽 유일의 대학 소유 광산으로(GFZ, 2026), 연구시설이면서도 법적으로는 광산의 지위를 유지하고 있다.
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 광산 자동화와 사물인터넷 분야의 갱내 실증이 정례적으로 수행되고 있다. 작센주와 유럽사회기금이 지원한 ARIDuA 과제(2017~2020)에서는 자율주행 로봇 율리우스(Julius)와 무선센서네트워크를 결합하여 갱내 대기질 계측, 갱도 지도 작성과 3차원 모델 구축을 실증하였다(International Mining, 2026c; TU Bergakademie Freiberg, 2026b). EU 컨소시엄 과제인 Mine.IO에서는 지하 144 m 수준의 파일럿플랜트에서 탐사 시추장비의 디지털화와 인공지능 학습용 데이터 수집이 진행되고 있다(TU Bergakademie Freiberg, 2026a). 이와 함께 갱내 폭발시험챔버를 활용한 재료 연구 등 다양한 분야의 실증이 축적되어 있다(Haferburg et al., 2022).
표준화 및 인증(하): 인증권한을 보유한 기관과의 제도적 연계는 확인되지 않는다. 광산장비 표준화가 담당 교수와의 연구 주제로 다루어지고 있으나, 이는 연구활동으로서 법정 인증 기능과는 구분된다.
산업생태계(중): 유럽지하연구시설협회(EUL)의 회원 시설이며(TU Bergakademie Freiberg, 2026b), EU 컨소시엄 과제의 실증 거점으로 기능한다. 독일지구과학연구센터(GFZ)도 갱내에 지하실험실을 두고 지구물리 실험을 수행해 왔다(GFZ, 2026). 다만 GIG 바르바라와 유사하게 협력의 축이 연구 컨소시엄에 있으며, 기술기업의 제품개발을 지원하고 수요기업과 연결하는 상설 중개 기능은 확인되지 않는다.
인력양성(상): 1919년 개장 당시의 목적인 광부·기술자·측량기사 양성이 현재까지 이어져, 학생 현장실습이 정규 교과과정과 결합된 형태로 운영된다. 대학은 재학 중 시험광산에서의 지속적 근무 경험을 졸업생의 경쟁력으로 명시하고 있다(TU Bergakademie Freiberg, 2026b). 한 세기 넘게 지속된 학위과정형 인력양성의 제도화 수준은 분석대상 가운데 가장 높다.
산하비에르 시험광산(San Xavier Underground Mining Laboratory)
① 부지 확보 배경
1952년까지 은, 납, 아연 및 구리를 생산하던 기존 광산을 애리조나대학교(University of Arizona)가 1958년부터 지하광산 교육 및 연구시설로 활용하기 시작했으며, 1975년 인접 광구를 포함한 약 36만m2 부지의 소유권을 확보하였다(Arizona Daily Star, 2026). 현재 4개 갱구와 4개 지하 레벨을 보유하며, 미국 대학 소유 시험광산 중 가동 가능한 수갱과 권양설비를 갖춘 유일한 시설로 알려져 있다(University of Arizona, 2026a; Fig. 6).
Fig. 6.
San Xavier Underground Mining Laboratory: (a) mine portal and (b) training in an underground tunnel (University of Arizona, 2026c).
② 운영주체 및 운영구조
애리조나대학교 광산 및 지질공학과(Mining and Geological Engineering)가 소유 및 운영하고 있다. 교육용 실습광산으로 조성되었으며, 현재는 학부생 현장실습, 대학원 연구, 산업계 교육 및 광산기술 시험을 수행하는 복합시설로 운영되고 있다(University of Arizona, 2026c).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 갱도에 변위계와 통신장비를 설치하고, 계측자료를 3차원 광산모델과 연계하는 지반공학 디지털트윈이 개발 및 실증되었다(Akbulut et al., 2026). 최근에는 동시적 위치추정 및 지도작성 라이다(SLAM LiDAR)를 활용한 입자상물질 모니터링 기술이 다양한 갱내 조건에서 시험되었다(Brown Requist and Momayez, 2025).
표준화 및 인증(하): 공인시험기관 지위나 규제기관과의 제도적 연계는 확인되지 않는다. 갱내에서 축적되는 계측·모니터링 실증 결과는 학술적 성과로 산출되며, 장비 성능기준이나 안전기준의 제정으로 연결되는 경로는 나타나지 않는다.
산업생태계(중): 아사코(Asarco)와 아틀라스콥코(Atlas Copco)로부터 굴착장비와 운용교육을 지원받았으며, 레졸루션 코퍼(Resolution Copper)와는 지하광산 안전교육을 공동 개발하였다(University of Arizona, 2026a, 2026b). 부지 인근에는 코마쓰의 애리조나 성능시험장(Arizona Proving Grounds, AZPG)이 위치하여 코마쓰의 지하광산용 장비 연구·개발 및 실증이 이뤄지고 있다.
인력양성(상): 광업 및 지질공학 학부생의 정규 현장실습시설로서, 학생들이 갱내 교대근무, 안전관리, 장비운영 및 광산개발을 실습한다. 최근에는 광산의 디지털트윈과 가상현실 투어를 수업과 학생 모집에 활용하고 있으며, 연방 법정 요건에 해당하는 MSHA 안전교육과 기업 재직자 대상 현장교육도 수행한다(University of Arizona, 2026b).
에드거 시험광산(Edgar Experimental Mine)
① 부지 확보 배경
1870년대 은, 금, 납 및 구리를 생산하던 광산이었으며, 콜로라도광산대학교(Colorado School of Mines)가 1921년 교육과 연구 목적으로 부지를 임차한 후 소유권을 확보하여 지하광산 실습시설로 전환하였다(Colorado School of Mines, 2026b, 2026c; Fig. 7). 현재 미국의 대학 소유 광산 5곳 중 하나이며, 무선인터넷 기반 지하 강의실을 갖춘 유일한 시설로 소개된다(Colorado School of Mines, 2026a).
Fig. 7.
Edgar Experimental Mine: (a) underground classroom and (b) field training session (Colorado School of Mines, 2026b).
② 운영주체 및 운영구조
콜로라도광산대학교 광업공학과가 소유 및 운영하고 있다. 학생의 지하광산 실습, 산업계 안전교육, 기업 및 정부기관과의 공동연구를 함께 수행한다(Colorado School of Mines, 2026c). 최근에는 물리학과와 공동으로 콜로라도 지하연구소(Colorado Underground Research Institute, CURIE)를 조성하여 양자센서와 입자물리 연구로 기능을 확대하고 있다(Colorado School of Mines, 2026b).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 광산 환기, 폭발안전과 갱내 통신기술의 현장실증 연구가 수행되었다. 센서, 통신망과 가변속 환기팬을 연계한 수요대응형 환기시스템(Ventilation on Demand, VOD)을 갱도에서 시험하여 에너지 절감 가능성을 평가하였다(Shriwas and Pritchard, 2020). 또한 갱내에서 메탄 폭발과 유사한 충격파를 발생시켜 석회석 분진의 비산성과 폭발확산 억제 성능을 검증하였다(Brune and Gilmore, 2019).
표준화 및 인증(하): 장비와 공정에 대한 인증권한을 보유한 기관과의 연계는 확인되지 않는다. 다만 후술하는 EMCIS 프로그램이 MSHA 기준에 따른 법정 교육을 운영한다는 점에서 규제체계와의 접점이 부분적으로 존재하나, 이는 근로자 자격 부여에 해당하며 기술·장비 인증과는 구분된다.
산업생태계(중): 프리포트-맥모란 재단(Freeport-McMoRan Foundation)의 누적 200만 달러 지원과 기업의 장비 기부를 기반으로 시설 현대화와 교육환경 개선이 이루어졌다(Colorado School of Mines, 2026a). 또한 기업, NIOSH, 미 육군 등과 광산환기, 통신, 안전 및 채굴기술 관련 공동연구가 수행되었다. 협력의 형태는 개별 과제 단위의 공동연구 혹은 연구자금 기부에 머물며, 기업이 상시적으로 기술을 시험하고 수요기업과 연결되는 운영체계는 확인되지 않는다.
인력양성(상): 학생들은 갱도에서 지하측량, 지질매핑, 천공, 발파, 적재, 환기, 암반계측과 지보 시공을 실습한다. 최근에는 학생들이 지하 X-선 실험실과 양자물리 연구공간의 설계와 굴착에 참여하는 교육도 이루어지고 있다(Colorado School of Mines, 2026b). 에너지, 광업 및 건설산업 안전프로그램(Energy, Mining and Construction Industry Safety, EMCIS)을 통해 연방 규정이 광산 근로자에게 의무화한 신규 광산교육, 광산구조 훈련을 MSHA 기준에 따라 운영한다(Colorado School of Mines, 2026c).
미주리 S&T 시험광산(Missouri S&T Experimental Mine)
① 부지 확보 배경
1914년 미주리과학기술대학교(Missouri University of Science and Technology)가 에드윈 롱(Edwin Long)으로부터 토지를 매입하면서 조성되었다. 이후 백운암 기반암에 수평갱과 권양설비, 압축기 및 작업시설이 설치되었으며, 광업공학 교육과 연구를 위한 주방식 지하광산으로 개발되었다. 현재 약 10만m2 규모의 지상 및 지하시설에 4개 수직구와 약 600 m 길이의 수평 갱도가 조성되어 있다(Missouri S&T, 2025, 2026b; Fig. 8).
② 운영주체 및 운영구조
미주리과학기술대학교 광업 및 발파공학과가 소유 및 운영하고 있다. 2016년 완공된 케네디 시험광산(Kennedy Experimental Mine)에는 광산구조 실험실, 장비 실습공간, 강의실, 연구실 및 창고가 구축되어 있다. 현재 시험광산은 학과의 보건 및 안전, 폭발물, 지반제어와 광산자동화 연구에 활용되며, 다학제 연구는 에너지물질, 암석특성 및 지반역학 연구센터(EMRGe)와 연계된다(Missouri S&T, 2025, 2026b).
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(상): 폭발물, 광산화재, 리튬이온배터리 화재 및 지반거동 모니터링 연구가 수행된다. 2025년에는 갱내에서 수집한 열화상 영상 500장을 이용해 갱내 인력 탐지모델을 개발하고 모의 화재환경에서 성능을 검증하였다(Addy et al., 2025). 에너지 수확형 장거리 저전력 통신망(Long Range, LoRa)도 갱도에서 실증되어 최대 35 m 거리의 무선전력 전송 가능성이 확인되었다(Anabi et al., 2025).
표준화 및 인증(하): 인증권한 기관과의 연계는 확인되지 않으며, 폭발물 및 지반제어 시험은 학내 연구와 교육 목적으로 수행된다. 시설 이용 요청이 외부 기관으로부터 빈번함에도 이를 인증·표준 기능으로 제도화한 사례는 나타나지 않는다.
산업생태계(중): 정부기관과 산업체의 시설 이용 요청이 빈번하며, 산업계 기부를 통해 광산장비와 케네디 시험광산 건물이 구축되었다(Missouri S&T, 2025, 2026b). 다만 시설 및 장비 사용에서는 학생 교육과 연구가 우선되며, 기업의 기술개발과 현장시험을 지속적으로 지원하는 별도의 산업연계 프로그램은 확인되지 않는다.
인력양성(중): 학생들은 실제 갱도에서 지하측량, 갱도 설계, 천공 및 발파, 환기조사, 천반상태 평가와 지보 설치를 실습한다. 또한 학생 광산구조대가 운영되며, 시험광산에서 개최되는 미주리 지역 광산구조 경진대회와 전국 대회에 참가한다(Missouri S&T, 2026b). 다만 산업계 재직자를 대상으로 정례 운영되는 별도 훈련과정은 확인되지 않는다.
인두루필리 시험광산(Indooroopilly Experimental Mine)
① 부지 확보 배경
1918년 은-납 광맥이 발견되어 1919-1929년 사이 채굴이 이루어졌던 호주 피니스힐(Finney’s Hill) 광산 부지이다. 1930년 브리즈번시가 소유권을 인수하였다가, 1951년 퀸즐랜드대학교(University of Queensland) 광업공학과가 부지를 임차하였으며, 1967년 주정부로부터 소유권을 취득하였다(University of Queensland, 2000; Fig. 9). 현재 부지 규모는 약 6만m2 이며, 브리즈번 도심에서 서쪽으로 약 7 km, 대학 본교인 세인트루시아 캠퍼스에서 3 km 거리에 위치한다.
Fig. 9.
Indooroopilly Experimental Mine: (a) aerial view of site and (b) underground layout (University of Queensland, 2000).
② 운영주체 및 운영구조
퀸즐랜드대학교가 광업 연구 및 교육 부지로서 운영하고 있다. 현재 지속가능광물연구소(Sustainable Minerals Institute, SMI) 산하의 JK 광물연구센터(Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre, JKMRC)와 브라이언 광업지질연구센터(WH Bryan Mining Geology Research Centre, BRC)가 이 부지를 기반으로 연구와 대학원 교육을 수행하고 있다(Sustainable Minerals Institute, 2026). 지하 시험광산은 운영 가능한 갱도 환경으로 유지되며, 광업 및 지질공학 학생의 현장실습에 주로 활용된다.
③ 기능별 성과 내용 및 평가
연구개발 실증(중): 시험광산은 실제 갱도 조건에서 연구와 시험을 수행할 수 있는 물리적 환경을 갖추고 있으나, 최근 광산장비나 채굴기술이 지하에서 실증된 구체적 사례는 확인되지 않는다. 시험광산 부지 지상에서는 JKMRC가 광물처리 파일럿 플랜트, 광물특성분석시설과 시제품 제작시설을 활용해 광물처리 장비와 공정기술을 개발하고 있다(Sustainable Minerals Institute, 2026). 연구 역량의 무게중심이 지상 시설에 있어, 지하공간이 실증보다 교육 자산으로 활용되는 구조이다.
표준화 및 인증(하): 인증·규제 권한을 보유한 기관과의 제도적 연계는 확인되지 않는다. 퀸즐랜드대학교의 기술이전 회사인 JKTech가 시험분석 서비스를 제공하고 있으나 이는 상업적 수탁시험에 해당하며, 법정 인증이나 표준 제정 기능과는 구분된다.
산업생태계(중): 동일 부지 지상에 위치한 JKMRC와 BRC는 산업수요 기반의 응용연구를 수행하고, JKTech는 시험분석, 컨설팅, 소프트웨어와 교육서비스를 제공한다(Sustainable Minerals Institute, 2026). 다만 이러한 상업화 기능은 대학 연구성과의 이전에 초점이 있으며, 외부 기술기업이 지하 시험광산을 상시적으로 이용하는 구조는 확인되지 않는다.
인력양성(중): 광업 및 지질공학 학생이 통제된 실제 갱도 환경에서 현장 경험을 습득하는 실습시설로 활용되고 있다(Sustainable Minerals Institute, 2026). 지상에서는 JKMRC의 석사 및 박사과정 연구와 파일럿 플랜트 실습이 이루어지며, JKMRC와 JKTech가 분쇄, 부유선별, 공정광물학 및 공정 시뮬레이션 분야의 산업계 전문교육을 운영한다(Sustainable Minerals Institute, 2026).
국내 선행 사례: 예미랩
예미랩은 본 연구의 정의상 광업 기술 실증을 주목적으로 하는 시험광산에 해당하지 않는다. 그러나 국내에서 가행광산의 갱도·수직갱 인프라를 공유하여 구축·운영되고 있는 유일한 대규모 지하연구시설로서, 시험광산 추진 과정에서 직면할 부지 확보, 인프라 공유, 법적 지위 설정 문제에 대한 직접적인 국내 선례를 제공한다.
개요 및 부지 확보
예미랩은 강원특별자치도 정선군 예미산 지하 약 1,000 m에 위치한 고심도 지하실험시설로, 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단이 운영한다. 연구단은 2016년 12월 가행 철광산인 한덕철광 측과 광산부지 내 시설 구축에 합의하고 2017년부터 단계적으로 공사를 진행하였으며, 2020년 8월 1단계 지하터널 공사를 마치고 2022년 3월 터널을 최종 완공하였다(KPS, 2026). 이후 검출기 인프라 구축과 지상연구실 정비를 거쳐 2022년 10월 준공되었으며, 구축에는 약 350억 원이 투입되었다(MSIT, 2026). 전용면적 약 3,000 m2의 실험공간을 갖춘 국내 최대이자 세계 6번째 규모의 지하실험시설로, 암흑물질 탐색과 중성미자 연구 등 기초물리 실험을 주목적으로 한다(MSIT, 2026).
가행광산-연구시설 공존 및 인프라 공유 모델
예미랩에서 주목할 점은 가행광산 인프라의 공유이다. 지하 접근은 한덕철광의 수직갱 승강기(약 600 m)를 광산 측과 공유하고, 승강기 하부에서 경사 약 12도, 길이 782 m의 전용 진입터널을 별도로 굴착하여 실험구역을 조성하였다(KPS, 2026). 수직갱 신설이 불필요해 구축비가 절감되었고, 광산 조업과 연구활동이 하나의 갱내 시스템 안에서 병존하는 운영 선례가 만들어졌다. ｢제4차 광업기본계획｣ 이 기존 가행광산 또는 유휴광산의 활용을 검토하도록 한 점을 고려하면, 예미랩의 인프라 공유 방식은 시험광산이 가행광산 병설형으로 추진될 경우의 직접적인 참고모델이 될 수 있다.
법적 지위 쟁점
예미랩은 광업권자가 조업 중인 광산의 갱도와 연결된 별도의 연구시설이라는 점에서, 적용 안전법령의 경계가 명확하지 않은 사례이기도 하다. 국내 법체계상 광산의 작업장에는 광산안전법이, 일반 사업장에는 산업안전보건법이, 대학·연구기관의 연구실에는 연구실 안전환경 조성에 관한 법률이 각각 적용되는데, 본 연구에서 검토한 공개자료만으로는 가행광산 갱내 연구시설에 적용되는 법령의 경계와 기관 간 안전관리 책임이 명확하게 확인되지 않았다.
시험광산이 가행광산 병설형으로 추진되면 광산 조업구역과 연구·실증구역 간 법령 적용의 경계 설정이, 유휴광산 전환형으로 추진되면 광업권 소멸 이후 시설의 법적 지위 설정이 각각 문제가 될 수 있다. 하나의 검토 방향은 가행광산의 조업구역에는 광산안전법을, 시험광산 구역은 별도 사업장으로 보아 산업안전보건법 체계를 적용하는 이원적 구조로, 예미랩의 운영 경험은 이러한 구조의 실무적 쟁점을 확인할 수 있는 선례가 된다. 어느 방식이든 후보지 선정과 병행하여 법적 지위와 안전관리 책임 구조를 사전에 설계하는 것이 필수적이며, 이는 해외 사례 분석만으로는 도출되지 않는 국내 고유의 과제이다.
종합 비교 및 논의
기능 성과의 분포
9개 사례의 구조·제도 지표와 공통 평가표에 따른 기능별 정성등급은 각각 Table 3과 Table 4와 같다. Table 4의 등급 판정 근거는 부록 Table A1에 사례·기능별로 제시하였다.
Table 3.
Structural and institutional indicators of the nine cases
| Case | Years in operation | Certification / regulatory linkage* |
Degree- program linkage | Industry workforce training | Permanent industry platform |
| NORCAT | 29 |
△ (provincial statutory training) | × | ○ | ○ |
| GIG Barbara | 101 |
○ (ATEX / IECEx certification) | × | ○ | × |
| NIOSH Bruceton | 115 |
○ (MSHA co-located) | × | ○ | × |
| Sandvik Tampere | 54 | × | × | ○ | ○ |
| Reiche Zeche | 107 | × | ○ | × | △ |
| San Xavier | 68 | × | ○ | ○ | △ |
| Edgar | 105 | × | ○ | ○ | △ |
| Missouri S&T | 112 | × | ○ | × | △ |
| Indooroopilly | 75 | × | ○ | △ (surface-based) | △ |
Table 4.
Qualitative ratings* of functional performance
*Evidence for each rating is given in Appendix Table A1.
제시하는 상·중·하 등급은 공개자료에서 확인되는 활동의 구체성·지속성·제도화 정도를 사례 간에 비교하기 위해 구조화한 지표이며, 가중합산이나 별도의 종합점수 산출 절차를 거치지 않은 것으로, 사례의 객관적인 종합성과 순위를 나타내지 않는다. 따라서 특정 사례가 특정 기능에서 ‘상’으로 평가되었다는 서술은 그 사례가 해당 기능에서 다른 사례에 비해 상대적으로 명확하고 지속적이며 제도화된 활동을 보인다는 의미로 한정되며, 사례의 전반적 우수성을 의미하지 않는다.
9개 사례 중 네 기능이 모두 ‘상’으로 평가된 사례는 없다. 이는 단일 시험광산이 네 기능을 동시에 최고 수준으로 달성하는 것이 해외에서도 일반적이지 않다는 점을 시사하며, 네 기능의 통합 달성을 목표로 하는 국내 스마트마이닝 시험광산 구상이 전례가 드문 설계임을 보여준다. 연구개발 실증은 9개 중 8개 사례에서 ‘상’으로 평가되어 시설 유형에 내재된 기본 기능에 가까운 반면, 표준화·인증과 산업생태계 조성은 각각 2개와 1개 사례에서만 ‘상’으로 평가되어 달성 난도가 현저히 높은 기능으로 나타났다.
제도적 기반과 선후관계
본 연구는 노캣을 대상으로 시험광산의 제도적 기반을 심층 분석하였다. 노캣을 분석 대상으로 선정한 근거는 두 가지이다. 첫째, Table 4의 비교 결과, 노캣은 9개 사례 중 유일하게 산업생태계 조성 기능이 ‘상’으로 평가되었다. 이 기능은 표준화·인증과 더불어 9개 사례 전체에서 달성 난도가 가장 높은 기능으로 나타났기 때문에, 노캣에서 해당 기능이 형성될 수 있었던 조건을 규명하는 것이 국내 시험광산의 제도 설계에 중요한 시사점을 제공할 수 있다고 판단하였다. 둘째, Hall(2017)의 지역혁신체계 연구는 노캣이 위치한 그레이터서드베리(Greater Sudbury)의 제도 형성 과정을 구체적으로 다루고 있어, 노캣의 발전을 뒷받침한 주요 조건과 이들 간의 형성 순서를 문헌을 통해 추적할 수 있다는 장점이 있다.
Hall(2017)에 따르면, 노캣 설립 이전의 서드베리에는 이미 지역혁신체계의 세 요소가 모두 갖추어져 있었다. 300여 개 공급기업으로 구성된 클러스터는 1970년대 후반 감원과 외주화의 산물이었고, 복수의 대학·연구기관과 산업협회는 1990년대 후반부터 2000년대에 걸쳐 층을 이루었으며, 광업 관련 정부기관의 지역 이전은 1986년에 시작되었다(Hall, 2017). 노캣은 이러한 요소들을 새롭게 창출하기보다 기존 요소들을 연결하는 조직으로 기능하였다.
이 선후관계를 국내 여건과 대조하면 Table 5와 같다. Table 5의 국내 여건은 관련 요소의 부재보다는 이들이 지역적으로 분산되어 있다는 점에서 서드베리와 차이를 보인다. ｢2025년도 산업인력현황 보고서｣에 따르면 2023년 국내 자원산업의 광업 부문은 강원, 제조 부문은 경북, 엔지니어링 부문은 서울·경기에 상대적으로 집중되어 있어 관련 기능이 서로 다른 지역에 분포한다. 또한 자원산업 전체 사업체의 약 77%가 1~9인 규모이며, ｢제4차 광업기본계획｣에서도 국내 광업은 비금속광과 중소규모 광산을 중심으로 구성되어 있는 것으로 나타난다(EERISC, 2025; MOTIR, 2024). 이는 다수의 공급·서비스 기업과 대형 가행광산이 동일 지역에 집적되어 공급기업의 시장을 형성하는 서드베리와 다른 조건이다.
Table 5.
Preconditions of the Sudbury mining innovation system and corresponding domestic conditions
| RIS component | Greater Sudbury (Hall, 2017) | Korea |
| Firm cluster | Over 300 mining supply and services firms; approx. 13,500 employees; annual sales of nearly CAD 4 billion | Mining, manufacturing, and engineering functions are concentrated in different regions; no comparable co-located mining-specialized cluster |
| Cluster formation path | Start-ups founded by skilled workers released in the late-1970s downsizing (approx. 10,000 jobs cut by 1981) | No comparable large-scale supplier spin-off path |
| Education and research institutions | Approx. 400 mining researchers and educators at three institutions; CEMI, MERC, MIRARCO and other dedicated organizations | Mining and resource-engineering programs have increasingly been reorganized or integrated into broader energy, environmental, and interdisciplinary fields |
| Industry association | SAMSSA and other region-based supplier associations | Multiple national-level industry associations; no comparable regional supplier association |
| Regional development authorities | 1,600 public servants relocated in 1986; ministry headquarters and geological survey moved to the region; approx. 250 mining-related officials | Mining-related administrative, research, and public functions are distributed across Sejong, Daejeon, and Wonju rather than concentrated in a single mining region |
| Demand anchor | Operating major mining companies provide the principal market for supplier firms | Mining sector centered on small and medium-sized non-metallic mines; no equivalent large-miner anchor market |
교육·연구 및 제도적 기반 역시 존재하지 않는 것이 아니라 여러 지역과 기관에 분산되어 있으며, 그 성격도 변화해 왔다. 국내 자원공학 교육은 국내 광업환경의 변화와 에너지전환 과정에서 전통적인 광산개발 중심에서 에너지·환경 분야를 포괄하는 방향으로 학과와 교육과정이 개편·통합되어 왔다(KSMER, 2022). 또한 자원산업 관련 협·단체는 전국 단위의 복수 조직으로 구성되어 있으며(EERISC, 2025), 광업 관련 행정·연구·공공 기능도 산업통상자원부와 광업등록사무소가 위치한 세종, 한국지질자원연구원이 위치한 대전, 한국광해광업공단 본사가 위치한 원주 등으로 분산되어 있다. 따라서 국내와 서드베리의 핵심 차이는 개별 구성요소의 존재 여부보다, 광업에 특화된 기업·교육·연구·행정 기능이 하나의 지역에서 기업 수요를 중심으로 집적·연결되어 있는가에 있다. 국내 시험광산은 이러한 집적을 전제로 하기보다 분산된 요소와 수요를 시설을 중심으로 조직·연계해야 한다는 점에서 서드베리와 다른 출발조건을 갖는다.
수요 영역 식별 및 수요 연계
역순 설계가 직면하는 위험은 혁신정책 연구에서 지역혁신 역설로 개념화되어 있다. 이는 낙후지역일수록 혁신 투자의 필요는 크지만 공적 재원을 흡수하여 실제 혁신활동으로 전환할 역량은 상대적으로 낮다는 것으로, 혁신지원의 공급과 수요 사이의 단절로 나타난다(Oughton et al., 2002; Hall, 2017). 국내 시험광산 구상이 대규모 국고 투입을 전제하는 반면 수요 측 광업 기반은 축소 국면에 있다는 점에서, 이 역설은 사업 추진 과정에서 관리해야 할 핵심 위험에 해당한다. Hall(2017)이 제시하는 대응 방향은 흡수역량의 제고와 함께, 지원 인프라와 기업 사이의 상호작용을 강화하여 수요 영역을 식별하는 것이다.
노캣의 공모 프로그램은 이 대응이 제도로 구현된 형태로 볼 수 있다. 해당 공모 프로그램은 세 가지 설계 요소를 갖는다. 첫째, 실증의 출발점이 기술 공급자의 제안이 아니라 광산기업이 제시한 구체적 현장 문제이다. 둘째, 개념검증의 수행 장소가 시험광산 또는 실제 조업현장으로 지정되어 있고 기간이 제한되어 있다. 셋째, 종착점이 보고서가 아니라 구매주문의 가능성이며, 2023년 공모에서는 구매주문 발주 가능성에 대한 지원기업의 의지가 자격 요건에 명시되기까지 하였다(Mining Technology, 2026c; NORCAT, 2026b).
이 사례는 국내 시험광산 설계에 중요한 시사점을 준다. 시설과 실증 프로그램을 갖추는 것만으로는 수요가 형성되지 않으며, 광산기업 또는 공공 수요기관이 자신의 현장 문제를 공개적으로 제시하고 검증 결과를 구매로 연결하는 절차가 함께 설계되어야 한다. 국내에서는 광업 부문의 민간 수요가 제한적이므로, 초기에는 공공의 시설·설비 발주와 안전관리 수요가 앵커(anchor) 기능을 담당하는 방안을 검토할 필요가 있다.
통신 인프라와 시설의 단계적 고도화
자율운전, 원격제어, 실시간 지반모니터링과 같은 스마트마이닝의 핵심 실증 주제는 모두 저지연·고신뢰 무선망을 전제하므로, 통신 인프라의 세대가 시설이 수용할 수 있는 실증 주제의 상한을 실질적으로 결정한다. 이는 시험광산의 설계와 투자계획에 갱도 연장이나 단면과 같은 물리적 제원 중심의 후보지 평가에 통신 인프라의 구축 및 갱신 가능성을 명시적 항목으로 포함할 필요가 있음을 시사한다. 통신 인프라는 기술발전에 따라 수년 단위의 지속적인 고도화가 필요한 자산이므로 일회성 구축비가 아니라 반복 투자로 계획되어야 하며, 그 재원을 연구비에서 전액 충당하기보다 통신사업자와의 파트너십으로 조달하는 경로를 우선 검토할 필요가 있다. 통신사업자에게 지하광산은 사설망 기술의 실증·홍보 무대로서 독자적 가치를 가지므로 상호 이익이 성립할 수 있으며, 노캣의 사례는 이러한 파트너십이 세 차례 반복적으로 갱신되었음을 보여준다.
재정구조의 지속가능성
노캣의 재정구조는 흔히 자립형 모델로 소개되지만, 실제로는 재원의 성격이 지출 항목별로 구분되어 있다. 자본적 지출은 주정부 재원과 기업 파트너십이, 실증 프로그램 재원은 연방·주의 혁신 프로그램이, 상시 운영비는 재직자 훈련 수익이 각각 담당하며, 2019년까지 누적 공공 투자가 165만 캐나다달러를 넘어섰다는 사실은 이 시설이 공공 재원 없이 성립하지 않았음을 보여준다(Mining Technology, 2026a). 주목할 점은 상시 운영비를 지탱하는 수익의 원천이 법령이라는 것이다. 미국 연방광산안전보건법의 근로자 교육 의무는 에드거·산하비에르의 재직자 훈련을, 온타리오주 지하광산 규정의 공통핵심 인증 요구는 노캣의 훈련 수익을, EU ATEX 지침의 제3자 인증 요건은 GIG 바르바라의 인증사업을 각각 경기 변동과 무관한 수요로 뒷받침한다. 법정 교육·인증 수요는 이들 시설의 지속적인 사업수요를 뒷받침하는 중요한 제도적 기반으로 작용한다.
따라서 국내 적용 시에도 구축비는 국고 중심으로 조달하되, 실증 프로그램 재원은 수요 연계와 결합한 경쟁형 사업으로 조성하고, 상시 운영비는 재직자 안전훈련·법정교육, 장비 성능시험·인증 지원, 기업 상주·시연 공간 제공 등의 사업수익으로 충당하는 세가지 독립적인 구조가 타당하다. 국내에도 광산안전법상 근로자 안전교육 의무와 광산안전기술기준에 따른 검사·검정 제도가 존재하므로, 법정 안전교육 위탁기관 지정과 스마트마이닝 장비 성능·안전 기준의 제정 및 시험기관 지정을 운영계획에 포함하는 방안을 검토할 수 있다. 운영비를 전액 국고에 의존하거나 법정 수요와 연결되지 않은 훈련·인증 기능은 재정 여건 변화에 취약하며, 사업 종료 후 시설의 존속을 담보하지 못한다.
국내 적용 가능성에 따른 요소 분류
지금까지 확인한 요소들을 국내 적용 가능성에 따라 분류하면 Table 6과 같다.ﾠ
Table 6.
Classification of factors by applicability to Korea
Table 6은 국내 적용 시 필요한 조건에 따라 분석 요소를 세 범주로 구분한다. 공모형 수요연계 절차와 통신사업자 파트너십은 별도의 지역 기반 형성을 전제로 하지 않아 사업 및 인프라 설계 단계에서 직접 반영할 수 있다. 반면 법정 교육·인증 수요, 학위과정 연계, 공인시험기관 지위는 관련 법령과 교육·인증 체계의 보완이 선행되어야 한다. 공급기업 클러스터, 지역혁신생태계와 대규모 민간 수요 앵커는 장기간에 걸쳐 형성되는 산업·지역적 조건이므로 시험광산의 시설 및 운영계획만으로 단기간에 재현하기 어렵다.
국내 적용을 위한 고려사항
이상의 분석을 바탕으로 해외 사례의 운영주체별 강점과 국내 기관의 기존 기능을 함께 고려하여 운영기관별 역할 배분(안)을 제시할 수 있다. GIG 바르바라와 NIOSH 브루스턴은 연구개발 실증과 표준화·인증에서 모두 ‘상’으로 평가되어, 전문 연구·공공기관의 기존 역량과 제도적 권한이 해당 기능의 기반이 될 수 있음을 보여준다. 이에 한국지질자원연구원은 실증 대상 기술 분야와 추진 절차·일정을 포함한 연구개발 프로그램 수립을 담당하는 것이 적절하다. 한국광해광업공단은 광산안전 시설·기술 지원과 재해예방 기능을 바탕으로 표준화·인증 지원과 재난대응 등 재직자훈련 기능을 담당하고, 관계 법령상 권한 검토와 병행하여 공인시험기관 지위의 단계적 취득 또는 기존 인증기관과의 협약을 검토할 수 있다. 대학 소유형 5개 사례가 모두 인력양성에서 ‘중’ 이상으로 평가되고 그 성과가 정규 교과과정과의 결합에서 비롯된 점을 고려하면, 대학은 정규 교과·실습과 연계한 학위과정형 인력양성을 담당하는 것이 적절하다. 산업생태계 조성은 9개 사례 중 노캣만 ‘상’으로 평가되었으며, 상설 산업연계 플랫폼과 수요연계 프로그램이 그 핵심 기반으로 확인되었으므로, 국내에서도 전담 조직 또는 전담 기능을 명시하고 수요 연계를 핵심 임무로 부여할 필요가 있다.
아울러 국내 고유의 고려사항이 두 가지 있다. 첫째, 법적 지위의 사전 설계이다. 가행광산 연계 연구시설의 적용 안전법령은 예미랩에서도 정리되지 않은 쟁점이므로, 후보지 선정과 병행하여 법령 적용 경계와 안전관리 책임 구조를 확정하여야 한다. 둘째, 이전가능성의 검토이다. 테스트베드 모델의 확장가능성은 흔히 과대평가되며(Engels et al., 2019), 노캣 자체가 핀란드 혁신센터 모델을 참조해 설립된 시설이므로(Hall, 2017) 국내의 노캣 벤치마킹은 두 번째 모델 이전에 해당한다. 그레이터서드베리에는 이미 공급기업 클러스터와 교육·연구 및 행정 기반이 형성되어 있었다. 국내에서는 동일한 전제가 확인되지 않으므로, 시설 사양이나 조직 형태를 그대로 이전하기보다 Table 6에서 구분한 직접 적용 가능 요소와 제도적 보완이 필요한 요소를 중심으로 국내 여건에 맞게 재구성할 필요가 있다. 특히 수요·재원·인프라를 결합하는 계약 구조는 국내 광산 규모와 인프라 여건을 반영하여 설계할 필요가 있다.
결 론
본 연구는 기존의 개별 시설 중심 연구를 확장하여 해외 시험광산 9개 사례를 기능별 성과와 제도적 조건의 두 축으로 비교하고, 국내 선행사례인 예미랩을 통해 인프라 공유와 법적 지위의 쟁점을 검토하였다. 분석 결과, 첫째, 네 기능 모두에서 ‘상’으로 평가된 사례는 없었으며 기능별 강점은 운영주체 유형에 따라 달라지는 경향을 보였다. 둘째, 연구개발 실증과 산업생태계 조성에서 ‘상’으로 평가된 노캣은 공급기업 클러스터, 교육·연구기관과 지역 행정기반이 선행하여 형성된 환경에서 이들을 연결하는 조직으로 기능하였다. 셋째, 노캣은 광산기업의 현장 문제를 실증과 구매 가능성으로 연결하는 수요연계 구조를 운영하였으며, 상시 운영수입은 법정 교육·훈련 수요에 기반하였다. 또한 통신 인프라는 통신사업자와의 파트너십을 통해 단계적으로 고도화되었다.
이러한 결과는 국내 시험광산에서 모든 기능을 하나의 기관에 집중하기보다 기능별 전문성을 가진 기관이 역할을 분담하는 구조를 검토할 필요가 있음을 시사한다. 적용 가능성 측면에서는 공모형 수요연계와 통신사업자 파트너십은 사업 설계 단계에서 직접 반영할 수 있는 반면, 법정 교육ﾷ인증 수요와의 연계, 학위과정형 인력양성, 공인시험기관 지위는 제도적 보완이 선행되어야 한다. 반면 공급기업 클러스터와 지역혁신생태계, 대규모 민간 수요 앵커는 단기간에 재현하기 어려운 구조적 조건에 해당한다. 따라서 시설을 먼저 구축하여 관련 생태계 형성을 유도하는 국내 구상에서는 기술 공급뿐 아니라 수요 측 문제의 조직과 지역의 흡수역량을 함께 고려할 필요가 있다.
구체적인 설계에서는 후보지 평가와 투자계획에 통신 인프라의 구축 및 갱신 가능성을 포함하고, 인프라 구축비, 실증 프로그램 재원과 상시 운영비를 구분하여 설계할 필요가 있다. 상시 운영비에는 법정 교육훈련 및 향후 시험·인증 수요와 연계된 사업수익을 활용하는 방안을 검토할 수 있다. 또한 가행광산과 연계하여 시설을 구축하는 경우 적용 법령과 안전관리 책임을 후보지 선정 단계에서 함께 확정할 필요가 있다.
