[미국 도시 르포] 포항 산유도시의 꿈 이룰까...휴스턴 자연과학 박물관(2)
[미국 도시 르포] 포항 산유도시의 꿈 이룰까...휴스턴 자연과학 박물관(2)
  • 전용희 기자
  • 승인 2024.06.30 10:00
  • 댓글 0
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위에스 에너지홀에서
석유 탐사 과정을 통하여
과학 및 기술적 기반의 접근 바람직

후편을 읽기 위해서 석유 혹은 원유에 대한 용어 몇 개를 먼저 정리하여 본다. 

▶산유국이란

산유국(産油國)은 자국의 영토 및 영해에서 석유 원유를 생산하는 나라를 말한다. 일반적으로 큰 영토를 보유한 나라나 중동과 북아프리카 쪽 국가들이 산유국인 경우가 많다. 세계 주요 산유국은 미국, 사우디아라비아, 러시아, 이란, 캐나다, 중국등이다. 거의 모든 주요 산유국은 석유 수출국 기구(OPEC: Organization of the Petroleum Exporting Countries)에 가입되어 있다. 세계 원유 매장량의 절반 정도가 사우디아라비아, 이란, 이라크 등 중동에 몰려 있다.

▶ 석유 어원과 뜻

왜 석유인가. 돌에서 기름이 나온다는 뜻은 아닐 것이다. 기름을 채취하기 위해서 돌을 깨고 땅속을 파들어 가야 한다는 의미로 사용됐다. 석유는 땅속 깊이에 있는 액체, 기체상태의 탄화수소 혼합물이다. 따라서 석유(Petroleum)는 보통 액체 및 기체 상태의 원유를 말한다. 그리스어와 라틴어 Petra(바위 또는 돌) 그리고 Oleum(오일)에서 유래했다. 자연적으로 발견되는 석유는 거의 물과 같이 있으며, 물보다 비중이 낮아 바위의 위에, 물은 그 밑에 있게 된다. 땅속에서 퍼 올린 정제되지 않은 그대로의 석유를 원유(Crude Oil)라 한다. 땅속에서 기름만 나오는 것이 아니라, 천연가스도 나온다. 따라서 '석유 = 원유 + 가스'라고 생각하면 된다. 그러나 신문에서도 보통 원유를 석유란 용어와 별다른 구분없이 사용하는 것 같다. 

지난 6월 3일 정부가 국내 동해안 앞바다에 최대 140억 배럴 규모가 매장되어 있을 것으로 발표한 것은 석유와 천연가스를 합친 양의 규모이다. 

▶위에스(Wiess) 에너지 홀

아래 사진은 위에스 에너지 홀 입구를 보여준다. 

위에스 에너지 홀 입구. 전용희 기자
위에스 에너지 홀 입구. 전용희 기자

시민들이 전력 생산 과정을 둘러보고 있다. 

전기 생산 과정도. 전용희 기자
시민들이 전력 생산 과정을 보고 있다. 전용희 기자

아래 사진은 선박 지진 에어건(Marine Seismic Airgun)을 보여준다. 지진 에어건은 해저 표면 아래에 있는 석유와 가스를 찾기 위해 사용된다. 지진 조사 선박은 이와 같은 에어건 배열을 견인한다. 에어건은 물속과 해저 표면 아래에 있는 바위로 진동을 만들기 위해 아주 높은 압력에서 공기를 폭발시켜 발사한다. 이 에어건은 2,500 psi(pounds per square inch) (즉, 평방 인치 당 파운드)에서 공기를 방출하도록 설계됐다. 

수평 탐사 전용희 기자
수평 탐사를 위한 선박 지진 에어건.  전용희 기자

아래 사진은 드릴 비트를 장착한 시추 파이프를 보여준다. 현재 기술력으로 해저 면에서 12km까지 시추가 가능하다고 한다. 

심해드릴 전용희 기자
드릴 비트를 장착한 시추 파이프. 전용희 기자

아래 사진은 유정(Oil Well)까지 내려간 시추 파이프를 통해 석유를 퍼올리는 모습을 보여준다. 기름을 퍼올리면 기름의 무게때문에 퍼올리는 기름만큼 유정의 수면이 내려가게 된다. 

원유가 모여있는 유정 모형. 전용희 기자
원유가 모여있는 유정 모형. 전용희 기자

▶ 도시 휴스턴의 변화

- Before 산유도시

작은 농업과 해운업 중심의 도시

 - After 산유도시 

휴스턴은 석유 산업의 발전과 함께 많은 변화를 겪었다. 석유 생산이 시작되기 전과 후, 여러 가지 중요한 차이점이 있다. 석유 생산이 본격화되면서 휴스턴의 인구가 급증하였고, 이는 도시의 경제적 성장을 촉진시켰다. 대규모 산업 기반의 형성과 함께 휴스턴은 전 세계적으로 중요한 경제 중심지로 자리매김하게 되었다.

석유 생산 후에는 도시 인프라가 크게 발전하였다. 도로망, 공공 시설, 주거 지역 등이 만들어지고, 도시의 인프라는 산업 활동에 필요한 기반을 갖추게 되었다.

석유 산업의 성장으로 경제가 다각화되었다. 석유 산업 외에도 제조업, 금융 서비스, 고급 기술 산업, 보건 의료  산업 등이 발전하게 되었다.

마지막 사진은 3D 모형으로 산유도시의 모델을 보여준다. 

산유도시 3D 모형. 전용희 기자
산유도시 3D 모형. 전용희 기자

석유 산업 발전 이후, 휴스턴은 여러 인종과 국적의 이민자들이 몰려오면서 인구 구성이 매우 다양화되었다. 이는 도시의 문화적 풍부함과 경제적 성장을 더욱 촉진시켰다.

이러한 변화들은 휴스턴을 미국에서 가장 중요한 도시 중 하나로 만들었고, 세계적인 석유 산업 중심지로 자리매김하게 되었다.

▶ 에필로그

석유 탐사는 보통 지질조사, 시추, 평가 및 개발과 같이 세 단계로 구분할 수 있다. 첫 단계인 지질조사 (Geological Survey) 단계는 잠재적인 석유 매장지를 찾기 위해 지질학적 데이터를 수집하고 분석하는 과정이다. 지질학자들은 암석의 특성과 구조를 연구하고, 지진파 탐사와 같은 지구물리학적 방법을 사용하여 석유가 존재할 가능성이 있는 지역을 찾아낸다. 다음은 시추 (Drilling) 단계로, 탐사가 유망한 지역으로 확인되면, 시추 장비를 사용해 시추를 시작한다. 시추는 지하 깊숙한 곳에 있는 석유를 직접 뽑아내기 위해 여러 세부 단계로 나뉜다. 시추 과정에서 시추공을 통해 시료를 채취하고, 시료를 분석하여 석유의 존재 여부와 양을 확인한다. 세 번째 단계는 평가 및 개발 (Evaluation and Development) 단계이다. 석유가 발견되면, 그 매장지의 상업적 가치를 평가하고, 생산을 위한 인프라를 구축하는 단계이다. 여기에는 시추공을 더 뚫거나 생산 시설을 세우는 작업이 포함된다. 석유 생산이 시작되면, 지속적으로 모니터링하고 최적의 생산 방식을 유지하게 된다.

한국은 이제 겨우 1단계 조사에서 결론을 도출한 시점으로, 2단계 작업을 진행하기 위한 발표를 지난 6월 3일 윤석열 대통령이 했다고 보면 될 것이다. 

사안의 중요성과 어려움을 고려해볼 때, 대립적 정치 논리가 아닌 과학과 기술적 기반의 차분하고 치밀한 접근이 요구된다고 하겠다. 

한국의 새로운 산유국 꿈과 동시에 포항 산유도시의 꿈이 이루어지길 소망해본다. 


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