에너지자원분야 신기술동향 - 지하자원
및 지하공간의 활용
본 기사를 온•오프라인으로 보여주는 책자 및 컴퓨터 (모니터)뿐 아니라 의식주 및 인간의 모든 활동에서 사용되는 사물은
모두 지하자원에서 기인한다. 또한, 현대의 인간활동을 가능하게
해주는 것 역시 지하자원 중 하나인 에너지자원이다. 지하자원은 자연현상에 의해 지각 내에서 만들어진
자원으로 인간활동에 필요한 모든 것을 총칭하며, 에너지의 생산에 사용되는 에너지 자원과 인간생활에 필요한
여러 용품들의 원료나 재료로 쓰이는 광물 자원으로 분류된다. 자원공학은 간단히 지하자원의 개발 및 활용에
관한 학문이라고 말할 수 있다. 자원공학과의 전신인 1900년대
초반 광산학과 및 채광학과에서는 지하자원의 채굴 및 야금 기술에 초점을 맞추어 연구하였으나, 현재에는
그 연구영역이 넓어져 탐사, 평가, 개발, 제련 및 폐자원의 재활용까지 포함하고 있으며 폐자원 또는 오염물질의 지하공간 내 저장까지 다루고 있다.
여기 신기술 동향에서는 지하자원 및 지하공간의 활용을 주제로 하여, 최근
개발된 신기술 다섯 개를 따로 따로 소개하고자 한다. ①한국지질자원연구원의
손정술 박사는 기존의 금속광상탐사에 적용하던 유도분극 정밀탐광기술을 발전시킨 광대역 유도분극 정밀탐사 기술에 관해 소개하였다. 해당 기술의 개발을 통해 기 개발이 진행된 지표근처 고품위 광체뿐 아니라 지하 300m에 이르는 심부 저품위 금속광체의 탐사가 가능해졌다. ②서울대학교
에너지자원공학과 조희찬 교수는 지하 에너지자원인 석유의 개발과 대표적인 온실가스인 이산화탄소의 지중저장을 동시에 달성할 수 있는 기술인 CO2-foam 석유증진회수기술에 대해 기술하였다. 석탄화력발전소의
부산불인 비산재와 물, 그리고 이산화탄소를 혼합하여 생산한
CO2-foam를 주입함으로써 저류층의 원유 생산 후 남은 원유를 마저 회수하는 기술이다. ③또한, 민기복 교수는 지각 내부 열인 지열에너지의 이용에 관하여 기술하였다. 지열에너지는
다른 신재생에너지와는 달리 지속적 공급이 가능한 기저부하 에너지로 석탄, 석유 등 전통적인 지하 에너지자원의
이용으로 인한 지구온난화의 대응책이 될 것으로 기대한다.
이상 세 가지 기술은 지하 자원의 탐사 및 이용에 관한 것이었다면, 뒤에
소개될 두 가지는 지하 공간의 이용에 관한 기술들이다.
④서울대학교 에너지자원공학과 송재준 교수는 이산화탄소의 지중저장기술을
소개하였는데, 발전소나 제철소 등에서 포집된 온실가스를 대규모로 지하공간에 오랫동안 격리하는 기술이다. 그 중 특히 서울대 에너지자원공학과에서 연구되는 해양 지중에서의 CO2 장기거동
모델링 및 모니터링 기술과 CO2 주입에 따른 지반 안정성 모델링 기술에 관해 설명하였다. ⑤마지막으로 한국지질자원연구원 류동우 박사는 수백 MW의 전력을 저장 및 공급할 수 있는 압축공기 에너지저장기술에 관해 기술하였다. 해당 기술은 잉여전력이 발생할 때 공기를 압축해 저장시설에 주입하여 필요 시 열원으로 가열되어 전력을 생산하는
기술로서 신재생에너지를 포함하는 미래 청정에너지의 안정적인 이용에 필수적인 기술이라고 할 수 있다.
이상의 다섯 가지 신기술은 전통적인 지하자원 및 지하공간의 활용기술들 대비 기술의 효율성을 높이거나 온실가스의
영향을 저감시키는 방향으로 발전된 기술들로서, 현재 에너지자원공학 분야의 주요 연구의 흐름과 향후 지구온난화
문제를 해결할 수 있는 방법 들을 제시하고 있다.
- 정은혜 서울공대 에너지자원공학과 교수 (서울공대 소식지 104호에서)