포항 강진 원인 사이언스지 게재

공동연구팀, 지열발전소 강진 원인으로 지목

윤혜주 기자 | 입력 : 2018/04/27 [14:30]

▲ 고려대학교 이진한 교수와 부산대학교 김광희 지질환경과학과 교수 등 공동연구팀이 포항 강진은 지열발전소로 인해 발생했다고 주장하는 논문이 '사이언스'에 게재돼 화제다(사진=뉴시스).


(팝콘뉴스=윤혜주 기자) 지난해 11월 포항에서 규모 5.4 강진이 발생한 원인이 포항에 건설 중이던 ‘지열발전소’에 있다는 내용의 국내외 논문 2편이 국제 과학전문 학술지 ‘사이언스’에 게재되면서 지열발전소를 놓고 진실공방이 가열될 전망이다.

 

고려대학교 이진한 지구환경과학과 교수와 부산대학교 김광희 지질환경과학과 교수, 서울대학교 김영희 지구환경과학부 교수 공동연구팀이 포항 강진의 원인을 밝힌 연구 논문 ‘2017년 규모 5.4 포항지진이 유발지진일 가능성 평가’가 27일 사이언스 온라인 판에 실렸다.

 

사이언스 온라인 판은 사이언스지 인쇄에 앞서 중요 논문을 온라인으로 미리 게재하는 ‘우선 출간’의 방식으로 출판되고 있다.

 

사이언스에 논문이 실렸다는 것은 국제 학계에서 ‘포항 강진의 원인이 지열발전소 건설에 있다’고 주장하는 공동연구팀의 손을 들어준 것을 의미한다고 볼 수 있다.

 

공동연구팀이 사이언스에 게재한 논문은 지열발전소의 유체(물) 주입과 포항 강진 사이 상관관계를 지진학과 지질학, 지구물리학적 근거를 들며 포항에 건설 중이던 지열발전소가 포항 강진의 원인이라는 내용을 담고 있다.

 

논문에 따르면 지난 2006~2015년 10년 동안 포항지진 진앙 반경 10km 이내에서 총 6차례 규모 1.2~1.9 지진이 발생했지만 지열발전소 건설을 위해 2012년 9월부터 2015년 11월까지 두 개의 구멍을 뚫고 물을 4차례 주입하기 시작하면서 규모 3.0미만 미소지진 발생 건수가 급격히 증가한 것으로 분석했다.

 

구멍을 통해 주입된 물이 단층면과 단층면 사이로 흘러 들어가면서 잘 고정돼 있던 단층면의 마찰력이 떨어지고 맞닿은 단층면들이 미끄러지는 등 물로 인해 딱딱한 땅이 물러지면서 지진이 발생했다는 주장이다.

 

또 공동연구팀은 두 개의 구멍 ‘생산정’과 ‘주입정’의 위치가 포항 지진의 전진과 본진 발생 위치와 거의 일치한다는 점을 근거로 들었다.

 

특히 두 개 구멍이 각각 4382m, 4348m 깊이로 뚫렸는데 포항 본진 진원의 깊이가 5000m라는 것을 강조하며 주입공의 깊이와 진원의 깊이가 상당히 비슷하다는 점을 제시했다.

 

▲ 경북 포항시에 5.4 규모의 지진이 발생했던 지난해 11월 16일 포항 북구 장성동 원룸 주차장 외벽 휘어져 있다(사진=뉴시스).

 

포항지열발전소는 포스코와 한국수력원자력, 한국지질자원연구원이 건설에 참여하고 있는 국내 최초 지열발전소로 2017년말 완공을 목표로 2012년 시추 작업에 들어갔지만 포항지진 원인으로 지목되면서 현재 건설이 중단된 상태다.

 

지열발전소는 땅속으로 뚫은 주입정을 통해 물을 흘려보내면 물이 땅에서 발생하는 열을 흡수하고 수증기로 변하게 되는 과정에서 발생되는 에너지가 또 다른 구멍인 생산정으로 분출되면서 발전기가 돌려지는 방식으로 운행된다.

 

지열발전의 경우 낮은 수압으로 물을 주입하는 ‘수리자극법’을 사용하기 때문에 규모 3.5 이상의 지진은 발생할 수 없다는 것이 학계 내에서 알려진 정설로 규모 5.4 지진이 발생하려면 포항지열발전소에 주입된 물 양의 약 8백배가 필요하다.

 

하지만 공동연구팀이 이번 논문을 통해 지열발전에 수리자극법이 사용된다 하더라도 포항 지진과 같은 규모 5이상의 지진이 발생할 수 있다는 것을 입증해 기존 통념을 뒤엎은 것이어서 괄목할만한 성과로 보여진다.

 

고려대 이진한 교수는 지난해부터 원자력안전위원회 지원으로 2016년 경주지진의 원인을 규명하는 연구를 실시하던 중 경주 지진과 포항 지진의 연관성을 검증하기 위해 포항지열발전소에 지진계 8대를 설치했으며 실제 지열발전소 지역에서 포항지진이 일어난 것을 보고 포항지진이 지열발전소로 인해 발생했다고 일관되게 주장해 왔다.

 

또 독일 지질연구센터와 스위스 취리히공대 위머 교수 등 국제공동연구진이 원거리 지진자료와 인공위성 원격탐사자료 등을 분석해 포항지진이 발생한 단층면을 분석한 결과, 포항지진이 유발지진일 가능성이 높다는 주장을 펼친 논문이 공동연구팀 논문과 함께 사이언스에 게재되면서 이 교수팀 주장에 신빙성을 더한 것이다.

 

유럽 연구진은 ‘지진이 발생한 단층면의 연장선’이 ‘지열발전소가 물을 주입한 지하 암반층’과 연결된다는 것을 밝혀냈다.

 

앞서 정부는 금년 3월 국내외 학자 14명으로 ‘지열발전 정밀조사단’을 꾸려 포항 지진과 지열발전소 사이 상관관계를 조사를 실시하고 있으며 내년 3월까지 1년 동안 연구를 실시해 포항 지진 원인에 대해 최종 결론을 낼 계획이다.

 

공동연구팀과 유럽 연구진에 이어 정밀조사단까지 포항 지진 원인이 지열발전소라는 결론을 낼 경우 우리나라에서 지열발전이 어려워질 수 있으며 시설물 피해 총 2만7317건, 피해액 551억 원에 이르는 포항 강진에 대한 정부 차원의 피해보상이 불가피할 것으로 보인다.

 

산업통상자원부 신재생에너지정책과 이경호 과장은 “공동연구팀의 논문에 대해 “포항지진과 지열발전소 상관관곙 대해 상반된 의견을 가진 대표 전문가 고려대 이진한 교수와 연세대 홍태형 교수를 상시 자문위원으로 위촉해 조사의 중립성을 확보했다”고 말했다.

 

또 “주민 대상으로 조사 진행과정에 대한 설명회를 개최하는 등 투명하고 공정하게 조사 분석을 실시하고 그 결과를 가감없이 발표할 계획”이라고 덧붙였다.

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