포항 지진 발생 이후 5년, 지열 발전소의 현주소는?

포항 지진 발생 이후 5년, 지열 발전소의 현주소는?

대학생신재생에너지기자단 19기 권도현

 

포항지진 발생 후 5년

포항지진이 발생한 지 햇수로 5년 포항지진의 원인이라고 밝혀진 포항 지열발전소는 포항지진 이후 완전히 가동이 중단되었다. 그러나 최근 국내외 지진 전문가들은 규모 5.5의 포항지진이 예측 가능했다고 설명한다. 고려대학교 이진한 교수 연구팀에 따르면 포항지진이 지열발전소 물 주입 시 발생한 미소지진 자료를 과학적으로 관리하고 분석했다면 예측할 수 있었다는 사실을 입증했다. 또한 포항 지진에 대한 피해 재발을 방지하고자 이에 따라 경북 포항에 지열지진연구센터가 들어선다.

 

[자료 1. 포항지진 이후 운영이 중단된 포항 지열발전소]

출처: 한겨레 신문

 

포항 지열 지진 연구센터

내년 정부 예산안에는 포항 지열지진연구센터 건립을 위한 실시설계비용 7억 원이 추가되었는데 이 지열지진연구센터를 설립을 위해 총사업비 약 158억 원을 들여 내년 상반기 착공하는 것을 목표로 하고 있다. 지열지진센터는 옛 지열발전소 부지인 포항시 북구 흥해읍 남송리에 건설 예정이며 지열발전소 부지의 상황을 지속적으로 관찰 및 관리하고 지진이나 지반, 지열, 단층 등의 연구를 수행할 예정이다. 운영 기관과 재원 확보 방안 등이 아직 정해지지 않는 등, 여러 문제가 존재하고 있으나 포항 지열지진연구센터의 건립과 동시에 추진되는 공동체복합시설(재난 트라우마센터, 체험시설 등)이 건립된다면 지진의 피해가 극심했던 흥해 지역주민의 인프라 구축 및 경제 활성화와 더불어 지열발전소 부지에 대한 지진연구 역시 활발하게 이루어질 것이다. 그렇다면 지열발전소와 지열발전 연구가 왜 중요한 것일까?

[자료 2. 내년 착공 예정인 포항 지열지진연구센터]

출처: 포항포털

전세계 지열발전의 현주소

2019년 기준 전 세계 지열발전 설비용량은 14GW 정도로 전체 재생에너지 설비용량인 2537 GW에 대해선 1% 미만의 낮은 비중이지만 다른 재생에너지와는 달리 꾸준하게 전기를 생산한다는 장점이 있다. 특히 기존의 지열발전은 화산지대와 같은 지하로 조금 들어가도 온도가 급격히 높아지는 특수한 지역에서만 높은 효율로 생산할 수 있어 이런 화산지대인 필리핀, 인도네시아, 아이슬란드와 같은 지역에서 활발하게 건설되었다. 하지만 기술의 발전으로 지하 깊은 곳까지 발전소 설치가 가능해지면서 우리나라 포항과 같은 지역에서 지열발전소를 건립하게 되었다. 지열발전의 기본적인 원리는 이러한 온도가 높은 심부 지역에 물을 주입하여 물을 끓여 이를 통해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 원리이다. 그런데 이곳에서 바로 문제가 발생하는데 이 물이 알지 못한 암석의 균열을 따라 흐르면서 암석이 미끄러져 지진이 발생한다는 문제가 있었다. 이로 인해 세계 여러 나라에서 지열발전소 근처에서 지진이 발생하였고 우리나라와 같은 몇몇 국가에서는 지열발전이 잠정 중단되었다.

 

[자료 3. 지열 발전의 원리]

출처: 네이버블로그

그럼에도 불구하고 지열발전소가 필요한 이유

요즘 여러 환경문제가 대두되는 이유는 지구온난화 때문일 것이다. 지구온난화는 온실기체의 농도 증가에 의해 발생하는데 이러한 온실기체 중 하나인 이산화탄소를 줄이는 기술 중 하나가 바로 CCS 기술이다. CCS 기술이란 공기 중의 이산화탄소를 대기권이 아닌 다른 지역에 저장하는 기술이다. 특히 이 이산화탄소를 암석권에 저장하는 기술이 가장 유용한데 이러한 기술을 사용할 수 있는 곳이 바로 지열발전소이다. 아이슬란드의 헬리셰이디 지열발전소(Hellisheidi geothermal power plant)에서는 현재 이산화탄소를 암석으로 바꾸는 기술을 도입하고 있다. 이산화탄소를 다공성 현무암에 주입해 영구적으로 가두는 기술을 사용하는데 공기 중의 이산화탄소를 포집하여 100도로 가열된 필터에서 순수하게 농축하여 다량의 물에 용해한 후 이 이산화탄소가 용해된 물을 현무암에 주입하면 현무암 암석의 성분들과 반응하여 석회석 같은 물질을 형성한다. 이러한 과정은 헬리셰이디 발전소 연구진에 따르면 2년 이내에 이루어진다고 밝혔으며 이러한 공정은 현재의 기술 중 이산화탄소를 대기권이 아닌 곳에 저장하는 가장 안전한 기술로 손꼽힌다.

 

[자료 4. 아이슬란드 헬리셰이디 지열발전소]

출처: Engi's CONPAPER

지열발전의 미래

지열발전소는 청정한 전기에너지를 생산하는 것에도 많은 의미가 있지만 그 발전소를 이용하여 공기중의 이산화탄소를 줄여 지구온난화를 억제하는 일석이조의 효과를 가지고 있다. 물론 지진이라는 큰 장벽이 지열발전소에는 존재하지만, 이 지진이라는 큰 난관을 극복한다면 차세대 발전원이자 지구온난화를 막을 수 있도록 돕는 하나의 해결책이 될 것이다. 그러므로 이번에 국내에 건설되는 포항 지열발전 연구소가 지열발전과 지진의 인과관계 연구를 통해 지열발전을 이룬다면 우리나라뿐만 아니라 전 세계의 청정에너지 설비와 나아가 지구온난화를 줄일 수 있는 새로운 전환점이 될 것이다.

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참고문헌

[1] 저자, “title of an article.”, title of the journal, website URL, 작성일, [검색일(년/월/일)]

[1] 국제재생에너지기구(IRENA)[한국에너지정보문화재단에서 번역], “19년 재생에너지 설비용량 주요내용.”, 4page, 2020.03.31

[2] 이근영기자, “포항지진은 지열발전 시추,물 주입에 의한 유발지진 ”, 한겨레, https://m.hani.co.kr/arti/science/science_general/842318.html#cb, 2018.04.27, [2021.11.07 검색]

[3] 이수지기자, “CO2로 돌 만든다" … 세계최초 기술 개발 성공 ”, 뉴시스, https://news.naver.com/main/read.naver?mode=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=003&aid=0007282373, 2016.06.10, [2021.11.07 검색]

[4] 한국전기안전공사, “이산화탄소 잡는 청정 발전소 헬리셰이디 지열발전소 ”, 한국전기안전공사 블로그, https://blog.naver.com/kescomiri/221695206225, 2019.11.01, [2021.11.07 검색]

[5] Oh my Pohang, “포항시, 지진피해지역 활성화 앵커시설 국비예산 확보 ‘순항’”, 포항시 블로그, https://blog.naver.com/7500phs/222518047859, 2021.09.27, [2021.11.07 검색]