고준위 방폐장, 지하 에너지 저장시설 등 땅 속 깊은 곳 심부공간 수요가 증가하는 가운데, 한국지질자원연구원(원장 이평구)이 심지층의 물리특성과 움직임을 평가할 수 있는 기술을 개발했다.
지질연 심층처분환경연구센터가 연구를 주도했다. 센터는 심부 시추공 물리검층 방법을 이용한 심지층 특성화 기술 개발과 더불어, 깊이 1.5㎞까지 적용 가능한 공곡(시추공 좌표를 구하는 것)검층장비 K-DEV를 개발했다.
'물리검층'은 시추공 주변을 깊이에 따라 연속 측정해, 암석 성질이나 지층 등 상태를 조사하는 방법이다. 유가스, 광물자원 탐사에 주로 사용된다. 고준위 방사성폐기물 처분장 등 부지특성 평가에도 쓰여 더 깊은 심부까지 물리검층 할 수 있는 시추공 장비 개발이 필요하다.
시추공은 일직선이 아니다. 많게는 3~5도 편차각을 보이고, 깊어질수록 더 심해지는 경향이 있다. 시추공 편차각은 물리탐사 자료 해석에 필수적으로, 심도가 깊을수록 중요하다.
K-DEV는 가속도계, 자력계와 더불어 고성능 미세전자기계시스템(MEMS) 자이로 센서를 채용했다. 실시간 자료처리 소프트웨어(SW)를 개발해 케이싱(퇴적물 붕괴 등을 막기위한 파이프)이 설치된 시추공에서도 정확한 공곡검층이 가능하도록 했다. 기존 방식은 케이싱 설치시 공곡 검층이 불가능하다.
K-DEV는 상용 와이어라인 윈치시스템에 호환되도록 실시간 통신 및 지상 제어장비를 갖추고 있으며, 공곡 자료뿐만 아니라 온도, 압력, 자연감마선까지 함께 연속 측정할 수 있다.
이번 기술 개발은 국내의 시추, 지질조사, 물리탐사 장비 대부분을 외국 전문기업에 의존하는 상황에서, 독자 연구개발(R&D)과 기술이전 등을 통해 국내 기업에게 접근성 있는 시추공 물리검층 기술 서비스를 제공하는 기반을 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다.
실무 개발자 조영욱 박사는 “K-DEV는 국외 기업에 의존하던 국내 물리검층 장비를 국내 순수 기술로 개발하게 된 전환점”이라고 말했다.
이평구 원장은 “K-DEV는 탄소중립 실현과 고준위 방사성폐기물 처분장 마련 등 인류 생존과 직결되는분야에 유용하게 활용되는 연구장비”라고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
