셰일가스. 채굴은 왜 인공지진을 유발할 수 있다고 하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.셰일가스 개발 과정에서 지진이 발생할 수 있는 이유는 지하에 많은 양의 유체를 주입하면서 암석의 압력상태가 변하고, 기존 단층이 움직일 수 있기 때문입니다.수압파쇄 자체가 암석에 미세한 균열을 만들기 때문에 아주 작은 지진은 발생할 수 있습니다.특히 주입된 유체가 기존 단층까지 도달해 단층 내부의 압력을 높이면 마찰력이 약해져 이미 응력이 쌓여있던 단층이 미끄러질수도 있구요.다만 중요한 점은 셰일가스 지역에서 발생하는 인공지진 상당수가 수압파쇄 자체보다 채굴 후 발상한 폐수를 지하 깊은 곳에 대량 주입하는 과정과 관련있다는 것입니다.폐수 주입은 더 많은 양을 장기간 주입하기 때문에 넓은 범위에서 변화가 가능하기 때문이죠.
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수압파쇄 공정은 왜 지하수 오염 우려를 낳나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.수압파쇄에서 지하수 오염이 우려되는 이유는, 고압의 물에 모래뿐 아니라 여러 화학 첨가제를 섞어 지하에 주입하기 때문입니다.(첨가제는 마찰 감소, 부식 방지, 미생물 억제 등의 목적으로 사용됨)다만 셰일층은 일반적으로 식수로 사용하는 지하수층보다 훨씬 깊어, 파쇄액이 암석을 뚫고 곧바로 지하수까지 올라오는것이 주된 오염경로는 아닙니다.더 현실적인 위험은 시추공의 케이싱/시멘트가 불량하거나 손상돼 가스나 액체가 세는 경우, 지상에서 파쇄액이 유출되는 경우입니다.또 파쇄 후 지상으로 돌아오는 폐수에는 첨가제 뿐 아니라 지층에서 나온 염류 등도 포함될 수 있어 저장/운송/처리가 부실하면 지하수나 하천을 오염시킬 수 있습니다. 실제로 미국 EPA도 특정 조건에서 수압파쇄 활동이 식수원에 영향을 준 사례가 있다고 평가하고 있습니다.따라서 핵심은... 수압파쇄 자체만이 아니라 시추공의 밀폐 상태와 파쇄액/폐수의 전 과정 관리라고 볼 수 있겠습니다.
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기업의 친환경 투자가 실제 환경 개선으로 이어지는지 어떻게 확인할 수 있을까요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.기업의 친환경 투자는 얼마를 투자했는지보다 투자 전후 환경성과가 실제로 얼마나 개선됐는지를 측정하는 것이 중요합니다.대표적으로 생산량 대비 에너지 사용량과 온실가스 배출량, 용수 사용량, 폐기물 발생량, 원료 사용량 등을 투자 전후로 비교할 수 있습니다.(예로, 설비 개선 후 제품 1개 생산에 필요한 전력과 탄소배출량이 얼마나 감소했는지 보는것)또한 재생에너지 사용 확대, 폐열 재활용, 공정 변경 처럼 생산방식 자체가 실제로 변화했는지도 함께 확인해야겠습니다.단순히 배출량이 줄었더라도 생산량 감소 때문인지, 친환경 투자 효과인지를 구분해야할 필요가 있습니다.따라서 투자금액 -> 공정변화 -> 에너지/자원 절감 -> 실제 배출량 감소로 이어지는 지표를 지속적으로 관리하면 친환경 투자의 실질적인 효과를 보다 객관적으로 평가할 수 있습니다.
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셰일가스 개발은 왜 미국을 에너지 수입국에서 수출국으로 바꿔놓았나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.미국이 에너지 수입국에서 수출국으로 전환하는데는 셰일가스/셰일오일 생산 증가가 중요한 역할을 헀습니다.수평시추와 수압파쇄 기술이 발전하면서 과거에는 경제성이 없던 막대한 셰일 자원을 생산할 수 있게 됐습니다.천연가스 생산량이 국내 소비량을 넘어가면서 미국은 2017년 부터 천연가스 순수출국이 됐고, LNG 수출시설도 빠르게 확대되었습니다. 2025년에는 미국이 세계 최대 LNG 수출국이었으며, 전체 에너지 기준으로도 수출이 수입을 크게 넘어섰습니다.이 변화는 미국의 해외에너지 의존도를 낮추고 에너지 안보를 강화하는 효과를 가져왔는데요.동시에 유럽과 아시아에 LNG를 공급할 수 있게 되면서 국제 에너지 시장에서 미국의 영향력도 커졌습니다.특히 러시아의 우크라이나 침공 이후 유럽의 러시아산 가스 의존 축소 과정에서 미국산 LNG 역할이 확대됐습니다.다만 미국이 모든 에너지를 자급한다는 의미는 아닙니다.지금도 지역/유종/가격 등의 이유로 원유와 천연가스를 일부 수입하면서 동시에 더 많은 에너지를 수출하는 구조입니다.
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수압파쇄법은 어떻게 단단한 셰일암을 갈라서 가스를 뽑아내나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.수압패쇄법은 셰일암의 강도보다 높은 압력의 유체를 주입해 암석에 미세한 균열을 만드는 방식입니다.먼저 지하 셰일층까지 시추한 뒤 수평으로 시추공을 뚫습니다.이후 물에 모래와 소량의 첨가제를 섞은 유체를 높은 압력으로 주입하면서 암석 내부의 압력을 올리게되고, 기존의 작은틈이 벌어지면서 새로운 균열이 생기게되는 것이지요.이때 함께 넣은 모래가 균열 사이에 끼어 지지대 역할을 해줍니다.압력을 낮춰도 균열이 완전히 닫히지 않도록 해주지요.
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데이터 센터 전력 소모 급증시 극복방안이 뭔가요??
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.데이터센터의 전력수요가 급증하면 발전소를 늘리는 것만으로 해결하기보다는 발전원/전력망/저장장치/효율 개선을 함께 추진해야합니다.우선 원전/가스발전/재생에너지 등으로 발전량을 확보하고,대규모 데이터센터까지 전력을 보낼 송전망과 변전소를 확충해야합니다.태양광/풍력처럼 출력이 변하는 발전원은 ESS와 연계해 전력이 남을때 저장해야겠습니다.데이터센터 자체의 전력 소비를 줄이는 것도 중요합니다.고효율 AI반도체와 서버 운영 최적화, 액침/수랭식 냉각 등을 통해 냉각전력 감소가 가능합니다.장기적으로는 SMR과 같은 차세대 원전이나 데이터센터 인근의 분산형 발전원도 대안으로 검토되고 있습니다.
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셰일가스는 왜 수직이 아니라 수평으로 시추하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.셰일 가스에서 수평시추를 사용하는 이뉴는 얇고 넓게 퍼져있는 셰일층과 접촉하는 면적을 최대한 늘리기 위해서입니다.수직으로만 시추하면 셰일층을 위에서 아래로 짧게 통과하기 때문에 가스를 얻을 수 있는 면적이 제한됩니다.특히 셰일은 투과성이 매우 낮아 가스가 먼 거리에서 시추공까지 자연스럽게 이동하기 어렵습니다.반면 목표 깊이까지 수직으로 내려간 뒤 방향을 틀어 셰일층을 따라 수평으로 길게 시추하면 훨씬 넓은 구간과 접촉할 수 있습니다. 여기에 수압파쇄로 여러 지점에 균열을 만들면 가스가 시추공으로 이동할 통로도 크게 늘어납니다.즉, 수평시추로 접촉면적을 늘리고 수압파쇄로 가스 이동통로를 만드는 조합이 셰일가스를 경제적으로 생산할 수 있게 한 핵심기술입니다.
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지규온도가 높아지면 어케 되나요??
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.지구 평균기온이 계속 상승하면 단순히 날씨가 더워지는 것을 넘어 폭염/집중호우/가뭄 같은 극한 기상이 더 강해질 가능성이 커집니다.빙하와 해빙이 줄고 해수면도 상승해 해안지역의 침수 위험도 있구요.생활에도 영향을 줍니다. 폭염으로 건강 피해와 냉방비가 늘고, 가뭄/홍수 등으로 농작물 생산이 불안정해지면서 식량가격도 상승하게 되겠지요. 그리고 물 부족, 산불, 생태계 변화 등 위험도 커지게 됩니다.
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환경설비에서 폭기조의 혼합액 반송을 조절하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.폭기조의 혼합액 반송량을 조절하는 이유는 미생물과 질소성분 등을 필요한 공정으로 적절히 되돌려 보내 처리효율을 유지하기 위해서입니다.단순히 폭기조 내부를 섞는 것과 공정 사이에서 혼합액을 반송하는 것은 목적이 다릅니다.예를 들어 질소 제거 공정에서는 폭기조에서 질산화된 혼합액을 무산소조로 반송해 탈질반응이 일어나도록 합니다.따라서 유입수의 오염부하나 질소농도 등에 맞춰 반송량을 조절해야합니다.반송량이 너무 적으면 탈질 등 필요한 처리가 충분하지 않아 방류수 수질이 나빠질 수 있습니다.반대로 너무 많으면 펌프 에너지가 낭비되고, 무산소조에 산소가 과도하게 유입되거나 체류시간이 줄어 처리효율이 오히려 떨어질 수 있지요.
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화력발전소는 왜 별도로 황산화물 제거설비를 갖춰야 하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.화력발전소가 탈황설비를 따로 두는 이유는 석탄이나 중유에 포함된 황을 연소 전에 완전히 제거하기가 어렵고 비용도 많이 들기 때문입니다.석탄 속 황은 일부가 광물형태로 존재하지만, 일부는 석탄의 유기물과 화학적으로 결합되어 있어 세척만으로 제거하기 어렵습니다.이를 연료단계에서 모두 제거하려면 복잡한 처리공정과 많은 비용이 필요합니다.그래서 연소 후 발생한 배기가스에서 황산화물을 한꺼번에 제거하는 배연탈황설비가 가장 효과적으로 보고있습니다.
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