해외 석유생산지를 보면 시추후 불꽃이 계속 있던데 왜 그런가요?

Question

언론 보도 영상을 보면 석유 생산지내 시추후 불꽇이 있는 장면이 종종 보이는던, 이 불꽃이 지하에 매립된 석유까지 뻐지지 않고 그냥 유지되는 이유가 뭔가요?

Answer 1

그 불꽃은 플레어 스택이라고 부르는 설비예요. 원유를 뽑아 올리면 기름만 나오는 게 아니라 천연가스가 같이 딸려 나옵니다. 이걸 상품으로 팔려면 파이프라인이나 액화 설비가 있어야 하는데, 사막 한가운데나 먼바다 유전처럼 그런 인프라가 없는 곳에서는 나오는 가스를 처리할 방법이 없어서 그냥 태워 없애는 거예요.

그렇다고 공기 중으로 그냥 흘려보내지 않는 건 안전과 환경 때문입니다. 같이 올라오는 가스는 대부분 메탄이라 그대로 방출하면 주변에 깔려서 폭발 위험이 크고, 온실효과도 이산화탄소보다 수십 배 강합니다. 태워서 이산화탄소로 바꿔 내보내는 쪽이 그나마 덜 나쁜 선택이라 저렇게 하는 겁니다.

궁금해하신 부분, 그러니까 불이 지하까지 번지지 않는 이유는 크게 두 가지예요. 첫째로 연소에는 산소가 필요한데 지하 저류층에는 산소가 없습니다. 기름과 가스가 암석 틈에 갇혀 있을 뿐이라 불이 붙을 조건 자체가 성립하지 않아요. 둘째로 유정 안은 고압 가스가 바깥으로 밀려 나오는 일방통행 상태라, 나오는 속도가 불꽃이 거슬러 올라가는 속도보다 훨씬 빠릅니다. 물이 세게 나오는 호스 입구에 불을 붙여도 호스 안쪽으로는 불이 들어가지 못하는 것과 같은 원리입니다.

여기에 더해 배관에는 화염방지기나 퍼지가스처럼 역화를 막는 장치가 붙어 있어서 관 안쪽으로 불이 되돌아가지 못하게 막아 둡니다. 참고로 저 불꽃은 사실상 자원을 태워 버리는 것이라 요즘은 국제적으로 줄이는 추세이고, 가스를 다시 지층에 밀어 넣거나 현장 발전 연료로 쓰는 유전이 점점 늘고 있습니다.

Answer 2

이 불꽃은 오히려 폭발 같은 대형 사고를 막고 안전을 지키기 위해 일부러 피워두는 안전장치입니다.

이 불꽃이 발생하는 장치를 '플레어 스택'이라고 부르며, 이렇게 불태우는 행위를 '플레어링'이라고 합니다.

<불을 피우는 이유>

압력 폭발 방지 (가장 중요한 이유)

석유나 천연가스를 땅속에서 끌어올릴 때, 내부 시설의 압력이 과도하게 올라가거나 시스템에 이상이 생길 때가 있습니다.

이때 가스를 외부로 빼내어 압력을 낮춰야 하는데, 그냥 방출하면 주변에 가스가 차올라 조그만 스파크에도 대형 폭발로 이어집니다. 따라서 안전하게 공중에서 바로 연소시켜 버리는 것입니다.

독성 및 유해 가스 제거

원유 추출 과정에서는 황화수소나 메탄 같은 유독하고 인체에 치명적인 가스가 함께 나옵니다.

이 가스들을 그냥 공기 중에 뿌리면 작업자나 인근 주민이 중독될 수 있습니다. 불로 태우면 물과 이산화탄소, 황산화물 등으로 분해되어 독성이 대폭 줄어듭니다.