석유는 어떻게 만들어 질까?

석유는 주요 산업의 주요 에너지원이기 때문에 유가의 변동은 세계에 막대한 영향을 미칩니다. 특히나 우리나라처럼 석유를 생산하지 않는 나라들은 수입에 의존해야 하기 때문에 유가 변동에 민감할 수밖에 없다. 기름이 대규모로 매장된 지역을 유전이라고 합니다. 중동, 아프리카, 북미에 많이 있습니다. 그렇다면 한국에는 왜 석유가 없을까? 기름이 왜 그리고 어떻게 만들어지는지 알아봅시다.

어려운 석유 생산 및 저장 조건
한국에 석유가 없는 이유를 이해하려면 석유가 만들어지는 조건을 알아야 합니다. 석유는 '퇴적암'에서 얻을 수 있습니다. 침전은 물질이 차례로 퇴적되는 것을 의미합니다. 퇴적암은 아주 고운 모래나 진흙이 쌓여서 눌려지고 흙 사이의 모든 공기가 진공화되어 굳어지면서 형성됩니다.퇴 적암은 기름을 형성하기 위해 유기물을 포함해야 합니다. 유기물은 생물에서 나오는 물질입니다. 연구에 따르면 석유가 되는 유기물의 90%는 물에 떠서 광합성을 하는 조류, 즉 식물성 플랑크톤이다. 나머지는 홍수에 묻힌 동물성 플랑크톤과 육상 식물입니다. 이렇게 매장된 유기물은 지층이 축적되면서 열과 압력에 의해 분해되어 석유로 변한다. 그렇다면 유기물이 함유된 퇴적암만으로 유전을 만들 수 있을까? 그렇지 않다. 기름이 생겨도 한 방울씩 흐르고 흩어지면 아무 소용이 없습니다. 근원암에서 석유가 생산되면 그 옆에 석유를 저장할 장소가 필요합니다. 저장하고 흘릴 수 있는 돌을 의미하는 '저수암'(貯留巖)이라고 합니다. 구멍이 거의 없는 근원암과 달리 저수지 암석에는 구멍이 많다. 오일이 스며들어 구멍을 메워 효과적으로 저장고 역할을 합니다. 이게 끝이 아닙니다. 다음으로, 저장된 기름을 보호하는 '뚜껑' 역할을 하는 돌이 필요합니다. 기름이 어디에 있는지 어떻게 알 수 있습니까? 석유는 물보다 가볍기 때문에 지하수와 만나면 땅으로 올라갑니다. 그래서 물과 만나는 기름이 때때로 표면으로 떠오르고 유전이 발견됩니다. 그렇다면 땅에 묻힌 기름은 어떻게 찾을 수 있을까요? 과학자들은 먼저 지하 지층의 모양을 조사합니다. 퇴적층이 근원암, 저수지암, 덮개암으로 이루어진 덫 구조인지를 조사하는 것이다. 이 덫 구조가 잘 잡혀 있으면 땅에 구멍을 뚫고 깊이를 측정하고 바위를 퍼냅니다. 그런 다음 암석을 잘 갈아서 헬륨이 채워진 통에 넣고 가열하십시오. 헬륨으로 채우고 지상에 있을 때와 유사한 압력을 생성합니다. 그러면 암석이 원자로 분해됩니다. 이때 암석에 탄소, 수소, 산소가 얼마나 포함되어 있는지 알 수 있습니다.

 

이 비율을 다양하게 분석해 보면 석유로 변할 가능성이 있는 원료물질(케로겐)이 얼마나 되는지, 그 중 석유로 변한 양이 얼마나 되는지 알 수 있다. 이렇게 원석에 있는 등유의 대부분이 석유로 변한 사실을 확인하면 "주변 어딘가에 기름이 있을 확률이 높다"고 생각하며 주변을 조사하고 있다. 기름은 증발하거나 다른 암석으로 스며들지 않도록 천천히 표면으로 올라갑니다. 기름이 새어나가지 못하도록 막아주는 돌을 '덮개바위'라고 합니다. 기름과 물조차 통과할 수 없을 정도로 구멍이 적습니다. 커버 암이 위쪽으로 돌출되어 실제 뚜껑처럼 보입니다. 이와 같이 근원암, 저수암, 덮개암을 땅 깊은 곳에서부터 순서대로 배치하여 기름이 고이도록 하는 트랩 구조를 형성해야 한다. 이런 트랩 구조는 석유가 나오기 전에 형성되었을 것입니다. 그렇지 않으면 생성된 오일이 누출되어 한 방울도 떨어지지 않습니다. 오일이 한국에서 제조되지 않는 이유는 위의 조건을 완벽하게 만족시키는 곳이 없기 때문입니다. 기름이 없어도 얻을 수 없습니다. 기름이 땅에서 만들어지더라도. 깊은 곳에서 수천만 년 동안 온도를 유지해야 합니다. 석유는 생물이 퇴적된 후 복잡한 과정을 거쳐 생산됩니다. 근원암을 구성하는 유기물도 지역에 따라 다르다. 예를 들어, 고위도의 근원 암석은 단단한 규산염(광물의 일종) 껍질을 가진 식물성 플랑크톤 '규조류'(硅藻)를 많이 포함하고 있습니다. 얕은 바다에 퇴적된 근원암에는 남조류가 많이 포함되어 있습니다. 시아노박테리아는 24억 년 전 바다에 나타난 최초의 광합성 유기체로 여겨집니다.

 

강과 바다가 만나는 삼각주에 퇴적된 근원암에는 물에서 씻겨 내려온 나무와 풀이 포함될 수 있습니다. 보통 나무나 큰 식물은 땅속에서 석탄으로 변하지만 조건만 맞으면 석탄이 석유나 가스로 변할 수 있다. 이 다양한 생물들이 퇴적물과 함께 눌러져 압력에 의해 가열되면 온도가 60도에 이르면 생물을 구성하는 분자들이 천천히 결합하여 석유로 변할 수 있는 원료 물질을 형성합니다. 이 물질을 '케로겐'이라고 합니다. 근원암이 섭씨 60~150도에서 수천만 년 동안 적절한 깊이로 유지되면 등유는 점차 석유와 천연가스로 변한다. 수심은 약 1500m라고 한다. 오랜 시간에 걸쳐 천천히 생성된 기름은 그 위에 퇴적층이 계속 쌓이면서 땅속 깊이 묻혀 있습니다. 그러나 때때로 그것은 바다의 표면이나 육지에 와서 휘발되거나 분해됩니다. 그것은 또한 박테리아에 의해 먹습니다. 지금까지 생산된 모든 석유 중 덮개암이 있는 저수지 암석에는 극소량만이 저장되어 있습니다. 인간은 그것을 발견하고 그것을 꺼냅니다.