전 세계적으로 새로운 석유 발견이 크게 위축되고 있는 추세다. 이에 따라 현재 과잉공급으로 고통 받고 있는 원유시장이 공급부족이라는 정반대 현상에 직면할 수 있다는 전망도 나오고 있다.

황인상 기자 his@

지난해 세계에서 새롭게 발견된 유전의 석유 매장량이 27억 배럴에 불과하며 이는 1947년 이후 68년 만에 가장 적은 규모라고 블룸버그통신이 에너지 컨설팅업체 우드맥켄지 집계를 인용해 보도했다. 이는 1960년대 연평균의 10분의 1에 불과한 것이다. 지난해는 그보다 더 적은 석유가 발견되고 있어 공급부족 공포를 더욱 고조시키고 있다.

매장된 석유 지점 정확히 짚어내는 기술 개발

▲ 신창수 교수

최근 주목을 받고 있는 신창수 서울대학교 에너지자원공학과 교수는 지하영상화 기술을 활용하여 석유 매장지점을 정확히 짚어내는 기술 개발에 성공, 큰 반향을 일으키고 있다. 신창수 교수가 최근 선보인 석유탐사 ‘완전파형역산을 이용한 지하영상화 기술’은 석유 에너지 분야의 탐사와 개발, 생산, 시스템 개발 등 미래 에너지자원 대안의 핵심 기술로, 탄성파 파동방정식을 이용해 컴퓨터로 시뮬레이션된 합성기록과 현장기록의 차이를 최소화하여 지하지층의 속도를 자동적으로 구해서 지구 내부의 물성 수치를 분석(예를 들어 속도가 1500m/s에 가깝다면 물이라는 것을 추정할 수 있다)하는 첨단기술로 평가받는다.

신창수 서울대학교 에너지공학과 교수는 “일반적으로 완전파형역산 기법은 실제 현장에서 활용됨에 있어 국부 최소 점들(local minima)의 존재로 인한 비유일해 문제, 수치분산의 억제를 위한 엄청난 계산량, 그리고 현장자료의 저주파수 부재로 인해 속도모델의 장파장 성분을 추정할 수 없다는 문제점과 한계가 있다”면서 “이에 많은 사람들이 불가능하다고 생각했던 라플라스 변환을 파형역산에 도입함으로써 국부 최소점 문제를 완화시켜 완전파형역산의 수렴성을 향상시켰다”고 설명했다. 이 과정에서 신 교수는 라플라스 변환의 특성으로 생성되는 영주파수 및 저주파수 성분을 이용해 주관적인 초기모델을 설정하지 않아도 장파장 속도모델을 효과적으로 얻을 수 있도록 만들었다. 뿐만 아니라 모델 격자 크기의 제약이 적어 계산량을 획기적으로 줄임으로써 최고성능의 슈퍼컴퓨터로도 불가능하였던 현실적인 3차원 탄성모델의 계산도 가능하도록 구현했다.

신창수 교수는 완전파형역산기술의 발전과 더불어 지난 30여 년간 이 연구에 몰두해왔다. 그간의 연구를 토대로 최근 신창수 교수가 선보인 석유탐사 ‘완전파형역산을 이용한 지하 영상화 기술’은 석유 에너지 분야의 탐사와 개발, 생산, 시스템 개발 등 미래 에너지자원 대안의 핵심 기술로 주목을 받고 있다. 신창수 교수는 “석유 탐사 기술은 숨어 있는 석유까지 찾아내 인류에게 선물해 주는 기술”이라며 “지금의 기술로는 실제 매장된 석유의 30% 정도 밖에 발견하지 못하고 있는 것이다. 석유 탐사기술 개발로 숨어있는 석유를 찾아내 인류의 생존을 위협하는 에너지 고갈 문제에 대비하여야 한다”고 강조했다.

지하영상화 기술의 새로운 지평을 열다
석유 에너지 산업의 상류부문인 탐사, 개발 및 생산 분야에서 가장 핵심적인 기술인 지하영상화 기술의 새로운 영역을 넓혀온 신창수 교수. 완전파형역산기술의 발전과 더불어 지난 30여 년간 이 연구에 몰두해온 그는 지금까지 SCI급 논문 126편을 발표했으며 다른 연구자들에 의해 3,455회 피인용 되었고, 해외유명학회지에 114편의 초록을 발표했으며 다른 연구자들에 의해 495회 피인용 되기도 했다. 특히 석유물리탐사 분야에서 영향력 있는 학술지 중 하나인 국제지구물리학저널(Geophysical Journal International)에 라플라스 영역 완전파형역산에 관한 논문을 2008년과 2009년 연이어 발표했다.

이러한 공로를 인정받아 신 교수는 지난해 9월, 인문학, 사회과학, 자연과학부문에서 학술연구 또는 저작이 우수해 학술발전에 공로가 있는 학자에게 수여되는 대한민국학술원상을 수상하는 쾌거를 거두기도 했다. 여기에 만족하지 않고 신 교수는 최근 인체를 영상화하는 장비인 MRI, CT, 초음파기기들과 원리가 동일한 지하영상화 기술 개발을 시작했다. 그는 “이 기술과 노하우는 기존에 사용되고 있는 초음파에 비해 훨씬 낮은 주파수를 가진 음파를 이용해 인체를 영상화하는 것”이라면서 “이것이 성공한다면 의료계의 큰 혁명이 일어날 것”이라고 전망했다. 이어 “앞으로도 기술을 상업화하여 새로운 기술로 탐사해서 우리나라에서 석유를 찾을 수 있게 기술력과 연구력을 다해 매진할 것”이라며 포부를 밝혔다. NM