미국을 포함한 세계 여러 나라들은 에너지 수요의 큰부분을 석유자원에 의존하고 있는데 한창 치솟던 원유가격이 요즘은 크게 주춤해져 많은 나라들이 한숨 돌리고 있는 상황입니다.

그러나 석유 이외에 대체에너지 개발 활용의 필요성은 계속 강조되고 있는 가운데 최근 미국에서는 지구의 땅속 깊은 곳에 있는 뜨거운 열, 지열을 이용하는 방안에 관한 새로운 연구결과가 나와 관심이 모아지고 있습니다.

오늘은 지열, ‘지오터멀 에너지’ 에 관한 미국의 새로운 연구에 관해 문철호 기자와 함께  관해 알아봅니다.

문: 미국에서는 전기공급의 상당부분이 화석연료인 석탄과 석유를 이용한 화력발전으로 이루어지고 있는데 그 일부를 지열발전으로 대체하는 것이 경제적으로 경쟁력 있는 대체방안이 될 수 있다는 연구 보고서가 나왔다고 하는데, 어떤 내용입니까? 

답: 지열이란 지구 중심의 용암으로부터 나오는 땅속 깊은 곳의 열을 말하는데요, 이 지열은 보통 땅속 깊은 곳의 암석을 뜨겁게 만드는데 이 뜨거운 암석에 의해 더워지는 물을 이용하여 발전하는 것을 지열발전이라고 합니다. 전세계적으로 지열발전으로 생산되는 전력은 1만 메가왓트 정도이고 그중 3분의1이 미국에서 생산되고 있으니까 미국이 최대의 지열발전 국가인 셈입니다.

그렇지만 현재의 미국의 지열발전 수준은 잠재적 지열발전의 극소량에 불과하기 때문에 정부와 업계가 함께 공동개발하면 지열발전으로 전력생산의 상당량을 대체할 수 있다는 연구결과가 제기되고 있습니다. 

전력시장에서 상업적으로 실질적인 경쟁력 있는 지열발전을 달성하려면 아직도 기술개발이 필요하지만  지열자원의 규모가 대단히 크고 대단히 친환경적이며 장기적으로 안정된 상당량의 전력을 공급할 수 있다는 것이 지열발전의 잠재적 장점이라고 매사추세츠 공과대학,MIT제퍼슨 테스터 화공학의 테스터 교수는 강조합니다.

문: 지열발전은 실제로 여러 곳에서 이루어지고 있는 것으로 새로운 분야는 아닌데 테스터 교수 연구진이 말하는 새로운 제안은 무엇을 말하는 것입니까?   

답 : 네, 지열발전은 1904년 이탈리아의 랄데렐로에서 시작된뒤 제2차 세계대전이 지나면서 세계 각지로 보급됐습니다. 특히 최근에는 석유대체 에너지의 하나로 그 개발이 촉진되어 1985년 세계의 지열발전소의 총설비용량은 약 475만 4,000kW에 달합니다. 

대표적인 지열발전소로는 미국의 가이저, 뉴질랜드의 이라케이, 이탈리아의 랄데렐로 발전소 등이 꼽히고 있습니다.  

그런데 MIT  제퍼슨 테스터 화공학 교수 연구진은 현재 석유채굴에 활용되는 새로운 기술을 이용하면수 킬로미터의 땅속 깊은 곳에 인공적으로 지열저장소를 만들 수 있다고 제안합니다.

지하 깊은 곳에 있는 뜨거운 암석을 뚫어 인근의 지하수를 흘려보내서 생기는 증기를 지표면위로 끌어올려 발전 터빈을 돌려 전기를 얻는다는 것입니다.

테스터 교수는 단순히 지열의 자연적인 구조만을 이용하는 것이 아니라 보다 많은 뜨거운 암석을 통해 보다 많은 물을 통과시킴으로서 최대한의 지열 에너지를 축적시켰다가 필요에 따라 사용토록 하는 것이 새로운 개발목표라고 말합니다.

문: 지열발전은 한 마디로 자연에 있는 것을 그대로 이용하는 것을 말하는 것 같은데요 다른 발전이나 에너지 이용에 비해 특별한 장점이 있습니까?

답: 네. 지열 에너지의 최대장점은  순수 청정 에너지라는 사실입니다. 이산화탄소 등 온실가스나 그 밖에 지구기후 온난화를 초래하는 다른 오염물질이 지열발전에서는 전혀 배출되지 않기 때문입니다. 그리고 풍력발전이나 태양열 발전 등 변수 많은 다른 대체전력생산과는 달리 지속적인 전력공급이 가능하다는 것이  지열발전의 또 다른 장점으로 꼽힙니다. 그 밖에 지열발전소는핵발전소나 화력발전소 등 기존의 발전소에 비해 그 규모가 상당히 작다는 것도 장점이 될 수 있다는 것입니다.

문:  그런데 지열발전에도 막대한 량의 물이 사용된다는 점에서 문제가 있을 것 같은데요,  그리고 그 밖의 다른 문제점들은 없습니까?

답 : 네, 지적하신대로 막대한 물이 사용된다는 점에서  수자원이 부족한 지역에  따라 물공급의 문제가 있다고 과학자들은 지적합니다.  그 밖에 지하 깊은 곳의 암석을 뚫고 물을 강제로 들여보내는 과정에서 경미한 지진현상이 초래될 수도 있다고 과학자들은 우려합니다.  그렇지만 제퍼슨 테스터 교수 연구진은 앞으로 15년에 걸쳐 미 연방정부와 민간이 지열이용을 위한 기술을 개발함으로써 위험요인들을 방지하거나 제거할 수 있기 때문에 그런  문제점들은 해결된다고 말합니다. 

 테스터 교수 연구진은 2050년까지  미국 전체 발전량의 10분의 1에 해당하는 총10만 메가왓트의 전력을 생산하는 것을 목표료 지열발전 개발연구를 진행시키고 있습니다.

미국내 주요 관심사와 화제들을 알아보는  ‘미국은 지금’, 오늘은  미국의 지열발전 연구개발에 관해 알아봤습니다.

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Earth's interior heat could provide much of the world's energy, according to a new study. U.S. experts say geothermal energy is a largely untapped and inexhaustible clean resource that could reduce reliance on fossil fuels like oil and coal.

As VOA's David McAlary reports from Washington, the researchers call for a 15-year U.S. government-led program to develop geothermal energy into an economically competitive source of electricity for Americans.

Is the answer to our energy needs under our feet? Earth's molten interior heats up the rocks deep in the surface crust, which in turn heats underground water reservoirs. Steam from this process now creates 10-thousand megawatts of power around the world.

Nearly one-third of that amount is generated in the United States, the world's biggest producer of geothermal energy. A panel of experts led by Massachusetts Institute of Technology chemical engineer Jefferson Tester says this is only a tiny fraction of the country's geothermal potential. He thinks America can do much better.

"There is still some technology required to actually achieve it in commercially competitive markets, but the resource itself is very large, has a lot of positive environmental attributes, and could provide a significant amount of electricity for the long term."

Current projects take advantage of the most easily obtainable geothermal energy -- locations where natural factors bring hot water and steam near the surface, such as Iceland and California. But the researchers say new technology developed for oil fields can be used to drill kilometers underground and create artificial geothermal reservoirs. Hot rocks could be split and water from nearby wells pumped through them to create the steam to run surface generators.

"We're trying to emulate not only the structure of a natural system, but the performance of a natural system in terms of how much fluid we could push through the rock and how much energy we could mine out of the thermal energy that is stored in that rock mass."

Tester says geothermal energy is clean, producing none of the carbon emissions or other pollutants blamed for global warming. It would offer a continuous domestic supply of energy not relying on changes in wind or sunlight.

Moreover, a geothermal generating plant would be small compared to nuclear power and coal plants. But such systems would use huge amounts of water, which is in short supply in some regions.

Furthermore, scientists say, fracturing underground rocks and forcing water through them might create minor earthquakes. U.S. government support for geothermal and other forms of alternative energy has dropped sharply since the 1980s.

The MIT group calls for a 15-year program of government and private investment to fund research into new geothermal technologies to lessen the risks and make rock drilling more efficient, to choose the best drilling sites, and to conduct field trials. They estimate the cost at about one billion dollars, the price of one clean coal-burning power plant.

"If you can do it anywhere in the United States, most likely you can do it anywhere in the world. There would be a lot of benefit from a very serious and much more aggressive international collaboration."

Tester says the ultimate goal for the United States should be to generate 100-thousand megawatts of geothermal power by 2050, about one-tenth of all the power generated in the country today.