옐로우의 게시판

지상에서 가장 깊게 뚫은 구멍 이야기

작성자
hsy6685
작성일
2020-12-26 17:01
조회
5766
지구 표면에서 중심까지의 거리는 평균 6,371km이다. 인간이 지하로 뚫은 구멍 중에 가장 깊숙하게 판 것은 깊이가 12km 정도이다. 이 구멍은 어디에 있으며 어떤 목적으로 파게 되었을까? 과학자들은 거기에서 무엇을 발견했을까?

노르웨이 국경과 가까운 러시아 무르만스크의 콜라반도에는 지구의 중심을 향해 파들어 가다가 작업을 중단하고 방치해둔 가장 깊은 구멍의 흔적이 있다. ‘콜라 슈퍼딥 보어홀’(Kola Superdeep Borehole 콜라딥홀)이라 불리는 이 구멍은 가장 깊은 바다의 수심보다 깊다. 시추공(試錐孔 borehole)은 지질탐사, 지하수 또는 원유 채취를 목적으로 수직으로 깊이 뚫은 구멍을 말한다.

◎ 왜 이곳을 시추했는가?
러시아 과학자들이 시추를 시작한 이 지역은 지질학적으로 시생대(40-25억 년 전) 지층으로 판단되었다. 시생대는 태양에서 떨어져 나온 지구 덩어리가 차츰 식어 지각(地殼)이 형성된 때이다. 과학자들은 이러한 시생대 지각을 조사할 목적으로 1970년 5월 4일부터 이곳을 시추하기 시작했다. 시추작업은 어려운 고비를 넘기며 24년 동안 진행하다가 중단되었다. 시추 깊이에서 기록을 세운 이 작업을 하면서 러시아 과학자들은 드릴링(drilling) 기술을 크게 발전시킬 수 있었다.

◎ 시추 계획에서 무엇을 배웠나?
시추작업을 시작하기 전 러시아의 과학자들은 15,000m까지 시추할 계획이었다. 그들은 지심 7,000m까지 파내려 가는 동안 24종의 미생물 화석을 발견했다. 또 그들은 시추하던 중에서 27억 년 전의 암석 샘플을 발견하기도 했다. 이후 지구상에서 이보다 더 오래된 암석은 찾지 못하고 있다.

과학자들이 발견한 흥미로운 현상 중의 하나는 지심 7,000m 이하로는 지진파가 전달되지 않는다는 것이었다. 그 이유를 조사한 결과, 그 지층의 암석들은 전부 부스러진 상태였고, 그 틈새는 심층 암석에서 나온 물이 채우고 있었다. 그리고 그곳의 물은 두터운 암반이 덮고 있어 지상으로 나올 수 없었다. 또 지하 심층에는 수소 가스가 대량 존재하고 있었다.

그들의 시추공사가 중단된 데는 다른 이유도 있었다. 이 깊이까지 시추했을 때, 그 지점의 온도가 180℃나 되었다. 과학자들이 예상했던 온도보다 80℃나 더 높았던 것이다. 180℃는 지금에 와서는 그다지 고온이라 생각하지 않는다. 그러나 당시(1994년) 소련의 기술로는 더 이상 굴착하기 어려웠다. 구멍을 파는 드릴과 파이프가 온도 때문에 변형(變形)되었으며, 또 이 깊이에 이르자 그곳의 암석은 단단한 바위라기보다 플라스틱 같았다고 한다.

◎ 최고 깊이 기록 다시 갱신
콜라딥홀의 깊이는 다시 갱신(更新)되었다. 2008년에 페르시아만의 카타르 해안에 있는 ‘알샤힌 유정’에서 원유를 시추하면서 12,289m까지 뚫은 것이다. 앞으로는 더 깊은 시추가 이루어질 가능성이 있다. 거기에 화석연료나 귀중한 금속자원이 있기 때문이다. 미국 유타 주의 솔트레이크 시티에 가까운 산에는 지심 1,2000m 되는 곳에 폭이 3.8km에 이르는 거대한 구리 광맥이 발견되어 있다.

기계가 아닌 사람의 손으로 파낸 가장 깊은 구멍은 남아프라카 킴블리 다이아몬드 광산에 있는 깊이 215m 갱도(坑道)라고 한다. 그런데 물리학자들은 이런 화석연료나 광물 채굴이 아니라 뉴트리노(nutrino 중성미자)라는 소립자를 탐지할 목적으로 남극대륙 얼음 속에 깊이 24,000m의 구멍을 파고 있다. 이곳에서는 다이아몬드가 박힌 드릴이 아니라 뜨거운 물을 분사하여 얼음구멍을 파들어 간다. 지하의 구조를 궁금해 하는 오늘의 지구과학자들은 자금만 있다면 더 깊은 지층을 시추할 계획도 가지고 있다. (뉴트리노에 대해서는 본사 블로그에서 ‘뉴트리노’ ‘중성미자’ 참고) - YS

 

- 출처 : https://blog.naver.com/siencia

 


가장 높은 산, 심해, 깊은 구멍을 비교하는 그림이다. 오른쪽 위의 10km는 공룡을 멸종시킨 대운석의 직경을 나타낸다.

 


러시아 과학자들이 시추를 시작한 이 지역은 지질학적으로 시생대(40-25억 년 전) 지층으로 판단되었다. 시생대는 태양에서 떨어져 나온 지구 덩어리가 차츰 식어 지각(地殼)이 형성된 때이다. 과학자들은 이러한 시생대 지각을 조사할 목적으로 1970년 5월 4일부터 이곳을 시추하기 시작했다. 시추작업은 어려운 고비를 넘기며 24년 동안 진행하다가 중단되었다. 시추 깊이에서 기록을 세운 이 작업을 하면서 러시아 과학자들은 드릴링(drilling) 기술을 크게 발전시킬 수 있었다.

 


콜라딥홀 주변은 지저분한 상태로 있다. 콘크리트가 덮인 바닥 중앙에 맨홀 뚜껑 비슷한 쇳덩이 마개가 덮여있다. 별다른 특징이 없지만 이 쇠뚜껑 아래로 12,262m 깊이의 구멍이 있다. 지구상에서 가장 높은 산 에베레스트는 8,848m이고, 가장 깊은 마리아나 해구(海溝)의 수심은 11,033m이므로, 콜라딥홀의 바닥은 지구상에서 가장 깊게 파인 구멍이었다.

 
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One thought on “옐로우의 게시판

  • 2022년 8월 12일 at 1:11 오후
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    님은 뭐하는분인데 이런블로그 하세요? 너무 전문적이어서 개인블로그 아닌것같은데 무튼 사이트 잘 쓰고갑니다 너무좋아요 ^^

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