흔히 “우리나라는 기름 한 방울 나오지 않는 나라”라고 말한다. 그만큼 자원의존도가 높다는 의미다. 실제로 우리나라는 광물자원의 90%, 에너지자원의 97%이상을 해외에서 수입해야 하는 자원빈국이다.

황인상 기자 his@

우리나라와 같이 97%의 에너지를 해외 도입에 의존하는 자원빈국에게는 에너지자원의 안정적 공급은 국가 생존을 위한 문제다. 때문에 다른 나라보다 체계적이고 치밀한 전략과 시책이 필요하다.

지하영상화기술의 새 장을 열다

▲ 신창수 교수

신창수 서울대학교 에너지자원공학과 교수의 행보가 화제다. 최근 신 교수는 진동파를 활용해 석유 매장 지점을 정확히 짚어내는 기술 개발에 성공, 세계적인 관심을 받고 있다. 석유 에너지 산업의 상류부문인 탐사, 개발 및 생산 분야에서 가장 핵심적인 기술인 지하영상화 기술의 새로운 영역을 넓혀온 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 서울대학교 에너지자원공학과 교수는 “완전파형역산은 석유, 천연가스 등 에너지 자원이 매장되어 있는 장소를 지질학적 정보를 이용해 자원이 존재할 가능성이 높은 지역을 추정한다”며 “정확한 데이터 분석과 측정을 기반으로 석유가 매장된 위치와 매장량의 평가를 위해 지하지층 구조를 시각화하는 기술이다”라고 설명했다.

신창수 교수가 개발에 성공한 지하 영상화 기술은 탄성파 파동방정식을 이용해 컴퓨터로 시뮬레이션된 합성기록과 현장기록의 차이를 최소화하여 지하지층의 속도를 자동적으로 구해서 지구내부의 물성 수치를 분석(예를 들어 속도가 1500m/s에 가깝다면 물이라는 것을 추정할 수 있다)하는 첨단기술로 평가받는다. 특히 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.
이러한 연구성과는 대외적으로도 인정받아 신 교수는 최근 대한민국학술원상을 수상하는 쾌거도 거두었다. 대한민국학술원상은 인문학, 사회과학, 자연과학부문에서 학술연구 또는 저작이 우수해 학술발전에 공로가 있는 학자에게 수여된다. 신 교수는 완전파형역산(FWI: Full Waveform Inversion)을 이용하여 지하영상화 기술의 새로운 영역을 넓힌 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.

의료계 혁신 가져올 인체 영상화 기술 개발에 도전
현재 세계적인 주목을 받고 있는 신창수 교수의 연구는 하루아침에 완성된 것이 아니다. 지난 30여 년간 지하영상화 기술 개발에 매달려온 신 교수는 지금까지 SCI급 논문 126편을 발표했으며 다른 연구자들에 의해 3,455회 피인용 되었고, 해외유명학회지에 114편의 초록을 발표했으며 다른 연구자들에 의해 370회 피인용 되기도 했다. 뿐만 아니라 석유물리탐사 분야에서 영향력 있는 학술지 중 하나인 지구물리학(Geophysics) 저널에 라플라스 영역 완전파형역산에 관한 논문을 2008년과 2009년 연이어 발표해 화제를 모으기도 했다. 최근 인체를 영상화하는 장비인 MRI, CT, 초음파기기들과 원리가 동일한 지하영상화 기술 개발을 시작한 신창수 교수는 “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. “앞으로도 기술을 상업화하여 새로운 기술로 탐사해서 우리나라에서 석유를 찾을 수 있게 기술력과 연구력을 다해 매진할 것”이라며 포부를 밝힌 신창수 교수. 에너지 고갈 위기의식이 점차 커지고 있는 상황에서 우리나라에서 석유를 발굴할 수 있도록 기술 개발과 연구에 매진하며 에너지 안보를 견인해나갈 그의 향후 행보에 귀추가 주목된다. NM