문재인 정부가 탈핵과 에너지 전환을 선언했다. 지난 6월19일, 고리원전 1호기 영구폐쇄를 결정하는 날, 문재인 대통령은 안전한 대한민국의 약속을 이행하는 차원에서 ‘원전 중심의 발전 정책을 폐기하고 탈핵시대로 갈 것’을 선언했다.

황인상 기자 his@

오늘날 세계 각국은 원자력의 의존도를 낮추고 있는 추세다. 독일은 지난 2011년부터 탈원전 정책을 펼쳐왔으며 일본도 2012년 탈원전을 선언하며 오는 2030년까지 원전제로에 도전하고 있다. 스위스와 영국 등도 신재생에너지 수급률을 높이는 방향으로 가닥을 잡았다.

세계 최초 석유탐사 ‘지하영상화 기술’ 개발
탈원전 정책을 추진하는 국가의 경우 대부분 천연자원이 또 원전을 포기한 나라는 모두 일조량, 풍질(風質), 수력, 천연자원 등 기댈 것이 있는 나라들이다. 스위스와 오스트리아는 수력이 60%이고 이탈리아도 수력이 55%다. 독일은 편서풍이 불어서 풍질이 좋고 갈탄이 생산된다. 현재 에너지의 97%를 수입하는 우리나라의 경우 원전을 포기할 경우 대체에너지가 없는 상황에서 에너지 위기가 올 수밖에 없다는 반론이 나오는 이유이기도 하다. 이러한 상황에서 신창수 서울대학교 에너지자원공학과 교수가 의미 있는 행보를 보이고 있다.

▲ 신창수 교수

신창수 교수는 최근 진동파를 활용해 석유 매장지점을 정확히 짚어내는 원천기술 개발에 성공했다. 신창수 교수가 세계 최초로 선보인 석유탐사 ‘지하영상화 기술’은 석유 에너지 분야의 탐사와 개발, 생산, 시스템 개발 등 미래 에너지자원 대안의 핵심 기술이다. 이 기술은 파동방정식을 이용해 컴퓨터로 시뮬레이션된 합성기록과 현장기록의 차이를 최소화하여 지하지층의 속도를 자동적으로 구해서 지구 내부의 물 성치를 분석하는 첨단기술로 평가받는다. 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.

이에 신창수 교수는 많은 사람들이 불가능하다고 생각했던 라플라스 변환을 파형역산에 도입함으로써 국부 최소점 문제를 완화시켜 완전파형역산의 수렴성을 향상시켰다. 특히 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. 신 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 고갈문제에 대비해야 한다”고 피력했다.

지하영상화 기술의 영역 넓힌 세계적 석학
완전파형역산기술의 발전과 더불어 지난 30여 년간 이 연구에 몰두해온 신창수 교수는 석유 에너지 산업의 상류부문인 탐사, 개발 및 생산 분야에서 가장 핵심적인 기술인 지하영상화 기술의 새로운 영역을 넓혀온 세계적인 석학이다. 지금까지 SCI급 논문 126편을 발표한 바 있는 신 교수의 연구성과는 다른 연구자들에 의해 3,455회 피인용되었고, 해외유명학회지에 114편의 초록을 발표했으며 다른 연구자들에 의해 495회 피인용 되기도 했다. 뿐만 아니라 신 교수는 석유물리탐사 분야에서 영향력 있는 학술지 중 하나인 국제지구물리학저널(Geophysical Journal International)에 라플라스 영역 완전파형역산에 관한 논문을 2008년과 2009년 연이어 발표해 세계의 이목을 한 몸에 받은 바 있다. 이러한 학술적 공로를 인정받아 신 교수는 인문학, 사회과학, 자연과학부문에서 학술연구 또는 저작이 우수해 학술발전에 공로가 있는 학자에게 수여되는 대한민국학술원상과 서울대학교 공과대학 훌륭한 공대교수상 ‘교육상’을 수상하는 쾌거를 거두기도 했다.

최근 인체를 영상화하는 장비인 MRI, CT, 초음파기기들과 원리가 동일한 지하영상화 기술 개발을 시작했다. 이 기술과 노하우는 기존에 사용되고 있는 초음파에 비해 훨씬 낮은 주파수를 가진 음파를 이용해 인체를 영상화하는 것으로, 이 연구가 성공한다면 의료계의 큰 혁명을 가져올 것으로 기대된다. 신창수 교수는 “남들과 다른 창의적인 생각을 통해 그 벽을 허물 때 기존 연구 성과 이상의 훌륭한 업적을 이룰 수 있다”며 “기술을 상업화하여 새로운 기술로 탐사해서 우리나라에서 석유를 찾을 수 있게 기술력과 연구력을 다해 매진하겠다”고 포부를 밝혔다. NM