인간은 50년간 불타고 있는 '지옥의 문'을 끌 수 있을까?

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투르크메니스탄 연구자들은 소련 시대부터 메탄 가스로 채워져 불타고 있는 다르바자 분화구를 진화시킬 수 있는 실행 가능한 해결책을 아직 찾지 못했습니다.

다르바자 분화구가 붉게 타오르고 있다. 사진: BBC — 다르바자 분화구가 붉게 타오르고 있다. 사진: *BBC*

10년 전, 내셔널 지오그래픽 탐험가 조지 쿠루니스는 지옥의 문(Gates of Hell)에 올랐습니다. 투르크메니스탄 북중부에 있는 깊이 30미터, 너비 70미터의 이 구멍은 공식 명칭이 다르바자 크레이터(Darvaza Crater, 인근 마을 이름)이지만, '지옥의 문(Hell's Gate)'이라는 별명이 이 현상을 더 잘 설명합니다. 수십 년 전 카라쿰 사막 외딴 지역에서 불이 붙은 메탄 싱크홀이 그 이후로 계속 타오르고 있기 때문입니다. 2013년, 쿠루니스는 이 불타는 분화구 안으로 들어간 최초의 사람이 되었습니다. 2년간의 계획 끝에 그는 탈출하기 전까지 단 17분 만에 가스 측정과 토양 샘플을 채취해야 했습니다. 쿠루니스는 내셔널 지오그래픽과의 인터뷰에서 "그 17분은 제 기억 속에 깊이 새겨져 있습니다. 생각했던 것보다 훨씬 더 무섭고, 더 뜨겁고, 더 컸습니다."라고 말했습니다.

이 탐험으로 다르바자 분화구가 전 세계의 주목을 받게 되었고, 투르크멘 정부는 지옥의 문을 포기하기로 결정하기 전에 메탄이 연료로 발생한 화재를 영구히 진압하겠다고 다짐했습니다.

투르크메니스탄은 막대한 석유와 가스 매장량을 보유하고 있지만, 강력한 온실가스인 메탄이 대기 중으로 누출되는 수많은 산업 지대를 보유하고 있습니다. 올여름 초 미국과 투르크메니스탄 정부는 다르바자 분화구 등 이러한 지역을 봉쇄하기 위한 협력 방안을 논의했습니다. 하지만 화재 진압은 쉬운 일이 아닙니다. 임페리얼 칼리지 런던의 화재 과학자 기예르모 레인은 "진압 과정이 잘못될 수 있습니다. 폭발 위험이 매우 우려됩니다."라고 말했습니다.

다르바자 분화구는 그 무시무시한 모습에도 불구하고, 그리 특이한 것은 아닙니다. 투르크메니스탄어로 "카라쿰 라이트"라고도 불리는 이 분화구는 아무다리야 분지에 위치해 있습니다. 이 분지는 알려지지 않은 양의 석유와 천연가스, 특히 메탄이 매장된 지질 구조입니다. 메탄의 상당 부분은 지각에서 방출됩니다. 만약 불이 붙으면 연료, 열, 또는 산소가 풍부한 공기가 모두 사라질 때까지 타게 됩니다. 일반적으로 이 지역의 메탄은 석유 및 가스 산업에서 채굴되거나, 눈에 띄지 않게 지상이나 수중으로 누출됩니다.

다르바자 분화구는 냉전 시대의 사고로 시작된 수십 년 동안 불타고 있습니다. 1960년대와 1980년대 어느 날, 소련 석유 기술자들이 이 지역에서 시추 작업을 하던 중 땅이 무너지면서 메탄 가스를 분출하는 분화구가 드러났습니다. 기술자들이 메탄 가스가 빨리 타 없어지기를 바라며 불을 붙였거나, 누군가 실수로 담뱃갑을 던져 불을 붙였을 가능성이 있습니다. 원인이 무엇이든, 이 사고로 유독성 오염 물질이 대량으로 방출되었지만, 가장 가까운 마을이 2004년에 파괴된 이후 분화구에는 아무도 관심을 두지 않았습니다.

다르바자 분화구의 화재를 진압하려면 두 가지가 필요합니다. 불길을 끄는 것과 지하에서 메탄 가스가 새어 나오는 것을 막는 것입니다. 첫 번째 단계는 두 번째 단계보다 훨씬 쉽습니다. 예를 들어, 속건성 시멘트를 분화구에 분사하여 화재의 연료가 되는 산소가 풍부한 공기를 차단할 수 있습니다. 그러나 지질학자들은 이러한 접근 방식이 다른 경로를 통해 메탄 가스를 지표면으로 배출시켜 또 다른 누출원을 만들 수 있다고 경고합니다. 따라서 지옥의 문을 닫는 유일한 방법은 메탄 누출을 원천적으로 막는 것입니다.

핵심은 다르바자 분화구 아래에 무엇이 있는지 파악하는 것입니다. 석유 및 가스 전문가들은 메탄이 누출되는 지하 균열을 확인해야 합니다. 그런 다음 지하 파이프라인을 통해 균열에 콘크리트를 타설할 수 있습니다. 애들레이드 대학교의 석유 지구역학 전문가인 마크 팅게이는 엔지니어들이 그 위치를 찾을 수 있다 하더라도 그러한 지하 균열을 어떻게 봉쇄해야 할지 확신하지 못합니다. 산업 누출은 수리하기가 까다로울 수 있지만, 지질 누출은 훨씬 더 복잡하고 불확실성이 높습니다.

한 가지 희박한 가능성은 대형 폭발 장치를 사용하여 메탄 누출을 막는 것입니다. 이 방법은 폭탄을 구덩이를 통해 운반하여 메탄 발생원 근처에서 폭발시켜 산소를 제거하고 불을 끄는 동시에 균열 속으로 붕괴시켜 메탄이 누출되도록 하는 것입니다.

다르바자 분화구에서 이 방법이 얼마나 효과적일지는 불확실하지만, 폭탄의 위력은 분명 엄청날 것입니다. 실제로 소련 엔지니어들은 지하 화재를 막기 위해 핵탄두를 여러 번 사용했으며, 가장 최근에는 1981년에 사용했습니다. 그러나 쿠루니스는 가스가 다른 곳에서도 누출될 것으로 예상하기 때문에 다르바자 분화구에서는 이 방법이 효과가 없을 수도 있습니다.

안캉 ( 내셔널 지오그래픽 에 따르면)

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