[대왕고래를 춤추게 하라]⑦학계가 주목하는 울릉분지와 가이아나 유전의 유사점은?

사진은 공개된 유망구조 도출지역이 표기된 이미지. 사진 = 뉴스1

동해 심해가스전 개발에 대한 기대가 높아지고 있는 가운데, 동해의 울릉분지와 남미의 가이아나 유전 지대가 지질학적 유사성으로 주목받고 있다. 두 지역은 모두 수동 대륙 주변부(Passive Continental Margins)에 위치해 있어 석유와 가스 매장 가능성이 높다는 것이 학계의 분석이다.

17일 지질학계에 따르면, 울릉분지와 가이아나 유전지대는 모두 수동 대륙 주변부에 속한다. 수동 대륙 주변부는 대륙과 해양이 만나는 경계에서 지각 변동이 거의 없는 안정적인 지형을 가리킨다. 이 지형은 지각 활동이 적기 때문에 퇴적물이 오랜 시간 축적될 수 있으며, 이러한 조건이 석유와 가스가 형성되기에 매우 적합하다.

가이아나 유전 지대는 수동 대륙 주변부의 대표적인 사례로, 지난 2015년 리자(Liza)-1 유전의 발견으로 큰 주목을 받았다. 이후 약 80억 배럴 이상의 석유가 매장된 것으로 추정되며, 이 지역은 전 세계 석유 탐사와 개발의 중심지로 떠오르고 있다.

한국과 일본 사이에 위치한 울릉분지는 가이아나 유전 지대와 매우 유사한 지질 구조를 가진 후열분지(Back-arc basin)로 분류된다. 후열분지는 화산성 호 뒤에서 지각이 확장되며 형성되며, 해저에서 쌓이는 퇴적물층이 오랜 시간 동안 축적된다. 이러한 지질 구조는 석유 시스템이 발달할 수 있는 적합한 환경을 제공한다는 설명이다.

특히 울릉분지의 퇴적물층은 수천만 년 동안 축적됐으며 석유가 생성될 수 있는 원암(source rock)이 존재하는 것으로 평가된다. 이 원암은 후열분지의 형성 과정에서 축적된 퇴적물들로 구성돼 있어 석유와 가스의 잠재적 매장지로 주목받고 있다.

또한 석유가 형성되고 저장되기 위해서는 저류층(reservoir)과 밀봉층(seal)이 함께 존재해야 한다고 전문가들은 지적한다. 가이아나 유전 지대 역시 저류층 위에 퇴적된 석회질 진흙(lime muds)이 밀봉층 역할을 하여 석유를 안정적으로 가두고 있다는 설명이다. 울릉분지도 비슷한 밀봉층이 존재할 가능성에 전문가들은 무게를 싣고 있다.

이와 함께 석유가 형성된 이후, 저류층으로 이동할 수 있는 석유 경로(petroleum pathway)의 존재는 석유 시스템에서 중요한 요소로 꼽힌다. 가이아나 유전 지대에서는 심해 퇴적물과 지층 내에 형성된 통로를 통해 석유가 이동했는데, 이는 울릉분지에서도 유사하게 나타날 가능성이 높다는 설명이다,

만약 울릉분지에서도 석유 경로가 잘 발달돼 있다는 점이 확인된다면, 상업적으로 유의미한 석유 발견이 이루어질 가능성이 높아질 것으로 분석된다. 석유 경로의 존재와 더불어 원암의 성숙도(source rock maturity) 역시 중요한 요소로 작용할 수 있는데, 이 두 가지 조건이 확인되면 울릉분지는 상업적 석유 탐사의 중요한 지역으로 부상할 가능성이 있다.

김기범 부산대학교 지질환경과학과 교수는 "지중해 동쪽 바다 이런 곳들하고 우리 울릉분지가 얼마나 유사한가 이런 것들을 따져보니 굉장히 유사성이 많았다"며 "그것이 만들어져 있는 지질학적 배경들이 너무 그쪽하고 유사한 부분들이 많아서 여기도 충분히 가능성이 있겠다고 보고 있다"고 설명했다.

이어 "우리가 만약에 1990년대 중반으로 돌아가서 완전히 처음 뛰어드는 입장이라면 굉장히 많은 시행착오를 해야겠지만 지금 현재 대형 유전들이 개발된 사례가 여럿 있다"며 "그 사례를 잘 참고해서 그 과정을 잘 따라가다 보면 우리도 개발에 성공할 수 있지 않을까 생각을 해본다"고 덧붙였다.