[도시이야기] 지열발전소와 지진

illustration by @leesongyi

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지열발전소와 지진

지열발전소

미국 캘리포니아 주 산타로사 시에는 지열발전소가 있다. 1921년 존 그랜트는 화산 분기공(증기가 나오는 바위 속 구멍)이 있는 가이저 지역에 미국 최초 지열발전소를 건설했다. 1921년은 지열발전소가 완공된 해다.

그 후 여기에는 지열발전소 21개가 건설되었는데, 그 가운데 19개를 캘파인 사가 운영하고 있다. 처음에는 땅을 파고 땅 속 증기를 빼내 발전하면 되었지만, 점차 증기가 줄어들었다. 비가 내려 땅 속으로 스며든 양이 빼내는 양보다 부족했다. 1999년 발전량이 감소하기 시작했고, 물을 인위적으로 땅 속으로 넣어야 했다.

그러자면 엄청난 양의 물이 필요했다. 그 물을 끌어오기 위해 산맥 너머에 있는 도시, 레이크 카운티에서 매일 나오는 4만 톤의 폐수 처리수를 64킬로미터 떨어진 곳으로 옮겨 땅에 붓는다. 그러나 그 후 지진이 발생하기 시작했다.

가이저에서 2003년 이후 지진이 60%나 증가했다. 2,562회 흔들림이 감지되었고, 24번은 규모 4.0을 넘었다. 어떤 지진은 건물에 금이 갈 정도였다.

산타로사 시만의 문제가 아니다. 스위스 바젤에서도 지열 발전으로 인해 규모 3.4 지진이 발생했다.

과학자들은 오래전부터 지면 아래에서 마그마에 의해 가열된 증기를 빼내면 암석의 온도가 내려가면서 암석이 수축한다는 사실을 알고 있었다. 미국 지질측량국의 지진학자 데이비드 오펜하이머는 이런 수축 때문에 암반이 조금씩 움직이고, 그 결과 작은 규모의 지진이 발생하는 것이라고 설명한다.
사이언티픽 아메리카 10권 <과학과 물 관리>, 2017

산타로사 프로젝트를 추진한 사람들도 지진이 늘어나는 것을 예상했다. 우리나라 포항의 지열발전 역시, 이를 추진할 때 이러한 사실을 인지하고 있었을 것이다.