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땅속
땅속은 땅의 아래쪽을 가리킨다.
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개요[편집]
- 땅속은 지하라고도 하며 지상과 반대되는 말이다. 대표적으로 가장 유용한 땅속 시설인 지하철이 있으며, 땅속으로 다니도록 만든 길인 지하도와 지하차도도 있다. 토목업의 발달로 지하를 지상 못지않게 개간이 가능하게 됨으로써 지하는 인류에게 유용한 공간으로 탈바꿈하고 있다. 지상의 경우 결국 공간의 한계성이 분명히 존재해서 언젠가는 더 이상 개발할 수 없게 된다. 하지만 땅속 공간은 충분한 자금과 기술력만 뒷받침된다면 지상보다 훨씬 더 넓고 크게 활용할 공간을 확보할 수 있어서 지상보다 공간적 측면에서 유용한 구석이 많다. 하지만 오늘날에도 땅속 공간을 마냥 확장할 수는 없다. 고층 건물의 경우 일정 수준의 지하 공간을 지주 역할로써 필요로 하게 되어 다른 시설이 들어설 공간을 잡아먹으며, 지하를 굴착하고 시설을 세우면 땅속 지하수의 침출로 인해 싱크홀이 발생할 가능성도 커지게 된다.
- 땅속은 땅 밑의 부분을 가리킨다. 땅속에는 많은 생물들이 살고 있다. 또한 석유, 석탄, 철 따위의 지하자원이 묻혀 있는 에너지 공간이기도 하다. 한번 오염된 땅은 다시 깨끗하게 만들기가 힘들며 더럽혀진 땅을 모두 파낼 수도 없고, 땅을 새롭게 만들 수도 없다. 특히 땅속의 오염은 천천히 진행되어 우리가 잘 느끼지 못하기 때문에 미리 오염되지 않도록 예방하는 것이 중요하다.
땅속 거리에 따른 구조[편집]
지구의 구조는 지표에서의 거리에 따라 나눌 수 있다. 경계의 고도(심도)에 폭이 있는 것은 위치나 시간에 의해 경계가 변화하기 때문이다.
- 0 km : 지표.
- 0 ~ 150 km : 암석권.
- 0 ~ 30-35 km : 지각.
- 6-35 ~ 2,891 km : 맨틀.
- 6-35 ~ 670 km : 상부 맨틀.
- 670 ~ 2,891 km : 하부 맨틀.
- 2,891 ~ 6,371 km : 핵.
- 2,891 ~ 5,151 km : 외핵.
- 5,151 ~ 6,371 km : 내핵.
땅속 물질에 따른 구조[편집]
지구 내부의 구조는 지표면에서의 관측으로 얻을 수 있다. 그 중에서 가장 좋은 방법은 지진파의 분석이다. 지진파는 P파와 S파로 나눌 수 있는데 P파는 액체와 고체를 통과하는 종파이며, S파는 고체만 통과할 수 있는 횡파이다. 이것을 바탕으로 지진파 해석에 의하면 지구는 외측부터 암석질의 지각, 암설질의 점탄성체인 맨틀, 금속질 유체인 외핵, 금속질 고체인 내핵이라는 구조로 나뉜다.
핵[편집]
- 핵은 외핵과 내핵으로 나뉘는데, 유동적인 외핵은 반경 약 3,480km, 고체인 내핵은 반경 약 1,220km이다. 외핵은 철과 니켈이 주성분으로 추정되나 수소나 탄소 등의 경원소가 10% 이상 포함되어 있다고 가정하고 있다. 그래야 지진파의 속도와 밀도를 설명할 수 있기 때문이다. 내핵은 지구 내부가 차가워질 때 외핵의 철과 니켈이 침강되어 생긴 것으로 보며, 현재에도 계속 성장하고 있다.
- 대류와 지구 자전의 원인으로 여겨지는 외핵의 유동적인 특성에 의해 전류가 발생하고, 이 전류에 의해 자기장이 생기는데 이것이 지구 자기장이다. 이처럼 지구의 자기장의 발생은 역학적 운동과 관련이 있고, 이것의 유지구조를 다이나모구조라고 한다.
맨틀[편집]
- 맨틀은 지각 아래 있으면서 내부의 핵을 둘러 존재하는 두꺼운 암석층이다. 이것은 깊이 약 2,900km까지 존재하며 지구 부피의 약 83%, 질량의 약 67%를 차지하고 있다. 맨틀 전체의 화학조성은 직접적으로 알 수 없으나 감람석과 휘석 등의 물질들이 주로 구성되어 있고, 지각에 비하여 철과 마그네슘의 함량이 높다고 알려져 있다. 맨틀대류의 양상도 포함하여 맨틀은 화학적으로도 역학적으로도 연구대상인 영역이다.
- 지각과의 경계에는 지진파 속도가 불연속으로 변화하는 층이 있는데 이것을 모호로비치 불연속면(모호면)이라고 한다.
지각[편집]
- 지각은 대륙지각과 해양지각으로 나눌 수 있다. 대륙지각은 현무암질의 하부지각과 화강암질의 상부지각으로 이루어져 있다. 두께(모호면까지의 깊이)는 지역에 의한 차가 커서 대략 30~60km으로 알려져 있고, 평균 밀도는 약 2,650kg/m³이다. 그리고 해양 지각에 비해 알루미늄이 많으며 철과 마그네슘의 양이 적다. 해양지각은 대부분 현무암질로, 두께의 대략적인 평균은 6~7km이고 평균밀도는 약 2,950kg/m³이다.
땅속 진원(震源) 측정[편집]
- 지구 내부에서 지진이 최초로 발생한 지점을 말하며 진원의 공간적인 넓이를 고려할 때는 진원역이라고 한다. 지하 50∼60km의 맨틀 최상부 지역이 지진이 가장 잘 발생하는 곳이다. 진원의 공간적인 넓이를 고려할 때는 진원역(震源域)이라고 한다. 지하 50∼60km의 맨틀 최상부 지역이 지진이 가장 잘 발생하는 곳이다. 더 깊은 곳으로는 지하 700km 정도의 곳에서도 관측된 일이 있다.
- 진원의 깊이 300km 이상의 지진을 심발지진(深發地震)이라 하여, 보통의 지진과 구별하기도 한다. 심발지진이 발생하는 지역은 대부분 캄차카 반도·일본 열도·통가 제도·피지 제도·남아메리카 서해안 등에 한정되어 있으며, 태평양 쪽에서 대륙 쪽을 향해 30∼60° 경사진 면에 줄지어 있는 경향을 보인다.
- 진원을 찾는 방법으로는, P파와 S파의 도달시간의 차(P-S시간)를 이용하는 방법과, 지진파가 진원으로부터 관측점에 도달하는 데 걸리는 시간과 진앙 거리의 관계를 나타낸 주시곡선(走時曲線)을 이용하여 컴퓨터로 산출하는 방법 등이 있다.
땅속 공간의 열극수(裂隙水)[편집]
- 지하에는 작은 것부터 큰 공간까지 있는데, 이러한 공간 속에서 이동하는 물을 말한다. 석회동(石灰洞)이나 용암터널은 공동(空洞)이라 부르며, 큰 공동에는 물의 양도 많다.
- 지하 공간의 크기는, 아주 작은 것에서 터널처럼 큰 것에 이르기까지 다양하다. 일반적으로 단단한 암석에 형성된 틈은, 그것이 열극이든 절리(節理)든, 연한 암석의 것보다 크다. 특히 석회암 속에 형성된 석회동(石灰洞)이나 용암 속에 형성된 용암 터널 등은 공동(空洞)이라고 부르며, 큰 것은 지름 수십 m에 이르는 것이 있다. 이와 같은 공동에는 유수가 많아, 공동수라고도 하며, 일반적으로 양이 많다. 그러므로 이와 같은 지하수를 지하천이라고도 하며, 석회암의 공동수가 지표에 나타난 것은 카르스트천(泉)이라 한다.
땅속의 자원[편집]
- 지각에는 석유·석탄·금속광물 등의 갖가지 지하자원이 포함되어 있다. 인간은 생활의 도구로서 석기·철기·동기·경금속기를 차례로 개발 사용해 왔으며, 또 연료로서는 석유·석탄을 개발하였고 오늘날에는 방사능 광물에 의한 원자 연료의 개발에 이르고 있다. 말하자면 인간의 역사는 지하자원의 개발사와 함께 발전하고 있다. 지하자원의 개발에는 지각을 이루는 암석의 종류·분포나 그 구조를 알 필요가 있다. 그러기 위해 지표의 지질을 조사하여 지질도(地質圖)를 작성하기도 하고, 땅속 암석을 직접 채집하여 조사하기도 한다. 또한 암석의 밀도·전류에 대한 저항도·자성 등을 이용한 지진탐사법·전기탐사법·자력(磁力)탐사법 등을 실시하는 수도 있다. 이 밖에 방사능 탐사법이나 기타의 화학적 성질을 대상으로 한 화학 탐사법도 있다. 지하자원을 개발하고 있는 곳을 광산(鑛山)이라 한다. 때로 광상(鑛床)이 지표에 넓게 노출되어 있을 경우에는 노천굴(露天掘)을 하지만 지질구조가 복잡한 지역에서는 대부분의 광산은 땅속으로 굴을 파서 채굴하고 있다.
- 지하자원은 현재와 미래에 어떤 유용물질이 경제적으로 채굴될 수 있도록 농집되어 있는 부분을 말한다. 경제적으로 채굴되어 사용하는 대상이 대부분 광물 자체에 있기 때문에 지하자원을 광물자원이라고도 한다. 여기에서의 광물은 어떤 특정 광물만을 뜻하는 것이 아니라 광물의 집합체인 암석까지도 포함한 뜻으로 사용되고 있다. 하지만 넓은 의미에서 지하자원은 지열(地熱)·지하수 등의 자원까지 포함하는 개념이다.
- 일반적으로 지하자원으로서의 가치 여부는 현재 경제적으로 이용될 수 있는가 하는 문제가 있으나, 장기적으로 볼 때에는 현재 가행대상(稼行對象)이 되지 않는 광상(鑛床)일지라도 장래에 유용물질을 경제적으로 채굴·처리하는 기술이 얼마나 발전할 수 있겠는가에 기초를 두어 다루어지게 된다. 따라서 자원은 새로운 지질학적 지식, 과학 및 기술의 진보, 정치와 경제의 변천에 따라 그때마다 재평가되어야 한다.
관련 기사[편집]
- 최근 경북 봉화 아연 광산에서 지하 갱도가 무너져 고립됐던 광부 두 명이 221시간 만에 구조됐다. 기적과 같은 생환이 온 국민에 희망을 불어넣었지만, 불과 두 달 전 태백 장성광업소에서는 한 광부가 석탄이 물과 뒤섞여 펄처럼 된 죽탄에 휩쓸려 숨지는 사고가 발생했다. 대한석탄공사가 설립된 1950년부터 지난해까지 전국 탄광에서 발생한 사고로 사망한 피해자만 4,569명. 매년 탄광 사고로 63명이 사망했다. 2022년에도 광부들은 여전히 목숨을 걸고 입갱(入坑)하고 있다. 광산 밖으로 나와 햇빛을 보기 전까지는 그 누구도 생존을 장담할 수 없는 곳이다. 장성광업소 곳곳에는 안전과 관련한 문구들이 곳곳에 붙어 있다. 갱내 작업장이라는 특수한 환경 탓에 예측하기 어려운 갖가지 재해가 광부들을 위협하기 때문이다. 에너지를 만들고 기계를 움직이고, 발전소를 가동시켰던 석탄을 땅속 깊은 곳에서 직접 캔다는 자부심은 남달랐다. [1]
- 전국 화력발전소의 절반이 몰려 있어 탄소 배출이 많은 충남에서 기후 위기의 주범으로 꼽히는 탄소를 영구 격리하거나, 화학소재로 활용하는 기술 개발 사업에 본격적으로 나선다. 충남지역에서는 전국 석탄 화력발전소의 절반인 29기가 가동되고 있다. 탄소포집저장활용은 발전 및 산업체 등이 화석연료를 사용하는 과정에서 발생한 탄소를 포집한 뒤 해양 지중에 저장하거나 화학소재 등 유용 물질로 활용하는 기술을 말한다. 이중 '탄소포집저장'은 발전소 등이 배출한 탄소를 육지 허브터미널에서 모아 해저배관을 통해 해저 땅속으로 보내 저장하는 것을 말한다. 해저에 저장된 탄소는 지하수와 만나 석회석으로 서서히 변하며 영구 격리된다. 현재 산업부는 배출 탄소를 서해권, 동남권, 중부권, 남해권 등 4개 권역 대륙붕 심부 지층을 활용, 저장하는 사업을 추진 중이다. 충남도는 서해권 저장소를 통해 2050년쯤 연간 1,000만t 이상의 탄소를 저장할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 충남도 관계자는 '내년까지 시추 등을 통해 서해권에 바다 아래 심부 지층에 탄소를 저장할 수 있는지를 확인한 뒤 저장이 가능한 것으로 판단되는 경우 2025년 이후부터 본격적인 사업에 들어가게 될 것으로 예상된다'고 말했다. [2]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ 구아모 기자, 〈땅속 1075m 검은 땀, 검은 눈물 흐르는 막장으로 오늘도 광부들은 출근한다〉, 《조선일보》, 2022-11-26
- ↑ 윤희일 선임기자, 〈전국 석탄 화력발전소 절반 몰려 있는 충남, 탄소를 포집해 해저 땅속에 저장하는 사업 본격화〉, 《경향신문》, 2022-12-05
참고자료[편집]
- 〈땅〉, 《위키백과》
- 〈지하〉, 《위키백과》
- 〈지하〉, 《나무위키》
- 〈지하자원〉, 《위키백과》
- 〈땅〉, 《네이버국어사전》
- 이새하 기자, 〈탄소제로 불붙은 빙하의 나라 … 지구의 인공허파가 365일 돈다〉, 《매일경제》, 2022-12-25
- 윤희일 선임기자, 〈전국 석탄 화력발전소 절반 몰려 있는 충남, 탄소를 포집해 해저 땅속에 저장하는 사업 본격화〉, 《경향신문》, 2022-12-05
- 구아모 기자, 〈땅속 1075m 검은 땀, 검은 눈물 흐르는 막장으로 오늘도 광부들은 출근한다〉, 《조선일보》, 2022-11-26
- 한국항공우주연구원, 〈행성 땅속 몇 m까지 파봤을까?〉, 《네이버블로그》, 2021-07-07
- 아이생각, 〈지구과학 지구의 특징 내부구조 맨틀 지각 알아보기〉, 《네이버블로그》, 2019-07-16
같이 보기[편집]
