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석유는 동물 유해에서 생긴 것일까?

아카데미서적, '맛보기 유기화학'

 

아카데미서적, '맛보기 유기화학'


우리는 에너지 과소비시대를 살고 있다. 그런데 지구의 자원은 한정돼 있어, 석유의 경우 현재의 매장량으로 얼마나 오랫동안 사용할 수 있을지 걱정하는 사람들이 많다. 따라서 석유를 절약하고 대체에너지를 개발하는 것이 필요하다고 입을 모은다.

이런 걱정을 하는 사람들에게 기쁜 소식이 있다. 그것은 새로운 석유를 탐색하면서 찾아낸 사실인데, 우리가 현재 생각한 것과 달리 석유의 매장량이 더 많을 수 있다는 것이다. 그 증거로 북해의 해저를 비롯한 각처에서 석유자원이 계속 발견되는 것을 들 수 있다. 또 지각을 연구하기 위한 모호로비치 계획 아래 심해 암반에 구멍을 뚫었는데 놀랍게도 지각의 안쪽에서 석유가 발견되기도 했다. 지하 5백m부터 1만m 정도의 깊은 곳에서 천연가스가 발견된 것도 석유에너지 자원에 대한 고민을 덜어주고 있다.

이를 계기로 미생물의 유해와 육지로부터 흘러 들어온 유기물이 퇴적돼 석유가 생성됐다는 기존의 학설에 의구심이 생기기 시작했다. 미국 코넬대학 교수인 골드와 소타는 천연가스와 석유가 지구의 심층부에서 상승해 유전과 가스밭에 축적됐다는 새로운 학설을 발표했다.

행성 내부에 대량의 탄소공급원이 존재한다는 사실은 목성이나 금성의 예를 통해 추측할 수 있다. 목성의 대기는 메탄으로 구성돼 있고, 금성의 대기는 이산화탄소가 주를 이루고 있다. 행성은 운석의 집합체이며, 운석에는 탄소가 들어있다. 그리고 지구의 내부에 탄소가 충분하게 존재한다고 추측해볼 수 있다.

이로부터 골드와 소타는 다음과 같은 가설을 세웠다. 탄소를 가진 메탄과 이산화탄소가 맨틀로부터 지각 내부로 상승하는 동안 분해, 중합, 첨가반응을 반복하면서 고급탄화수소인 석유로 지하의 일정한 부분에 축적됐다는 것.

석유가 지구 내부에서 생성된다는 설을 최초로 수립한 사람은 러시아 화학자 멘델레예프(1834-1907)다. 그는 노벨과 함께 한때 석유를 연구했다. 그리고 지구 심층부에 있는 많은 양의 금속탄화물이 물과 반응해 아세틸렌을 생성하는데, 이 아세틸렌이 석유의 근원이라고 발표했다.
카바이트로부터 아세틸렌이 만들어지고, 아세틸렌은 반응하기 쉬운 탄화수소이므로 온도가 내려가면서 지각 내부에서 상승하는 동안 쉽게 다른 탄화수소로 변한다. 계속해서 새로운 물질이 만들어지면서 마지막에 석유도 만들어질 것이다. 이처럼 석유가 만들어지는 과정은 지각의 암석광물 속에 다양한 형태로 존재하고 있는 촉매물질에 의한 것으로 추측된다. 그러나 지구의 심층부에 금속탄화물이 대량으로 존재한다는 확실한 증거는 없다.
 

1998년 08월 과학동아 정보

  • 현종오 교사

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