석유를 생각하다 : 석유사랑 한국석유공사 웹진 : KNOC Webzine

석유를 생각하다

과학 전문가에게 듣는

알고 보면 더 흥미로운 석유 이야기 ⑥

글_ 이종림(과학전문작가)

석유를 발굴, 채취하거나 운송할 때도 AI 기술이 쓰이나요.

ChatGPT를 필두로 초고속으로 발전하는 인공지능(AI)은 의료, 미디어, 금융, 운송 등 다양한 산업에서 활발하게 활용되고 있습니다. 석유 산업도 예외는 아니죠. 디지털화의 후발주자이지만 AI 솔루션을 도입하면서 의존도가 점점 높아지고 있습니다. 과연 석유 산업에서 AI는 어떻게 쓰이고 있을까요?

지하 데이터 분석 최적화하는 AI

석유의 생산부터 운송, 판매까지 전 과정에 걸쳐 AI 기술이 적극 활용되고 있습니다. 그중에서도 탐사 과정에서 가장 활발하게 쓰이죠. 상업적으로 활용할 수 있는 석유 매장량을 찾기까지 수많은 난제에 직면하며, 상당한 시간과 비용이 소요되는데 AI를 활용하면 이를 대폭 줄일 수 있기 때문이죠. 좀 더 자세히 살펴볼까요.
석유 산업에서 AI는 컴퓨터 비전 기술을 사용해 지진 조사, 유정 기록, 위성 이미지, 지질 데이터를 포함한 방대한 데이터세트를 분석합니다. 기계 학습 알고리즘이 이 데이터에서 패턴과 이상 현상을 식별함으로써 잠재적인 석유 저장소를 더욱 효과적으로 찾아내는 것이죠. 예를 들어 해양 시추 현장을 검토할 때 AI 시스템을 활용하면, 석유 매장량이 가장 높은 지역을 쉽게 찾을 수 있습니다. 따라서 석유 생산의 잠재력이 높은 지역에 집중적으로 접근할 수 있어 탐사 시간과 비용을 줄이고 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있죠.

AI 기반 로봇으로 석유 누출 감지

AI는 석유 산업의 잠재적 환경 위험을 감지해 안전성을 강화하는 역할도 합니다. AI 알고리즘이 장비 상태와 성능을 지속적으로 모니터링해서 위험 요인이 있는 이상 현상과 오류를 감지하는 것이죠. AI 기반 센서가 해양 시추 작업의 환경 조건, 장비 성능 및 인력 활동 등을 추적해 잠재적인 사고를 예방할 수 있습니다.

해양 플랫폼과 파이프라인과 같은 중요 인프라를 AI 솔루션이 실시간으로 모니터링하기도 합니다. AI 기반 센서가 지속적으로 데이터를 분석해 온도, 압력 및 유량 이상 등을 감지하죠. 잠재적인 누출 또는 오작동 징후가 나타나면 즉시 경고가 발생해 신속한 조치를 취할 수 있습니다. 더불어 해양 탐사용으로 개발된 AI 로봇의 경우 자연 누출 감지 기능을 수행합니다. 해저에서 자연적으로 발생하는 석유 누출은 세계 해양으로 유입되는 가장 큰 석유 공급원이라고 할 수 있는데요. 해양 탐사 AI 로봇은 이러한 석유 누출을 감지해 탐사 위험을 줄이고, 해양 생태계에 대한 피해를 줄이는 데 큰 도움이 됩니다.
▲ 해저에서 자연적으로 발생하는 석유
(출처 : 미국지질조사국)

우리가 잘 모르는, 의외인 석유 화학 제품에는 어떤 것이 있나요.

‘석유’라고 하면 가장 먼저 자동차 연료가 떠오를 텐데요. 실제 석유는 로켓 연료부터 식료품까지 매우 다양한 분야에서 활용하고 있습니다. 석유를 정제해 생산하는 화학 부산물인 석유 화학 제품의 수가 무려 6,000여 가지가 넘을 정도죠. 우리도 모르는 사이, 우리의 삶의 질을 높여준 석유 화학 제품에는 어떤 것들이 있을까요?

안경 렌즈

시력을 교정하기 위해 착용하는 안경을 만들 때도 석유 화학 물질이 쓰입니다. 대부분의 안경 렌즈는 비스페놀A(Bisphenol A, BPA)라는 석유 화학 물질을 이용해 생산하는 내구성이 뛰어난 플라스틱 ‘폴리카보네이트(Polycarbonate)’로 만들어집니다. 또 긁힘 방지 기능을 추가하기 위해 다양한 형태의 석유 화학 물질이 포함된 재생섬유 ‘아세테이트(Acetate)’로 특수 코팅하기도 하죠. 일례로, 편광 렌즈에는 눈부심 방지에 도움이 되는 석유 화학 물질인 ‘폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl Acetate)’가 이용됩니다.

아스피린과 바세린

통증과 열을 완화해 줘 두통약이나 해열제로 흔히 찾는 아스피린도 석유를 정제하는 과정에서 나오는 페놀과 벤젠에 이산화탄소를 결합해 만든 석유 화학 제품 중 하나입니다. 또 피부와 입술 보습, 상처 치료, 각질 제거 등 다양한 용도로 활용하는 만능 아이템, 바세린도 석유 화학의 산물이죠. 바세린은 1800년대 화학자 로버트 체스브로(Robert A. Chesebrough)가 석유 유정에서 작업자들이 석유 찌꺼기인 로드 왁스를 피부 상처에 바르는 것을 보고 수년간의 연구 끝에 개발했습니다. 로드 왁스에서 추출한 페트롤리움 젤리(Petroleum jelly)로 만들어졌으며, 상처 치료는 물론 보습 효과도 있어 지금까지도 많은 이들에게 사랑받고 있죠.

우주복과 낙하산

우주 유영을 위해 착용하는 우주복을 EMU(Extravehcular Mobility Unit)라고 합니다. EMU는 각각의 기능이 있는 여러 겹으로 구성되는데요. 이 겹겹의 우주복은 고어텍스, 네오프렌, 마일라, 나일론, 스판덱스, 데이크론, 케블라 등 다양한 석유 화학 물질을 사용해 만들어집니다. 우주복과 마찬가지로 낙하산도 나일론, 케블라 등 다양한 석유 화학 섬유로 이뤄져 있습니다. 낙하산은 공기 중에서 안전하게 체중을 지탱해야 하므로 가벼우면서도 튼튼한 성질을 가진 특수한 섬유가 주로 이용됩니다.

사탕과 껌

사탕이나 음료 등에 과일 같은 달콤한 향을 내기 위해 넣는 합성착향료 역시 석유로 만들어졌습니다. 합성착향료는 석유를 끓는점에 따라 분류한 뒤 알콜이나 유화제, 안정제 등을 첨가해 만듭니다. 대표적인 합성착향료는 ‘에스터’로 달달한 과일향이 나는 물질이죠. 사탕의 표면을 매끈하고 반짝거리게 코팅하는 파라핀 왁스 또한 석유 화학 제품입니다. 또 대부분의 껌은 석유 화학 이소부틸렌(Isobutylene)과 같은 합성 고무를 사용해 생산되고 있습니다. 껌을 삼켜지지 않고 계속 씹히도록 만든 이유죠.