셰일
셰일(shale)또는 혈암(頁岩)이라고도 한다. '쉐일'이라고 쓰는 사람도 있는데 '셰일'이 맞다. 주로 입자의 크기가 작은 진흙이 퇴적되어 오랜 세월 동안 쌓이면서 단단하게 굳어져 형성된 퇴적암의 일종이다. 0.005mm 이하의 점토로 구성된 암석이며 층리(層理)가 잘 발달되어 있는 것이 특징이다. 또 미세한 입자들이 층층이 쌓여 굳어진 암석이기 때문에 가벼운 충격에도 얇은 가루로 부스러지는 특징이 있다.
우리 나라의 평안계(平安系) 셰일은 흑색을 띠며 경상계(慶尙系) 셰일은 갈색이나 적갈색을 띤다.
셰일 중에는 함유셰일(oil shale)이 있어 석유를 얻기도 하는데, 대표적인 산지로는 미국의 로키 산지를 들 수 있다.
한편 셰일은 수화(水和) 작용이나 탈수에 의한 팽창·수축의 반복으로 붕괴되는 수가 많다. 셰일은 원래 게르만족의 고어로 층리가 있는 점토암을 가리킨다. 대부분의 셰일은 석영 1/3, 점토 1/3, 기타 1/3 정도로 구성되며 한 보고에 의하면 대부분의 셰일은 50%의 실트(silt), 35%의 점토(clay), 15%의 화학물질로 되어 있다.
개요
셰일은 진흙이 쌓여서 굳어진 것으로, 물을 뿌려놓고 문지르면 갈릴 정도로 무르다. 그 느낌이 먹 가는 것 같다고. 물에 오랫동안 불리면 물러지며 쉽게 부서진다. 암석 내의 판상 광물의 배열 등의 이유로 박리성(한 방향으로 잘 쪼개짐)을 띤다. 암석학에서 매우 중요한 암석으로 간주되는데, 이는 퇴적암 중에서 가장 다양한 성분을 포괄하기 때문이며, 퇴적암 중에서 흔히 만들어지는 암석에 속하기 때문이기도 하다. 퇴적암에서 다양한 성분(특히 알루미늄 등)이 많이 함유된 경우를 'pelitic'이라는 단어로 묘사하는데, 변성암석학에서 변성상(metamorphic facies)을 추적할 때 유용하다.
한편 퇴적학적으로도 중요하다. 셰일이 검은 이유는 그 안에 들어간 탄소 성분 때문인데, 쉽게 말해 유기물이 완전히 부패되지 않고 탄화되어 검게 남아있는 것이다. 즉, 셰일이 형성될 때는 산소가 포화된 조건이 아니라는 뜻으로, 산소가 결핍된 조건에서 만들어졌음을 암시하기도 한다. 또한 입자가 매우 고운 퇴적물이 재료이므로 퇴적 당시의 에너지도 낮아야 한다. 이 때문에 생물 유해가 보존되기 용이한 조건을 가지고 있다. 따라서 화석이 가장 잘 보존되는 암석에 속한다. 실제로 보존 상태가 극도로 뛰어난 많은 화석이 셰일에서 발견된다. 캄브리아기 대폭발을 지시하는 암층 역시 셰일로 구성되어 있다.
벽돌, 시멘트의 재료로 널리 쓰인다.
셰일 가스·오일
셰일오일(Shale oil)과 셰일가스(Shale gas)는 지하 깊은 곳에 존재하는 셰일층에 매장된 에너지자원이다. 셰일오일은 액화탄화수소이고, 셰일가스는 천연가스이다. 셰일오일(Oil shale)는 1920년 초반에 캐나다 북서부지역에서 발견되었고, 셰일가스는 1825년 미국 뉴욕주에서 처음으로 시추되었다. 셰일오일을 혈암유(頁岩油)로도 표현된다. 여기서 혈암은 셰일을 의미한다. 오일셰일은 연못, 늪, 호수, 대륙붕 등 자연환경에 넓게 분포하고 있다. 오일셰일은 기름을 생산할 수 있는 원자재를 의미하므로, 액화탄화수소형태로 존재하는 셰일오일과는 다르다.
셰일오일, 셰일가스 그리고 오일셰일은 석유, 천연가스, 그리고 석탄과 같은 기존의 전통적인 에너지자원과 다르게 분류된다. 셰일오일과 셰일가스는 기존의 에너지자원들이 매장되어있는 곳보다 더 깊은 곳에 있는 셰일층에 존재하기 때문이다. 오일셰일은 시추작업 후 기름을 생산하기 위한 열처리 공정이 필요하기 때문이다. 셰일은 진흙과 실트가 수평으로 퇴적된 후 암반으로 변한 퇴적암이다. 셰일은 자연적으로 존재하는 유기퇴적물과 유사하며, 진흙, 석영, 탄산염, 그리고 유기물질로 구성되어 있다. 특히, 셰일은 케로젠(kerogen)을 다량 함유하고 있다. 케로젠은 자연적으로 생성되는 비용해성 유기물질이며, 높은 수준의 압력과 열이 가해지면 기름 또는 가스로 변환될 수 있다. 케로젠이 변화되어 만들어진 기름과 가스가 셰일오일과 셰일가스이다. 셰일오일이나 셰일가스는 셰일층의 내부에 존재하는 미세한 틈새들에 보관된다. 셰일층은 투수성이 낮기 때문에, 내부 틈새에 있는 셰일오일과 셰일가스는 외부로 유출되지 않고 오랜 시간동안 저장될 수 있다.
셰일오일과 셰일가스는 시추과정에서 다량의 물을 사용하기 때문에, 많은 양의 폐수를 생산한다. 이렇게 생산되는 폐수는 염도가 높고, 환경에 유해한 화학물질이 다량 함유되어 있다. 따라서, 적절한 처리 과정을 적용하지 않고 이 폐수를 환경으로 배출할 경우, 심각한 수질 오염이 발생할 수 있다.
- 정의
- 셰일 오일(shale oil) : 수평의 퇴적암(셰일)층의 미세한 틈에 갇혀 있는 원유. 일반적인 원유보다 더 깊은 곳에 있고, 암석층을 고압의 물과 화학물질로 파쇄하는 첨단 기술이 필요하다. 미국이 압도적인 시추 기술 경쟁력을 갖고 있다.
- 셰일 가스(Shale Gas) : 퇴적암인 셰일이 형성하는 지층에 포함되어 있는 천연가스나 석유를 말한다. 퇴적물이 탄화물을 많이 함유하면 석유, 천연가스 등이 포함되는 것이다. 미국, 캐나다, 멕시코 등 북아메리카와 브라질, 아르헨티나, 칠레, 우루과이 등 남아메리카, 오스트레일리아, 중국, 터키, 카자흐스탄, 카타르, 알제리, 리비아, 수단 공화국, 나이지리아 등에 주로 매장되어 있으며 미국을 시작으로 각 국이 개발하고 있다. 미국 내 산지는 유전으로 유명한 텍사스 주와 역시 애팔래치아 유정이 있는 동부의 애팔래치아 산맥 일대이다.
참고자료
- 셰일오일 및 셰일가스의 생산과정에서 배출되는 폐수의 특성과 처리기법 - file:///C:/Users/sms/Downloads/%EC%85%B0%EC%9D%BC%EC%98%A4%EC%9D%BC%20%EB%B0%8F%20%EC%85%B0%EC%9D%BC%EA%B0%80%EC%8A%A4%EC%9D%98%20%EC%83%9D%EC%82%B0%EA%B3%BC%EC%A0%95%EC%97%90%EC%84%9C%20%EB%B0%B0%EC%B6%9C%EB%90%98%EB%8A%94%20%ED%8F%90%EC%88%98%EC%9D%98%20%ED%8A%B9%EC%84%B1%EA%B3%BC%20%EC%B2%98%EB%A6%AC%EA%B8%B0%EB%B2%95.pdf
- 〈셰일〉, 《위키백과》
- 〈셰일〉, 《나무위키》
- 〈셰일〉, 《사아언스올》
같이 보기
