넘쳐나는 싱크홀, 산업용 염수 찾기

Apr 02, 2023

위: 2008년에 뉴멕시코의 별도 염수원 현장에 두 개의 대형 싱크홀이 나타났습니다. 영상: 루이스 랜드(Lewis Land), 국립 동굴 및 카르스트 연구소(National Cave and Karst Research Institute) 제공

2008년 7월 어느 날 아침, 뉴멕시코 남동부 아래의 땅이 움직이고 갈라지기 시작하여 거대한 먼지 기둥이 공중으로 솟아올랐습니다. 몇 분 안에 거대한 싱크홀이 나타났고, 결국 깊이가 약 120피트, 직경이 400피트에 달했습니다.

뉴멕시코주 에너지, 광물 및 천연자원부의 특별 프로젝트 관리자인 Jim Griswold는 "당시에는 불행한 상황이었지만 대부분의 사람들은 이를 일회성으로 간주했습니다."라고 말했습니다. 그러나 몇 달 후인 11월에는 비슷한 크기의 또 다른 싱크홀이 생겨 인근 도로가 갈라지면서 다시 한번 먼지가 하늘을 향해 솟아올랐습니다.

두 구멍 모두(나중에 텍사스의 3분의 1 구멍)가 지하 소금층으로 담수를 펌핑하는 산업 우물인 염수 우물 부지에 나타났습니다. 담수는 소금과 혼합되어 염수를 생성하며, 염수는 산업 목적으로 표면으로 올라옵니다. 이 경우에는 석유 시추입니다. 두 번째 싱크홀이 발생한 후 Griswold의 부서장은 그에게 새로운 임무를 부여했습니다. 주의 다른 30개 염수정의 안정성을 특성화하고 다음 위기가 발생할 수 있는 위치를 다시 보고하는 것입니다.

그가 발견한 것은 지난 10년 동안 거의 끊임없는 걱정의 원천이었습니다. 처음 두 개의 싱크홀은 외딴 지역에서 열렸지만 Griswold는 다음 싱크홀이 인구 30,000명의 도시인 Carlsbad의 남쪽 가장자리에 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다.

이 위치에서는 소금을 녹여 표면으로 끌어올리는 우물의 역할로 인해 높이보다 넓은 구멍이 생겨서 위의 지면이 불안정해졌습니다. 그리고 이 특별한 우물은 두 개의 고속도로, 철도, 관개 수로, 이동식 주택 공원, 교회, 사료 저장소 및 여러 주유소 근처에 위치해 있었습니다. 이와 비슷하게 거대한 싱크홀이 열리면 생명이 위험해지고, 도로와 철도 교통이 중단될 수 있으며, 파열된 파이프와 저장 탱크에서 나오는 휘발유나 우물에서 나오는 바닷물로 지하수를 오염시킬 수 있습니다.

주정부 관리들은 그 운명을 막기 위해 싸워왔지만 문제를 연구하고 이를 해결하기 위한 자금을 찾는 데 10년이 걸렸습니다. (우물 소유자인 I&W Inc.는 2010년에 파산 신청을 했으며 관계자들은 잠재적인 책임을 추궁하지 않고 있습니다.) 작년에 마침내 모든 부분이 합쳐졌고 전례 없는 복구 노력이 시작되었습니다. 그러나 이 작업은 지하의 비밀을 드러냈습니다. 공동의 크기와 모양은 이전 연구에서 제안한 것과 다르며 이는 개선하는 데 더 많은 비용이 든다는 것을 의미합니다. 땅이 무너지기까지 얼마나 걸릴지 아무도 모릅니다.

뉴멕시코 주 전체의 염수 우물 조사는 과학자들에게 임박한 붕괴 위험이 있는 지역을 식별할 수 있는 드문 기회를 제공했습니다. 그 나라의 대부분의 다른 지역은 위험이 존재하기는 하지만 면밀히 연구되지 않았습니다. 미국 국토의 약 35%가 카르스트 지형으로 이루어져 있습니다. 카르스트 지형은 지하수 또는 지하수에 담긴 화학 물질이 지하 지질층을 녹일 때 생성되는 싱크홀과 동굴의 네트워크로 특징지어지는 지형입니다. 주정부와 연방정부는 피해를 추적하지 않기 때문에 싱크홀의 빈도와 비용을 정확히 파악하기가 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 칼즈배드에 본부를 둔 정부 지원 비영리단체인 국립동굴카르스트연구소(National Cave and Karst Research Institute)는 싱크홀로 인한 피해를 매년 3억 달러 이상으로 보수적으로 추정했습니다.

Carlsbad는 싱크홀의 잠재적 위험과 싱크홀을 예방하거나 완화하는 것이 얼마나 어렵고 비용이 많이 드는지에 대한 극단적이고 완전히 인간이 초래한 예를 제공합니다.

38년 동안 미국 토지 관리국(BLM)에서 카르스트 전문가로 일했던 Jim Goodbar는 인간의 활동이 아무리 많아도 지하 카르스트를 혼란에 빠뜨릴 수 있다고 설명합니다. 빗물받이와 고속도로 유출 도랑은 반복적으로 한 지점으로 물을 흐르게 할 수 있으며, 결국 지구 표면을 통해 아래 구멍으로 마모됩니다. 그리고 다량의 지하수를 펌핑하면 지하수면이 붕괴되어 카르스트 지형이 불안정해질 수 있습니다.