이하의 연재 글도 AI의 도움을 받아 정리했음을 미리 밝힌다. 

북한 유성호의 사진으로 추정되는 것을 필자가 가지고 있고, 기존에 실시한 세미나등에서는 소개하였으나, 현재 그 출처와 상세 내용이 명확하지 않아 본 소개에서는 생략한다. 

남북한의 해상 석유 탐사, 두성호와 유성호의 서로 다른 운명

1. 남북한이 바다에서 석유를 찾던 시절

앞선 두 편에서는 북한의 석유 부존 가능성과 해외 석유기업들의 탐사 활동을 살펴보았다.

그렇다면 남북한은 실제로 어떤 장비를 이용하여 해저의 석유와 천연가스를 탐사했을까?

흥미롭게도 남북한은 1970~1980년대부터 각각 해상 석유 탐사에 상당한 관심을 기울였다.

남한에는 두성호, 북한에는 유성호라는 이름의 해상 시추설비가 있었다.

두성호는 1984년 국내에서 건조된 반잠수식 해상 시추설비로, 훗날 동해-1 가스전을 발견하는 데 중요한 역할을 했다.

그림 1. 한국석유공사 두성호.

북한의 유성호 역시 서한만 일대에서 여러 탐사정을 시추하고 원유의 존재를 확인한 것으로 알려져 있다.

그러나 두 설비가 남긴 결과는 달랐다.

남한은 발견한 가스전을 실제 상업생산으로 연결했지만, 북한은 원유의 존재를 확인하고도 상업적인 유전 개발에 성공하지 못했다.

이번 글에서는 두성호와 유성호의 역사와 기술적 특징을 비교하고, 석유 탐사에서 상업생산까지 이어지는 과정에 어떤 차이가 있었는지 살펴보고자 한다.

2. 두성호 — 우리나라 해상 석유 탐사의 주역

두성호는 한국석유공사가 운용했던 반잠수식 해상 시추설비(Semi-submersible Drilling Rig)이다.

1984년 대우조선에서 건조되었으며, 약 30~450m 수심에서 작업할 수 있고 최대 약 7,500m 깊이까지 시추할 수 있도록 설계된 것으로 알려져 있다.

반잠수식 시추설비는 수면 아래의 폰툰(Pontoon)으로 부력을 확보하고, 기둥(Column)을 통해 상부 작업갑판을 지지하는 구조이다.

파랑에 따른 움직임을 줄일 수 있어 해상 탐사시추에 널리 사용된다.

두성호는 국내 대륙붕뿐 아니라 동남아시아와 러시아 등 해외에서도 탐사시추를 수행했다.

특히 1998년 울산 동남쪽 약 58km 해상의 동해-1 가스전 탐사에 성공하면서 우리나라 해상 석유·가스 개발 역사에서 중요한 위치를 차지하게 되었다.

여기서 주목할 점은 동해-1 가스전이 단순히 천연가스의 존재만 확인한 탐사사업이 아니었다는 사실이다.

한국석유공사는 이후 생산 플랫폼과 해저배관 등 개발시설을 건설했고, 2004년 7월부터 실제 상업생산을 시작했다.

생산된 천연가스는 국내 가스 공급망을 통해 울산과 경남 지역 등에 공급되었으며, 천연가스와 함께 초경질유(Condensate)도 생산되었다.

동해-1 가스전은 약 17년간 생산을 지속한 후 2021년 12월 생산을 종료했다.

따라서 두성호의 성과는 단순한 탐사 성공이 아니라 국내 해상 가스전의 발견이 개발과 상업생산으로 이어졌다는 점에서 의미가 크다.

3. 유성호 — 북한 서한만의 석유를 찾아 나선 시추설비

1978년 북한이 약 1만 4,000톤급 해상 시추설비를 도입했다는 보도가 있으며, 이 설비가 유성호로 알려져 있다.

다만 당시 보도된 톤수의 정확한 기준과 설비의 상세 제원은 추가 확인이 필요하다.

한국지질자원연구원의 북한 석유자원 관련 연구에는 유성호가 서한만의 601~611호 탐사정 및 3203호 탐사정 등의 시추에 사용되었다는 기록이 있다.

이 가운데 603호 탐사정은 약 4,058m까지 시추한 것으로 보고되어 있다.

특히 서한만의 일부 탐사정에서는 원유의 존재가 확인되었으며, 1980년대 시험 생산 과정에서 하루 수백 배럴 수준의 원유가 산출되었다는 기록도 있다.

이러한 기록은 북한이 단순히 석유가 존재할 것으로 추측한 것이 아니라, 실제 해상 시추를 통해 석유의 존재를 확인했다는 점에서 중요하다.

그러나 북한은 이러한 탐사 성과를 상업적인 원유 생산으로 연결하지 못했다.

그 이유는 충분한 저류층 평가와 장기 생산성 검증이 이루어지지 않았고, 생산시설 구축에 필요한 자본과 기술을 확보하는 데 어려움이 있었기 때문으로 해석할 수 있다.

그림 2. 북한의 해상 석유 시추설비. 자료: 조선일보 동북아연구소(NK조선). 사진 속 설비의 유성호 여부 및 촬영 시기는 미확인.

그림 2에는 중앙 시추탑과 격자형 지지구조가 보인다.

외관상 잭업식(Jack-up) 설비의 특징을 보이지만, 사진만으로 정확한 설비 명칭이나 세부 제원을 확정할 수 없다.

한편 유성호의 정확한 건조사, 시추설비 형식, 최대 작업 수심 및 설계 시추심도는 공개자료만으로 확정하기 어렵다.

따라서 남한 두성호와 비교할 때에는 확인된 실제 시추기록과 미확인 설계사양을 명확히 구분해야 한다.

4. 두성호와 유성호의 기술적 비교

두성호의 7,500m는 설계상 최대 시추심도이고, 유성호의 4,058m는 실제 시추한 탐사정의 심도이다.

서로 다른 성격의 수치이므로 시추 성능의 우열을 직접 판단하는 근거로 사용해서는 안 된다.

5. 동해-1 가스전 — 탐사에서 상업생산으로 이어진 사례

동해-1 가스전의 개발 과정은 해상 석유·가스 탐사가 어떤 단계를 거쳐 상업생산으로 연결되는지 보여주는 대표적인 사례이다.

1998년 두성호의 탐사시추를 통해 천연가스의 존재가 확인된 이후, 추가적인 평가와 개발계획 수립이 이루어졌다.

이후 해상 생산 플랫폼, 해저배관, 육상 처리시설 등이 구축되었고 2004년 7월부터 천연가스와 초경질유의 상업생산이 시작되었다.

한국석유공사에 따르면 생산 첫 1년 동안 천연가스 약 173억 입방피트와 초경질유 약 42만 배럴이 생산되었다.

이것은 단순한 유정시험과는 전혀 다른 의미를 갖는다.

유정시험은 특정 탐사정에서 유체가 얼마나 생산되는지를 제한된 기간에 평가하는 작업이다.

반면 상업생산은 생산설비를 설치하고 생산물을 지속적으로 처리·수송·판매하는 단계이다.

동해-1 가스전은 이후 약 17년 동안 생산을 지속했고, 2021년 12월 최종 생산을 종료했다.

그림 3. 동해-1 가스전의 해상 생산시설.

6. 북한의 유성호는 왜 상업생산으로 이어지지 못했을까?

북한의 서한만 탐사에서 원유가 확인되었다는 사실은 의미가 있다.

그러나 유정시험에서 원유가 생산되었다고 해서 반드시 상업적인 유전이 성립하는 것은 아니다.

석유 개발에는 생산 가능한 매장량, 저류층의 압력과 유체 특성, 장기 생산성, 개발 비용, 생산물 수송 및 판매 조건 등이 종합적으로 고려되어야 한다.

특히 해상 유전에서는 생산 플랫폼과 해저배관, 원유 처리시설 등 대규모 인프라 투자가 필요하다.

남한은 동해-1 가스전 발견 이후 개발에 필요한 기술과 자본을 확보하여 상업생산으로 연결했다.

반면 북한은 서한만에서 원유의 존재를 확인했음에도 충분한 생산성 평가와 개발 인프라 확보가 이루어지지 못했다.

물론 이러한 차이를 단순히 두 시추설비의 기술 수준 차이로 설명하는 것은 적절하지 않다.

지질학적 조건과 저류층 규모, 생산물의 경제성, 투자환경 등도 중요한 요인이기 때문이다.

결국 두성호와 유성호의 비교는 시추장비 자체의 성능보다는 석유 탐사 결과를 실제 산업적 생산으로 연결할 수 있는 개발체계의 차이를 보여준다고 할 수 있다.

7. 맺음말 — 석유의 발견과 생산은 다르다

남북한은 비슷한 시기에 해상 석유 탐사에 관심을 갖고 실제 시추작업을 진행했다.

남한의 두성호는 동해-1 가스전의 발견에 기여했고, 이 가스전은 2004년부터 2021년까지 약 17년간 상업생산을 지속했다.

북한의 유성호 역시 서한만에서 여러 탐사정을 시추하고 실제 원유의 존재를 확인하는 성과를 남겼다.

그러나 공개된 기록상 상업적인 원유 생산으로 이어지지는 못했다.

석유 산업에서 가장 중요한 것은 지하에 석유가 존재한다는 사실만이 아니다.

발견된 석유와 가스를 경제적으로 생산할 수 있는 매장량으로 평가하고, 이를 실제 생산시설과 시장으로 연결할 수 있느냐가 더욱 중요하다.

두성호와 유성호의 역사는 이러한 차이를 잘 보여주는 사례이다.

다음 편에서는 북한의 대표적인 정유시설인 봉화화학공장과 승리화학연합기업소를 중심으로 북한의 정유 산업을 살펴보고자 한다.

참고문헌 및 출처

1. • 한국석유공사, 동해-1·2 가스전 현황.

2. • 기세일 외, 「동해-1 가스전 개발과 CCS 활용전망」, 한국자원공학회지, 59(5), 498–517, 2022. 논문 보기.

3. • 한국석유공사, 두성호 시추 실적 및 사진.

4. • 한국지질자원연구원, 「북한 서한만 일대 석유자원 개발 현황과 남북한 협력 방안」 — 유성호 시추 기록.

5. • 38 North, North Korea's Exploration for Oil and Gas, 2015.

6. • 조선일보 동북아연구소(NK조선), 북한 해상 석유 시추설비 관련 기사·사진: https://nk.chosun.com/news/articleView.html?idxno=7066