심해의 가스하이드레이트 층에 묻혀 있는 천연가스를 대기 중의 공기와 맞교환하는 방식으로 해저 침하 없이 '차세대 에너지원'인 가스하이드레이트를 회수할 수 있는 기술이 개발됐다.
KAIST(총장 강성모) 생명화학공학과 이흔 교수팀이 해저에 묻혀 있는 가스하이드레이트 층을 거의 손상하지 않고 얼음결정 형태의 가스하이드레이트를 회수하는 '한국 필드 적응형 맞교환기술(KoFAST-2)'을 개발하는 데 성공했다.
가스하이드레이트는 심해의 낮은 온도와 높은 압력에서 가스와 물이 결합해 만들어진 3차원 구조 안에 메탄, 에탄, 프로판, 이산화탄소 등 작은 가스 분자가 결합한 물질이다. 불을 붙이면 불꽃을 내며 탄다고 해서 일명 '불타는 얼음'으로 불리기도 한다. 유기탄소량이 화석에너지의 2배가 넘는 데다 세계적으로 비교적 얕은 심도의 퇴적층에 광범위하게 묻혀 있어 안정적으로 확보하는 기술이 있으면 미래에너지 자원이 될 것으로 기대된다.
이 교수팀이 개발한 기술은 해저에 묻혀 있는 가스하이드레이트 층을 거의 손상하지 않고 얼음결정 형태로 이뤄진 하이드레이트 구조에 갇혀 있는 막대한 양의 천연가스를 회수하고, 빈 자리에 공기나 혼합가스를 집어넣는 방식이다. 가스하이레이트 층에 있는 천연가스를 빼내는 대신 그 자리에 공기를 주입하는 새로운 회수원리를 적용한 것이다.
이 기술은 대기 중의 공기를 직접 이용하기 때문에 생산 비용과 효율을 획기적으로 높일 수 있을 뿐 아니라 가스하이드레이트 회수 공정에 있어서 가장 큰 문제점으로 지목된 지반 침하 및 해저 생태계 파괴 등을 극복할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 또 KoFAST-1에 비해 광범위한 천연 가스하이드레이트 층에 적용할 수 있다.
이흔 교수는 "셰일가스와 함께 차세대 에너지 양대 축인 가스하이드레이트 생산 원천기술을 확보하게 됨에 따라 우리나라 동해에 매장돼 있는 가스하이드레이트를 생산하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구는 미래부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 산업부의 가스하이드레이트사업의 지원으로 진행됐다.
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