- KAIST 이흔 교수 '메탄하이드레이트' 연구
동해에 묻힌 메탄하이드레이트 불순물 거의 없는‘구조1’에 해당
천연가스로 활용 가능한 에너지원 매장 규모 예상보다 많을 수도
- 조호진 기자
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독도를 감싸고 있는 동해 깊은 땅속에 막대한 규모의 천연가스로 활용할 수 있는 '메탄하이드레이트(methane hydrate)'가 묻혀 있다. 지금까지 추정된 규모만 국내 천연가스 소비량의 30년치에 해당한다. 금액으로 환산하면 150조원을 웃도는 거대한 에너지 자원이다. 국내 연구진이 최근 독도의 '메탄하이드레이트'의 구조를 새롭게 밝혀내, 그보다 더 많은 양이 매장돼 있을 가능성을 제기했다.
◆독도 근해에 묻혀 있는 불타는 얼음
메탄하이드레이트는 과일로 치면 씨앗의 위치에 메탄이 있고, 바깥 껍질을 물 분자가 대신하고 있는 구조인데, 육안으로 봤을 때는 100% 얼어 있는 상태이다. 불을 붙이면 얼음이 녹으면서 내부의 순수한 메탄이 활활 타오른다. 세계 각국은 바다 깊은 곳에 묻혀 있는 이 '불타는 얼음'을 녹여 차세대 에너지원인 메탄을 뽑아내려 하고 있다.
이달 초 KAIST 생명화학공학과 이흔(56) 교수는 독도의 메탄하이드레이트가 어떤 종류인지를 밝혀냈다. 메탄하이드레이트는 메탄을 둘러싼 얼음의 결정구조에 따라 구조1, 구조2, 구조H의 3가지로 나뉜다. 일반적으로 구조1과 2는 해저 1000m 밑의 심 해저 퇴적층이나 지상의 영구동토지대에서 발견되었고, 구조H는 상대적으로 얕은 수심 200~500m의 해저에서 존재하는 것이 최근에 알려졌다.
이 교수팀은 동해에 묻혀 있는 메탄하이드레이트가 구조1임을 알아냈다. 구조1에는 메탄이 대부분이지만 구조2에는 메탄 외에 에탄 등 다른 불순물이 들어있다. 지금까지는 지진파 분석을 통해 동해의 메탄하이드레이트 규모를 6억t, 금액으로는 150조원대로 추정해 왔다. 이때는 구조 1과 2 중 어느 쪽인지를 몰라 최소치를 제시했었다.
하지만 동해 메탄하이드레이트가 메탄이 많이 들어 있는 구조1로 밝혀짐에 따라 더 정확한 매장 규모를 추정할 수 있게 된 것. 이 교수는 "동해에 묻혀 있는 메탄하이드레이트의 구조를 파악한 지 얼마 되지 않아 정확한 예측을 하기 힘드나 현재 알려진 것보다 더 많을 것으로 조심스레 추정한다"고 말했다.
◆한국 기술로 바다 보물 캔다
이 교수팀은 2006년에는 메탄하이드레이트에 메탄보다 물 분자에 달라붙는 정도가 더 강한 질소, 이산화탄소를 투입해 자연스레 메탄을 메탄하이드레이트에서 떼어 내는 방식을 제안했다. 즉 질소, 이산화탄소가 물 분자 속에 갇혀 있는 메탄을 밀어 내고 대신 자신들이 자리잡게 되는 것이다. 밀려 난 메탄 분자를 파이프관을 통해 지상으로 걷어 올린다.
심해의 메탄하이드레이트에서 메탄을 얻고자 채굴을 대규모로 하다 보면 지반 침하, 해저 붕괴를 가져 올 수 있다. 독도 근해의 메탄하이드레이트를 개발하다가 심해의 울릉분지의 붕괴를 촉발할 수 있다는 분석도 있다. 이 교수는 대기 중에 무궁무진한 질소와 공해의 주범 이산화탄소를 바다에 집어넣고 대신 유용한 에너지 자원인 메탄 가스를 뽑아내는 방식이어서 이런 문제가 없을 것으로 기대되고 있다.
이 교수는 지난해 이 기술에 대해 국내 특허 등록을 끝냈�� 현재는 미국, 일본에서 특허 심사 중이다. 또 지난 2일에는 이 기술이
일본이 탐내는 독도 이 바다에 묻힌 150조
그 정체를 밝혔다
- KAIST 이흔 교수 '메탄하이드레이트' 연구
동해에 묻힌 메탄하이드레이트 불순물 거의 없는‘구조1’에 해당
천연가스로 활용 가능한 에너지원 매장 규모 예상보다 많을 수도
- 조호진 기자
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독도를 감싸고 있는 동해 깊은 땅속에 막대한 규모의 천연가스로 활용할 수 있는 '메탄하이드레이트(methane hydrate)'가 묻혀 있다. 지금까지 추정된 규모만 국내 천연가스 소비량의 30년치에 해당한다. 금액으로 환산하면 150조원을 웃도는 거대한 에너지 자원이다. 국내 연구진이 최근 독도의 '메탄하이드레이트'의 구조를 새롭게 밝혀내, 그보다 더 많은 양이 매장돼 있을 가능성을 제기했다.
◆독도 근해에 묻혀 있는 불타는 얼음
메탄하이드레이트는 과일로 치면 씨앗의 위치에 메탄이 있고, 바깥 껍질을 물 분자가 대신하고 있는 구조인데, 육안으로 봤을 때는 100% 얼어 있는 상태이다. 불을 붙이면 얼음이 녹으면서 내부의 순수한 메탄이 활활 타오른다. 세계 각국은 바다 깊은 곳에 묻혀 있는 이 '불타는 얼음'을 녹여 차세대 에너지원인 메탄을 뽑아내려 하고 있다.
이달 초 KAIST 생명화학공학과 이흔(56) 교수는 독도의 메탄하이드레이트가 어떤 종류인지를 밝혀냈다. 메탄하이드레이트는 메탄을 둘러싼 얼음의 결정구조에 따라 구조1, 구조2, 구조H의 3가지로 나뉜다. 일반적으로 구조1과 2는 해저 1000m 밑의 심 해저 퇴적층이나 지상의 영구동토지대에서 발견되었고, 구조H는 상대적으로 얕은 수심 200~500m의 해저에서 존재하는 것이 최근에 알려졌다.
이 교수팀은 동해에 묻혀 있는 메탄하이드레이트가 구조1임을 알아냈다. 구조1에는 메탄이 대부분이지만 구조2에는 메탄 외에 에탄 등 다른 불순물이 들어있다. 지금까지는 지진파 분석을 통해 동해의 메탄하이드레이트 규모를 6억t, 금액으로는 150조원대로 추정해 왔다. 이때는 구조 1과 2 중 어느 쪽인지를 몰라 최소치를 제시했었다.
하지만 동해 메탄하이드레이트가 메탄이 많이 들어 있는 구조1로 밝혀짐에 따라 더 정확한 매장 규모를 추정할 수 있게 된 것. 이 교수는 "동해에 묻혀 있는 메탄하이드레이트의 구조를 파악한 지 얼마 되지 않아 정확한 예측을 하기 힘드나 현재 알려진 것보다 더 많을 것으로 조심스레 추정한다"고 말했다.
◆한국 기술로 바다 보물 캔다
이 교수팀은 2006년에는 메탄하이드레이트에 메탄보다 물 분자에 달라붙는 정도가 더 강한 질소, 이산화탄소를 투입해 자연스레 메탄을 메탄하이드레이트에서 떼어 내는 방식을 제안했다. 즉 질소, 이산화탄소가 물 분자 속에 갇혀 있는 메탄을 밀어 내고 대신 자신들이 자리잡게 되는 것이다. 밀려 난 메탄 분자를 파이프관을 통해 지상으로 걷어 올린다.
심해의 메탄하이드레이트에서 메탄을 얻고자 채굴을 대규모로 하다 보면 지반 침하, 해저 붕괴를 가져 올 수 있다. 독도 근해의 메탄하이드레이트를 개발하다가 심해의 울릉분지의 붕괴를 촉발할 수 있다는 분석도 있다. 이 교수는 대기 중에 무궁무진한 질소와 공해의 주범 이산화탄소를 바다에 집어넣고 대신 유용한 에너지 자원인 메탄 가스를 뽑아내는 방식이어서 이런 문제가 없을 것으로 기대되고 있다.
이 교수는 지난해 이 기술에 대해 국내 특허 등록을 끝냈�� 현재는 미국, 일본에서 특허 심사 중이다. 또 지난 2일에는 이 기술이 모든 구조의 메탄하이드레이트에 활용할 수 있다는 사실을 밝혀 국제학술지 '에너지와 연료(Energy & Fuels)'지에 발표했다.
지금까지는 이 교수팀의 기술이 구조1의 메탄하이드레이트에서 실험적으로 검증된 바 있다. 이 교수팀은 구조2, 구조H에도 자신의 기술로 메탄을 분리하는 데 성공했다. 이번 연구로 인해 이 교수팀이 원천기술을 갖고 있는 메탄 채집 기술이 전 세계 10조t의 메탄하이드레이트에 적용할 수 있다는 사실이 새로 확인된 것이다. 이 교수는 "2014년까지 동해에서 메탄가스를 안전하게 채취하는 것을 목표로 하고 있다"고 말했다.***
| 모든 구조의 메탄하이드레이트에 활용할 수 있다는 사실을 밝혀 국제학술지 '에너지와 연료(Energy & Fuels)'지에 발표했다.
지금까지는 이 교수팀의 기술이 구조1의 메탄하이드레이트에서 실험적으로 검증된 바 있다. 이 교수팀은 구조2, 구조H에도 자신의 기술로 메탄을 분리하는 데 성공했다. 이번 연구로 인해 이 교수팀이 원천기술을 갖고 있는 메탄 채집 기술이 전 세계 10조t의 메탄하이드레이트에 적용할 수 있다는 사실이 새로 확인된 것이다. 이 교수는 "2014년까지 동해에서 메탄가스를 안전하게 채취하는 것을 목표로 하고 있다"고 말했다.***
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