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메탄하이드레이트
독도를감싸고있는동해깊은땅속에막대한규모의천연가스로활용할수있는’메탄하이드레이트(methane hydrate)’가묻혀있다.지금까지추정된규모만국내천연가스소비량의 30년치에해당한다. 금액으로환산하면 150조원을웃도는거대한에너지자원이다. 국내연구진이최근독도의 ‘메탄하이드레이트’의구조를새롭게밝혀내,그보다더많은양이매장돼있을가능성을제기했다.
◆독도근해에묻혀있는불타는얼음
메탄하이드레이트는과일로치면씨앗의위치에메탄이있고, 바깥껍질을물분자가대신하고있는구조인데,육안으로봤을때는 100% 얼어있는상태이다.불을붙이면얼음이녹으면서내부의순수한메탄이활활타오른다. 세계각국은바다깊은곳에묻혀있는이 ‘불타는얼음’을녹여차세대에너지원인메탄을뽑아내려하고있다.
이달초KAIST생명화학공학과이흔(56) 교수는독도의메탄하이드레이트가어떤종류인지를밝혀냈다. 메탄하이드레이트는메탄을둘러싼얼음의결정구조에따라구조1, 구조2, 구조H의 3가지로나뉜다.일반적으로구조1과 2는해저 1000m 밑의심해저퇴적층이나지상의영구동토지대에서발견되었고,구조H는상대적으로얕은수심 200~500m의해저에서존재하는것이최근에알려졌다.
이교수팀은동해에묻혀있는메탄하이드레이트가구조1임을알아냈다.구조1에는메탄이대부분이지만구조2에는메탄외에에탄등다른불순물이들어있다.지금까지는지진파분석을통해동해의메탄하이드레이트규모를 6억t,금액으로는 150조원대로추정해왔다.이때는구조 1과 2 중어느쪽인지를몰라최소치를제시했었다.
하지만동해메탄하이드레이트가메탄이많이들어있는구조1로밝혀짐에따라더정확한매장규모를추정할수있게된것. 이교수는"동해에묻혀있는메탄하이드레이트의구조를파악한지얼마되지않아정확한예측을하기힘드나현재알려진것보다더많을것으로조심스레추정한다"고말했다
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◆한국기술로바다보물캔다
이교수팀은 2006년에는메탄하이드레이트에메탄보다물분자에달라붙는정도가더강한질소, 이산화탄소를투입해자연스레메탄을메탄하이드레이트에서떼어내는방식을제안했다.즉질소, 이산화탄소가물분자속에갇혀있는메탄을밀어내고대신자신들이자리잡게되는것이다. 밀려난메탄분자를파이프관을통해지상으로걷어올린다.
심해의메탄하이드레이트에서메탄을얻고자채굴을대규모로하다보면지반침하,해저붕괴를가져올수있다.독도근해의메탄하이드레이트를개발하다가심해의울릉분지의붕괴를촉발할수있다는분석도있다. 이교수는대기중에무궁무진한질소와공해의주범이산화탄소를바다에집어넣고대신유용한에너지자원인메탄가스를뽑아내는방식이어서이런문제가없을것으로기대되고있다.
이교수는지난해이기술에대해국내특허등록을끝냈다.현재는미국, 일본에서특허심사중이다.또지난 2일에는이기술이모든구조의메탄하이드레이트에활용할수있다는사실을밝혀국제학술지 ‘에너지와연료(Energy & Fuels)’지에발표했다.
지금까지는이교수팀의기술이구조1의메탄하이드레이트에서실험적으로검증된바있다.이교수팀은구조2, 구조H에도자신의기술로메탄을분리하는데성공했다. 이번연구로인해이교수팀이원천기술을갖고있는메탄채집기술이전세계 10조t의메탄하이드레이트에적용할수있다는사실이새로확인된것이다.이교수는 "2014년까지동해에서메탄가스를안전하게채취하는것을목표로하고있다"고말했다.***
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