/자연현상 원리를 이용한 가스하이드레이트 채굴 원천기술 개발=KAIST 제공
/자연현상 원리를 이용한 가스하이드레이트 채굴 원천기술 개발=KAIST 제공
별칭 ‘불타는 얼음’ 가스하이드레이트는 셰일가스와 더불어 석탄 석유를 대체할 차세대 에너지 자원으로 불립니다. 더욱이 동해에 막대한 양이 부존한 것으로 파악되고 있어 우리나라 미래 에너지원의 하나로 손꼽힙니다.

문제는 이를 ‘안정적으로’ 캐낼 방법을 찾지 못했다는 것이 지적됩니다. 기술적인 한계가 따랐기 때문. 게다가 자칫 해저 지층의 일부를 이루는 가스하이드레이트층의 붕괴로 인한 지반침하와 해저생태계 파괴 같은 엄청난 지구적 재앙을 초래할 수 있다는 우려가 제기되는 형편입니다.

이런 문제에 대한 획기적인 해결책이 한국 과학자들에 의해 제시돼 국내는 물론 전 세계 관련업계가 주목하는 상황입니다.

한국과학기술원 KAIST는 생명화학공학과 이흔 교수 연구팀 (고동연 박사, 강혜리 박사과정)이 해저의 가스하이드레이트층에 대한 손상이 거의 없이 얼음결정 형태로 이뤄진 하이드레이트 구조에 갇힌 막대한 양의 천연가스를 회수하는 획기적인 개념을 정립했다고 발표했습니다.

천연가스 회수로 인한 빈자리에는 지상에서 주입한 공기 또는 공기와의 혼합가스로 대신 채우는 방식입니다.

연구팀이 이번에 개발한 공기주입법 기술은 자연현상 원리를 응용함으로써 이산화탄소 격리저장과 해저 에너지자원을 개발과 생산에 따른 문제를 동시에 해결할 수 있는 것이 특징으로 지적됩니다.

연구팀은 이 개념을 적용해 다양한 조건의 가스하이드레이트층에 해리와 맞교환이 동시에 일어나는, 자발적 천연가스 생산에 대한 완벽하게 입증했습니다.

예컨대 2년 전 2012년 4월 미국 메이저 석유가스회사인 코노코필립스 ConocoPhillips가 미국 알래스카 노스슬로프 North Slope에서 이산화탄소와 질소 혼합가스를 주입해 천연가스를 성공적으로 시험생산해 상업화를 위한 검증을 거쳤다는 KAIST측의 설명입니다.

이 과정에서 대기 중 공기를 직접 이용함으로써 생산비용 절감 같은 효율성도 증명했다고 합니다.

연구팀은 이번 개발한 기술에 대해 KoFAST-2 (Korea Field-Adapted Swapping Technology, 한국 필드 적응형 맞교환기술)로 명명하고 국내외에 특허 출원 및 등록한 상태입니다. 우리나라의 원천기술이라는 얘긴데요.

연구를 지휘한 이흔 교수는 “셰일가스와 함께 차세대 에너지 양대 축인 가스하이드레이트 생산 원천기술을 국내에서 확보함으로써 전 세계 에너지자원 개발에 전환적 돌파구를 마련했다”고 밝혔습니다.

더욱이 “우리나라 동해에 부존된 막대한 양의 에너지자원 확보에도 크게 기여할 것”이라고 이 교수는 기대했습니다.

한경닷컴 뉴스국 윤진식 편집위원 jsyoon@hankyung.com