(사)한국해양산업협회 세계해양포럼

SEA&웹진

인스타그램 페이스북 네이버포스트

2019년 11월호

SEA& WEBZINE

가스 하이드레이트

송근욱 대학생 기자

2019-10-29 10:06:09



 안녕하십니까
. 한국해양산업협회 대학생 기자단 2기 송근욱입니다.

 오늘은 불타는 얼음인 가스 하이드레이트(Gas Hydrates)에 관해 설명드리겠습니다.

  가스 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력에서 가스와 물이 결합되어 형성된 고체 에너지. 해저의 고압 저온 상태에서 물분자 간의 수소 결합으로 형성되는 3차원 격자 구조로 형성되어 있으며, 격자 구조 내의 빈 공간에 메탄, 에탄, 프로판, 이산화탄소 등 작은 가스 분자가 화학 결합이 아닌 물리적으로 결합한 것입니다.

 따라서 상온 · 상압 상태에서는 바로 물과 가스로 분리됩니다. 1가스 하이드레이트 안에는 약 170의 가스가 함유되어 있기 때문에 불을 붙이면 불꽃을 내며 탄다고 해서 일명 '불타는 얼음'으로 불립니다.

 

  가스 하이드레이트의 탐사 방법으로는 지질,지화학적 탐사, 지구물리 탐사가 있습니다.

  지질.지화학 탐사는 천연가스 하이드레이트의 부존을 직접적으로 확인할 수 있는 탐사 방법입니다. 지구물리 탐사는 탄성파 탐사와 물리검층 두가지 방법이 있습니다. 탄성파 탐사는 광역적인 연구지역을 대상으로 가스 하이드레이트 부존 지시 인자를 찾는데 활용되고 지구물리 검층은 시구공검층으로 불리어지며, 이는 시추 후 혹은 시추와 동시에 지층에 대한 여러 가지 물성 등을 연속적이고 자세하게 측정하는 것을 말합니다.

  가스하이드레이트의 개발생산방법으로는 감압법, 열수 주입법, 억제제 주입법 등이 있습니다.

 

  가스 하이트레이트의 개발 필요성

  첫 번째는 자연 상태에서의 고밀도 직접에너지원입니다.

1cc의 가스하이드레이트가 해리될 경우, 172 cc의 메탄가스를 생산할 수 있다는 점이며, 이러한 점에서 자연상태의 고밀도 직접에너지로 평가되고 있습니다. 전 세계 가스하이드레이트의 추정 매장량은 추정 매장량은 약 10조 톤으로 석유화 천연가스와 같은 화석에너지의 약 2배에 달하는 막대한 양이며, 이들 대부분은 수심이 깊은 해저의 천부 퇴적층에 부존되어 있습니다.

  두 번째는 기존 재래형 에너지원과의 차별성입니다.

  가스하이드레이트는 확인된 재래형 석유와 천연가스의 매장량 한계 및 지역전 편중이 심하지 않고 부족 해역이 일정 심도를 만족하는 경우 전세계 해양지역에 걸쳐 비교적 광범위하게 분포하고 있습니다.

  세 번째는 친환경적인 에너지원입니다.

  가스하이드레이트의 주 성분인 메탄이 연소시 다른 화석 에너지에 비해 이산화탄소를 적게 배출하는 특성을 가지고 있습니다. 환경의 중요성이 부각되고 기후변화 협약에 따라 기존 에너지원인 석유 및 석단에 대한 경각심이 증대하고 있는 만큼 청정 에너지원으로서의 천연가스의 수요는 지속적으로 증가될 전말입니다. 따라서 가스 하이드레이트는 21세기의 청정 에너지원으로 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

  네 번째는 재래형 천연가스 탐사의 지시자 역할입니다.

  천연자원 탐사에 있어 가스하이드레이트를 발견하게 되면, 하이드레이트 이외의 쳔연가스가 함께 매장되어 있을 가능성이 높다고 할 수 있습니다.

  가스 하이트레이트 개발에 따른 환경적 문제점으로는 우선 환경오염과 지질재해에 의한 피해 가능성이 존재합니다. 영구 동토지역과 심해저 천부 퇴적층에 부존되어 있는 가스하이드레이트는 지각변동, 온도상승 및 해수면 변화에 의하여 해리되면 지반침하, 해저붕락 등을 야기 시키며, 이는 광케이블, 구조물 등의 손상을 초래할 수 있습니다. 또한 가스 하이드레이트가 해리되면 온실가스가 대기로 방출됩니다.

  메탄은 이산화탄소 보다 온실효과 증대에 더 많은 영향을 미칩니다. 미국 지질소는 50년 후 대기 중의 메탄 양은 현재 농도의 약 2배에 달할 것이며, 주돈 원인 중 하나가 가스하이드레이트 해리에 의한 것이라고 보고한 바 있습니다.

 

  우리나라는 울릉도와 독도 인근 해역의 하이드레이트 시추 사업에 예산을 투입했었지만, 현재 안전 문제 등을 이유로 관련 사업을 중단한 상태입니다. 전 세계 해저에 널리 분포되어 있으며 미래 에너지로 각광받고 있는 가스 하이드레이트, 많은 연구와 우리들의 관심이 필요합니다.

 

 

 

송근욱

웹진 SEA& 제2기 대학생 기자단​