vol.74-[대학생 기자단-김수산] 바다 속의 친환경 에너지원 – 가스하이드레이트’

인공지능시대에도 불구하고 아직 인간은 바다 속을 다 모른다. 바다 속에는 놀라운 세상이 존재한다. 우리가 알지 못하는 생물들이 수없이 많고 우리가 미처 발견하지 못한 환경도 많이 남아있다. 그 신비한 바다 속에는 환경을 구할 수 있는 ‘얼음보물’에 있다.

 

‘바다 속 기체얼음 – 가스하이드레이트’

아이스크림을 좋아하는 사람이라면 더운 여름이나 봄에 아이스크림을 사 가지고 집에 가지고 가는 길에 녹아버린 낭패를 당한 적이 있을 것이다. 요즘 유명 아이스크림 브랜드에서는 아이스크림이 이동 중에 녹는 것을 방지하고자 드라이아이스를 넣어준다. 드라이아이스는 저온고압 상태에서 압축으로 만들어진 기체얼음이다. 그래서 일반 얼음과 달리 녹으면 기체가 되는 특징이 있다. 바다 속에서도 드라이아이스와 마찬가지로 저온고압상태에서 만들어진 기체얼음이 존재하는데 그것이 바로 가스하이트레이트다.

 

가스하이드레이트란 무엇인가?

가스하이드레이트는 0℃ 26기압, 10℃ 76기압 등 해저의 저온고압상태에서 천연가스가 물 분자와 결합하여 형성된 고체에너지원이다. 3차원 격자 구조로 이루어진 이 고체는 격자 내 빈공간 사이에 메탄, 에탄, 프로판 그리고 이상화탄소 등 작은 가스 분자들을 포집하고 있다. 불을 붙였을 때 불꽃이 발생하기 때문에 불타는 얼음으로도 알려져 있다.

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차세대 에너지원 가스하이드레이트

가스하이드레이트는 차세대 환경에너지로 불리고 있는데 왜 그럴까? 이유를 살펴보자.
첫째, 가스하이드레이트는 고밀도 에너지원이다. 1㎥ 가스 하이드레이트 안에는 약 170㎥의 가스가 함유되어 있기 때문에 고밀도 에너지로 평가되고 있다.
둘째, 가스하이드레이트는 바다 속에 널리 분포되어 있다. 뿐만 아닐가 지역 편중도 적다.
셋째, 가스하이드레이트는 환경오염을 적게 일으킨다. 가스하이드레이트는 탄화수소 계열의 가스들과 똑같이 분자 하나를 연소시켰을 때 이산화탄소가 가장 적게 나오기 때문에 다른 가스들에 비해 환경오염이 적다.

 

가스하이드레이트의 과제

가스하이드레이트가 친환경에너지원이긴 하지만 ‘미래 신재생 에너지’라는 이름표를 떼지 못하고 있다. 그 이유는 아직 경제적으로, 그리고 안정적인 활용이 어렵기 때문이다. 해수면 및 지각 변동, 온도 상승 등 변화가 발생하면 심해저 퇴적층 구조에 따라 지반침하, 해저붕락 등의 문제가 일어날 수 있다. 이는 가스 하이드레이트가 폭발하는 큰 사고로 이어질 수 있을 뿐만 아니라 광케이블, 구조물 등에 손상을 주게 된다. 실제로 2010년 멕시코만에서의 석유유출사고도 메탄하이드레이트에서 나온 메탄 기포가 사고원인 중 하나라고?알려져 있다.

우리나라 해저에서도 가스하이드레이트가 발견되었다. 동해의 울릉분지 서부에 약 6억 2000만㎥이 매장되어있다고 한다. 이는 약 20년 가까이 사용할 수 있는 막대한 분량의 에너지이다. 만약 가스하이드레이트가 상용화될 수 있다면 우리나라의 새로운 에너지원이 될 것으로 기대된다.

 
글 : 김수산 대학생 기자