가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스의 비교

문서 내 토픽

• 1. 가스하이드레이트

  가스 하이드레이트는 1810년 영국 화학자 험프리경에 의해 최초 발견된 물질로, 천연가스와 물이 저온 고압상태에서 물리적 결합하여 만들어지는 고체 에너지원이다. 가스 하이드레이트는 물 분자로 이루어진 다면채의 공동에 메탄(CH4) 에탄, 프로탄과 같은 가스가 포획된 결정구조들로 구성되어 있으며 결정구조의 내부에는 약 0.5~6nm 크기의 공극이 발달했다. 가스 하이드레이트는 형성과 해리되는 동안 물 분자가 고정화하려는 특성 때문에 물 분자로 이루어진 격자형태가 느슨해지면서 에너지를 소모하고, 이 과정에서 물의 부피는 26%에서 32% 정도 증가하고 가스 부피는 급격히 감소하면서 압축된다.

• 2. 석탄층 메탄가스

  석탄은 수백 년 전부터 사용되었던 화석연료로 산업화 시대 각광받는 에너지원이었으나, 광산의 개발에 있어 가장 문제가 되었던 것은 바로 폭발사고였다. 당시 과학기술로는 폭발사고가 발생하는 정확한 이유에 대해 알지 못했으나, 메탄가스 분리 및 포집기술이 발달하면서 이 폭발이 석탄 표면에 무착된 메탄가스에 의하여 발생한다는 것을 밝혀낸다. 석탄입자, 주탄리, 부탄리로 이루어진 석탄층 메탄가스 저류층은 석판표면에 흡착력을 가진다.

• 3. 가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스 비교

  가스 하이드레이트와 석탄층 메탄가스는 화석연료가 고갈되며, 온실가스를 발생시키지 않는 친환경 에너지 개발이 필요한 현 시점에서 주목받는 에너지원 중 하나이다. 가스 하이드레이트는 연소 시 석탄이나 석유에 비하여 CO2 배출량이 적어 온실가스의 발생이 적다는 이점 때문에 친환경 에너지라고 여겨진다. 그러나 하이드레이트의 천연가스 성분은 주로 메탄으로 구성되어 있기 때문에 물과 해리되면서 발생하는 메탄이 온실가스로 이산화탄소보다 더 나쁜 영향을 미치기 때문이다. 석탄층 메탄가스의 경우 우리나라에 많은 양이 매장되어 있을 것으로 추정되고 있으나 연구자료가 아직 많이 부족한 상황이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 가스하이드레이트

  가스하이드레이트는 메탄가스와 물이 결합하여 만들어진 고체 물질로, 극지방과 심해저에 대량으로 매장되어 있는 것으로 알려져 있습니다. 이는 미래의 중요한 에너지원으로 주목받고 있는데, 그 이유는 메탄가스의 양이 매우 풍부하고 청정에너지원이라는 점입니다. 하지만 가스하이드레이트를 안전하게 채굴하고 활용하는 기술이 아직 미흡한 상황입니다. 또한 가스하이드레이트 매장지 주변의 환경 파괴 문제와 기후변화 유발 가능성 등 해결해야 할 과제들이 많이 남아있습니다. 따라서 가스하이드레이트의 실용화를 위해서는 채굴 및 활용 기술 개발과 더불어 환경적 영향에 대한 면밀한 검토가 필요할 것으로 보입니다.

• 2. 석탄층 메탄가스

  석탄층 메탄가스는 석탄층 내부에 흡착된 형태로 존재하는 천연가스로, 석탄 채굴 과정에서 부산물로 발생하는 것이 특징입니다. 이는 기존의 천연가스와 달리 매장량이 풍부하고 청정에너지원이라는 점에서 주목받고 있습니다. 또한 석탄층 메탄가스를 회수하면 석탄 채굴 과정에서 발생하는 메탄 가스 배출을 줄일 수 있어 환경적으로도 이점이 있습니다. 다만 석탄층 메탄가스를 안전하고 효율적으로 회수하는 기술이 아직 미흡한 편이며, 매장량 파악과 경제성 확보 등의 과제가 남아있습니다. 따라서 석탄층 메탄가스의 실용화를 위해서는 관련 기술 개발과 더불어 경제성 및 환경성 향상을 위한 노력이 필요할 것으로 보입니다.

• 3. 가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스 비교

  가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스는 모두 미래 청정에너지원으로 주목받고 있는 자원입니다. 두 자원 모두 매장량이 풍부하고 청정에너지원이라는 공통점이 있습니다. 하지만 가스하이드레이트는 극지방과 심해저에 매장되어 있어 채굴이 어렵고 환경적 영향이 큰 반면, 석탄층 메탄가스는 석탄 채굴 과정에서 부산물로 발생하므로 채굴이 상대적으로 용이합니다. 또한 석탄층 메탄가스 회수는 석탄 채굴 과정에서 발생하는 메탄 가스 배출을 줄일 수 있어 환경적으로도 이점이 있습니다. 다만 두 자원 모두 안전하고 효율적인 채굴 및 활용 기술이 아직 미흡한 편이며, 경제성 확보 등의 과제가 남아있습니다. 따라서 이들 자원의 실용화를 위해서는 관련 기술 개발과 더불어 환경적 영향 및 경제성 향상을 위한 노력이 필요할 것으로 보입니다.