가스하이드레이트란

가스하이드레이트 가스하이드레이트란

최초의 발견

1810년 Sir Humphrey Davy에 의해 클로린 하이드레이트(Chlorine Hydrate) 발견

1967년 서시베리아 Messoyakjia Field (육상 퇴적층)

1974년 동시베리아 야쿠츠(Yakutsk) Ust-Viliuisk Field (육상 퇴적층)

1977년 동시베리아 야쿠츠(Yakutsk) Sredne-Viliusk Field (육상 퇴적층)

1979년 멕시코 남쪽 Middle America Trench (심해 퇴적층)

물질특성

0℃ 26기압, 10℃ 76기압 등의 저온, 고압 조건하에서 천연가스가 물분자와 결합하여 형성된 고체상태의 결정으로
    물분자 내부에 메탄으로 구성된 가스분자가 포집된 상태로 존재

주 구성분이 메탄 90% 분자로 이루어져 있어 메탄하이드레이트 (Methane Hydrate)로 불리며
    온도 및 압력조건 변화에 따라 가스화 되거나 분출됨.

드라이아이스와 비슷하며 불을 붙이면 타는 성질이 있어 ‘불타는 얼음’으로 불림

개발 필요성

(1) 자연 상태에서의 고밀도 집적에너지원

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

(2) 기존 재래형 에너지원과의 차별성

가스하이드레이트는 확인된 재래형 석유와 천연가스의 매장량 한계 및
지역적 편중이 심하지 않다는 것이다. 부존 해역이 일정 심도를 만족하는
경우 전세계 해양지역에 걸쳐 비교적 광범위하게 분포하고 있다.


우리나라의 경우, 에너지원의 대부분을 외국에서 수입하는 상황 및 삼면이
해양에 접해있다는 점을 고려한다면 가스하이드레이트는 매혹적인
에너지원일 수밖에 없다.

(3) 친환경적인 청정에너지원

가스하이드레이트의 주 구성성분인 메탄이 연소시 현재 사용되고 있는 다른 화석 에너지에 비해 이산화탄소를 적게 배출하는 특성을
가지고 있다. (Mastumoto et al., 1994) 환경의 중요성이 부각되고 기후변화 협약에 따라 기존 에너지원인 석유 및 석단에 대한 경각심이
증대하고 있는 시점에서 청정 에너지원으로서의 천연가스의 수요는 지속적으로 증가될 전말이다.
따라서 가스하이드레이트는 21세기의 청정 에너지원으로 큰 잠재력을 가지고 있다할 수 있다.

(4) 재래형 천연가스 탐사의 지시자 역할

고체상의 가스하이드레이트는 투수율이 낮기 때문에 하위에 부존되어
있는 재래형 천연가스의 방출을 막는 덮개 역할을 하며, 퇴적층이 해저면과
사교하며 발달되어 있는 경우 탄성파 단면도 상에서 쉽게 인지된다는
특성을 갖고 있다.


즉, 타 천연자원 탐사에 있어 가스하이드레이트를 발견하게 되면,
하이드레이트 이외의 천연가스가 함께 매장되어 있을 가능성이 높다고
할 수 있다.

개발에 따른 환경적 문제점

(1) 가스하이드레이트에 기인한 환경오염과 지질재해에 의한 피해 가능성이 존재한다.

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 있다.

(2) 가스하이드레이트가 해리되면 온실가스(주로 메탄)가 대기로 방출된다.

메탄은 이산화탄소 보다 온실효과 증대에 더 많은 영향을 미친다. 미국 지질조사소(United State Geological Survey: USGS)는 50년 후
대기 중의 메탄 양은 현재 농도의 약 2배에 달할 것이며, 주된 원인 중 하나가 가스하이드레이트 해리에 의한 것이라고 보고한 바 있다.