한국 과학자들, 획기적 기술 개발

‘불타는 얼음’으로 불리는 가스 하이드레이트를 새로운 방식으로 만들어 석유나 가스 채굴 과정에서 나오는 폐수를 깨끗한 물로 만들 수 있는 기술이 개발됐다고 사이언스 데일리가 29일 보도했다.

미국 에너지기술연구소의 설용구, 버지니아 공대의 차종호 두 과학자는 수압파쇄(프래킹) 등 여러 방법으로 석유와 가스를 채굴하는 과정에서 나오는 매우 염도가 높은 폐수로부터 염분을 90% 이상 제거해 식수나 농업용수로 사용할 수 있는 물로 바꿀 수 있는 기술을 개발했다고 미국화학협회(ACS) 지속가능 화학 및 엔니지어링 저널에 발표했다.

연구진은 석유 1배럴을 채굴할 때 근 10배럴의 소금물이 부산물로 나오는데 기존 방식으로는 이처럼 막대한 양의 폐수를 경제적으로 탈염 처리할 수 없지만 새로운 ‘가스 하이드레이트 탈염법’을 사용하면 적은 비용으로 효과를 얻을 수 있다고 밝혔다.

가스 하이드레이트는 소금이나 불순물 없이 순수한 물과 메탄으로만 이루어져 있어 분해되면 가스와 순수한 물을 방출하는데 깊은 바닷속에 묻혀 있다가 공기 중에 나오면 폭발해 불덩어리가 된다.

하이드레이트 탈염법은 소금물이 결정화되는 과정에서 불순물이 배제되는 원리를 이용하는 것이다.

그러나 탈염에 사용되는 가스 하이드레이트를 만들려면 물을 영하 2.2℃로 냉각시켜야만 하는데 이 과정에 비용이 많이 들어간다.

연구진은 그 대신 메탄 하이드레이트의 형태를 달리 해 새로운 유형의 가스 하이드레이트를 만들어냈다.

이들은 물과 이산화탄소, 사이클로펜테인(C5H10), 사이클로헥산(C6H12)을 이용해 하이드레이트를 만들어내는 방식으로 효율을 높였다.

이런 방식을 사용하면 탈염 비율이 70%인 기존 하이드레이트 탈염방식보다 훨씬 높은 90% 이상으로 소금기를 제거할 수 있다.

더구나 이 과정이 상온 가까운 온도에서 가능하기 때문에 냉각 비용을 크게 줄일 수 있다는 것이다.

이 연구는 미국 에너지부 등의 지원으로 이루어졌다.

연합뉴스