▲ (左)이훈 KAIST 생명공학과 교수와 (右)공기를 이용한 심해 가스하이드레이트 생산 모식도.

국내 연구진이 해저 지층의 일부인 가스층에서 가스 회수로 인한 지층붕괴·지반침하의 피해를 최소화하면서 천연가스를 안정적으로 생산하는 획기적인 연구결과를 발표했다.

KAIST(총장 강성모)의 이흔 생명화학공학과 교수팀(고동연 박사, 강혜리 박사과정)은 해저에 묻혀 있는 가스하이드레이트 층을 거의 손상시키지 않고 얼음 결정형태의 하이드레이트 구조에 갇힌 막대한 양의 천연가스를 회수해 그 빈자리에 지상에서 주입된 공기나 공기와 혼합가스를 집어넣는 획기적인 개념을 수립했다.

가스하이드레이트는 막대한 미래 에너지자원으로써 필요성이 크게 대두되어 왔으나, 기존 기술의 한계성과 해저 지층의 일부인 가스 하이드레이트 층의 붕괴로 인한 해저 지반 침하나 생태계 파괴 같은 피해를 극복할 기술이 나오고 있지 않았다.

이에 연구팀은 다양한 조건의 가스하이드레이트 층에 해리와 맞교환을 동시에 일어나게 해 이산화탄소 격리 저장과 해저 에너지 자원을 개발 생산하는 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 개념의 원천기술을 만들었다.

자연현상 원리로 진행되는 천연가스 생산과정은 국내외에 특허등록 및 출원됐으며 우리나라의 독보적인 기술로 KoFAST-2(Korea Field-Adapted Swapping Technology, 한국 필드 적응형 맞교환기술)라고 명명했다.

또한 KoFAST-2에서는 대기 중의 공기를 직접 이용해 생산 비용과 효율을 획기적으로 향상시켰고, 종전의 이흔 교수팀이 개발한 KoFAST-1 보다 광범위한 천연 가스하이드레이트 필드에 적용 가능한 기술로, 기존 맞교환 기술의 잠재성을 최대한으로 끌어올렸다.

이흔 교수는 이번 연구에 대해 “셰일가스와 함께 차세대 에너지 양대 축인 가스하이드레이트 생산 원천기술을 국내에서 확보함으로써 전 세계 에너지자원 개발에 전환적 돌파구를 마련했다”며 “우리나라 동해에 부존된 막대한 양의 에너지자원 확보에도 절대적 기여가 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 이에 앞서 이흔 교수팀이 개발한 KoFAST-1은 이미 국내외에 특허가 등록돼 전 세계에 주목을 받고 있으며, 미국 메이저 석유가스회사인 코노코필립스(ConocoPhillips)가 2012년 4월 미국 알라스카 노스슬로프에 이산화탄소와 질소 혼합가스를 주입해 천연가스를 성공적으로 시험 생산해 KoFAST 기술의 상업화 검증이 이뤘다.