연구결과 이미지.(사진=국립창원대 제공)

국립창원대학교는 스마트그린공학부 화학공학전공 최원중 교수가 해저지층을 활용한 이산화탄소 저장 및 에너지 생산 기술 최적화에 대한 연구결과를 열역학 분야 국제저명학술지인 ‘Energy(분야 상위 3.3%, JCR rank 3/76)’에 게재했다고 19일 밝혔다.

최원중 교수에 따르면 우리나라 동해뿐만 아니라 전 세계 해저 지층에 막대한 양의 천연가스 하이드레이트가 부존하고 있으며 해당 자원에 CH4-CO2 치환기법을 적용한다면 천연가스를 생산한 후 이산화탄소를 안정적으로 저장해 이산화탄소를 배출하지 않는 청정에너지를 생산할 수 있다. 아직까지 해당 기술은 생산속도의 한계로 인해 상용화가 이뤄지지 않았지만 경제성 및 생산성을 확보하기 위한 연구가 학계에서 활발히 연구되고 있다.

최원중 교수 연구팀은 이산화탄소 포집 효율 및 천연가스 생산속도를 향상하기 위해 지층 내 잔여 메모리 효과와 이산화탄소 주입 속도가 객체 교환 및 하이드레이트 재형성 거동에 미치는 영향을 규명했으며 이를 위해 one-dimensional 반응기를 직접 구축해 실제 천연가스 하이드레이트 함유 지층을 모사하고 in-situ Gas Chromatography를 이용해 실시간 객체 교환 메커니즘을 규명했다.

최원중 교수는 울산과학기술원(UNIST)의 서용원 교수 연구팀과 공동으로 이번 연구를 수행했으며 해당 연구성과(제목: ‘Influence of CO2 injection rate and memory water on depressurization-assisted replacement in natural gas hydrates and the implications for effective CO2 sequestration and CH4 exploitation’)는 국제저명학술지인 Energy에 게재됐다.

국립창원대 최원중 교수는 “우리가 탄소중립 사회로 가기 위해서 에너지 산업에서의 이산화탄소 감축은 필수적이고 현재 이를 위해 다양한 탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술이 연구되고 있다”며 “자연에 존재하는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트에 해당 기술을 적용한다면 이산화탄소를 해양지중에 안정적으로 격리시켜 탄소중립을 실현할 수 있으므로 앞으로도 CCUS 기술을 산업화하기 위해 노력할 것”이라고 전했다.