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온난화 주범 이산화탄소 포집해 돌로 만들어 저장한다

미·영 연구팀, CO2를 화산암에 흡수시키자 2년 만에 돌로 변해
CO2 저장할 획기적 방법

(서울=연합뉴스) 유영준 기자 = 화력발전소 등에서 발생하는 이산화탄소(CO2)를 지하 암반지대에 흡수시켜 매우 빠른 시간내에 석화(石化)시키는 새로운 CO2 저장법이 발견됐다.

그동안 지구온난화의 주범인 CO2의 대기 중 유출을 방지하기 위해 CO2를 포착해 가스 형태로 지하 암반지대 등에 저장하는 방법(CCS)이 시도됐으나 막대한 비용과 누출 가능성 등이 문제점으로 지적돼 왔다.

새로운 저장방식은 CO2를 물에 녹인 후 이를 지하 암석 등에 흡수시키는 것으로 과학자들은 가스 흡수력이 뛰어난 아이슬란드 화산암(현무암)을 대상으로 새로운 방식을 시험해 성과를 거뒀다.

영국과 미국 연구진이 참여한 'Carbfix 프로젝트'라는 명칭의 새로운 연구결과는 9일(현지시간) 사이언스지에 게재됐으며 일간 가디언과 뉴욕타임스 등이 이를 보도했다.

물에 녹은 CO2가 화산암인 현무암에 흡수되면서 현무암은 석회암 구성 성분인 탄산염 광물로 변한다. 연구진은 특히 기체에서 고체로 변하는데 수백, 수천 년이 걸릴 것으로 예상했던 이러한 자연 변화 과정이 새로운 방식을 통해 불과 2년 만에 이뤄진 데 놀라움을 나타냈다.

연구를 이끈 영국 사우샘튼대 주어그 매터 교수는 "증가하는 탄소 배출에 대처할 필요가 있으며 새로운 방식은 탄소를 다시 돌로 복귀시키는 궁극적이고 영구적인 저장방식"이라고 지적했다.

연구에 동참한 미 컬럼비아대 마틴 스튜트 교수는 "앞으로 현무암 지대에 들어선 화력발전소에 이 방식이 사용될 수 있을 것"이라면서 "이러한 곳이 많이 있다"고 덧붙였다. 현무암은 지구 상에서 가장 흔한 암석 가운데 하나이다.

연구진은 미국 워싱턴과 오리건주의 컬럼비아 강 현무암 지대에서 시험을 거쳐 세계 최대 지열시설인 아이슬란드 헬리샤이디 발전소에서 CO2 석화 실험을 실시했다.

발전용 터빈을 돌리는 데 사용하는 화산지대에서 분출된 고온수는 CO2와 유황 수소 등을 포함한 화산가스를 품고 있다.

연구진은 가스가 도망가지 못하게 250톤의 가스를 물에 녹인 후 이를 지하 400-500m 의 현무암 지대에 분사했으며 추적 화확물질을 이용해 2년 이내라는 경이적인 빠른 시간내에 CO2의 95%가 석회석 성분인 탄산염으로 변했음을 밝혀냈다.

새 기술의 가장 큰 문제점은 다량의 물을 필요로 한다는 점이다. 1톤의 CO2를 매장하는데 25톤의 물이 소요된다. 그러나 매터 교수는 바닷물을 사용할 수 있으며 이는 해안지대에서 충분히 조달할 수 있다고 지적했다.

다른 문제점은 지하 미생물의 작용으로 탄산염이 또다른 주요 온실가스인 메탄으로 변화할 가능성이다. 그러나 아이슬란드 연구에서는 이러한 점이 드러나지 않았다.

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기존의 CCS 방식은 원유 채취가 끝난 북해 유전 밑 퇴적암반지대에 CO2를 가스 형태로 저장하는 것이나 이들 암석은 현무암과 달리 CO2를 돌로 바꾸는 데 필요한 광물질이 부족하다. 아울러 이러한 퇴적암반층은 가스 누출 가능성이 있어 이를 감시하는데 큰 비용이 소요된다.

연구에 참여하지 않은 영국 에든버러대의 CCS 전문가 스튜어트 하젤다인 교수는 새로운 방식이 경이적이며, 적합한 암석을 갖춘 지역에 저비용의 매우 안전한 해결책을 제공하고 있다고 지적했다.

그러나 지구 상 수십억 톤의 CO2를 해결하려면 이것만으로는 충분치 않기 때문에 기존의 다른 모든 방안과 함께 사용될 필요가 있다고 강조했다.

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yj3789@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2016/06/10 11:52 송고

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