에너지 가스의 저장량을 극대화하는 ‘가스 하이드레이트’가 개발돼 주목받고 있다.

광주과학기술원(총장 임기철)은 박영준 교수(지구·환경공학부) 연구팀이 천연가스 및 수소와 같은 에너지 가스의 저장량을 극대화할 수 있는 가스 하이드레이트 원천기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

친환경 소재인 물과 가스로 만들어지는 가스 하이드레이트는 가스 저장, 분리 등 산업적으로 활용 범위가 넓다.

천연가스 저장 매체로 사용될 경우 액화 및 압축 천연가스 기술보다 상온·저압 조건에서 천연가스를 저장할 수 있어 지구 온난화에 대비하는 차세대 에너지 저장 매체로 주목받고 있다.

연구팀은 열역학적 형성 촉진제의 농도를 선택적으로 조절, 하이드레이트의 나노 격자 공간 중 일부를 비우고 열역학적 형성조건을 완화해 가스 저장량을 대폭 향상시킬 수 있는 ‘튜닝효과(Tuning effect)’를 활용했다.

연구팀은 메탄 및 수소와 같은 에너지 가스뿐만 아니라 이산화탄소도 세계 최초로 튜닝 효과를 발견했었다.

이러한 튜닝 효과를 산업에 적용하기 위해 열역학적 형성 촉진제를 활용, 기존 얼음 기반의 가스 하이드레이트에서 연구된 튜닝 효과의 개념을 대량생산에 유리한 물 기반의 하이드레이트로 확장했다.

그 결과 물 기반의 하이드레이트는 열역학적 형성 촉진제의 농도가 공융점 이하에서 사용된 경우에만 튜닝 효과가 유도되는 특이점을 발견했다.

연구팀은 열역학적 형성 촉진제를 공융점 아래의 농도에서 사용, 하이드레이트를 형성할 경우 튜닝 효과가 유도된 하이드레이트는 가스 저장량이 대폭 향상됨을 확인했다.

박영준 교수는 “에너지 가스 저장 매체로 활용될 때 높은 에너지 밀도를 확보할 수 있는 가스 하이드레이트의 에너지 저장량을 극대화하기 위해 튜닝 효과를 활용해 원천 기술을 확보했다”며 “이번 연구 성과는 다가오는 수소 에너지 시대에 높은 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

오덕환 기자 odh@aitimes.com