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NIPPONIA 제28호 2004년 3월 15일 발행
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특집*
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메탄 얼음이 불꽃을 피우며 타고 있다.
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심해저에서 잠자는 미래의 자원 — 메탄하이드레이트
미래의 에너지원으로 기대가 높은 메탄하이드레이트. 일본 근해 해저에는 일본 천연가스 사용량의 100년분에 해당하는 분량이 있다고 추정되고 있다. 에너지 자급률이 낮은 일본의 구세주가 될지 그 가능성을 알아 본다.
글●타카하시 코우키(高橋考輝), 사진●사카이 노부히코(坂井信彦)
사진, 도면제공●석유공단
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1997년 시즈오카현 오마에자키(靜岡縣 御前崎) 해변에서 100km, 수심 200m의 해역에서 이루어진 메탄하이드레이트 시굴조사.
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가스와 물이 함께 섞인 혼합물이 흐르는 천연가스 파이프라인에서는 곤란한 현상이 일어난다는것이 알려져 있다. 천연가스 속의메탄분자가 물분자와 반응해 흰얼음과 같은 물질을 만들어 내고 이것이 파이프를 막히게 한다는것이다. 그 물질이“불타는 얼음”즉 메탄하이드레트이다.
메탄하이드레이트란 물분자와메탄분자로 이루어지는 얼음같은 고형물질로 저온 고압에서 안정상태를 유지하고 주로 영구히 얼어붙은 땅 아래나 깊은 해저에 존재한다. 이것에서 메탄을 추출할 수있으면 석유나 석탄에 이은 새로운 대체 에너지로 이용할 수 있다고 하여 1970년대 이후, 새로운에너지원으로 세계에서 각광을 받기 시작하였다. 자급률 20%로 자원이 부족한 일본도 당연히 이것에 주목해, 음파탐사 결과, 일본주변의 해저에는 약 7조m³, 일본의 천연가스 사용량의 100년분에 맞먹는 양의 매장량이 존재한다고 추정되었다.
1995년부터 2000년까지 이루어진 메탄하이드레이트자원의 기초연구에서 기이반도(紀伊半島)에서시코쿠(四國)에 걸친 태평양 앞바다 쪽과 일본열도를 따라 달리는 남해 트로프(주상해분)에서 발견, 채취하는 등, 기대할 만한 결과를 얻었다. 이에 일본 경제산업성은2001년부터 2016년까지 16년간의「메탄하이드레이트 개발계획」을책정. 심도 800~3,000m 사이의 해저에 있다고 추정되는 메탄하이드레이트를 효율적으로 탐사할 방법과 어디에서 어떻게 채취할지, 환경에 미치는 악영향의 정도를 연구해 실제로 탐사와 시굴, 생산 실험을 하면서 실증해나가기로 했다. 2004년부터는 마침내 일본근해 십여군데에서 시굴에 들어간다.
추정 매장량에 대해서는 기대가되지만 과제는 7조m³ 중 몇%을 파낼 수 있을 것인가와 경제성이 있는지의 여부이다. 기술적으로 몇%밖에 파낼 수 없거나, 파낼 수있다고 해도 채굴 비용과 운송비용이 석유나 천연가스에 비해 비용이 높다면 의미가 없다. 또 연소시켜도 유황 산화물이 발생하지않는 비교적 깨끗한 에너지원이지만, 메탄은 지구 온난화 물질이기에 대기 중에 확산시킬 수는 없다.
심해저에 잠자는“불타는 얼음”을 에너지원으로 하기 위해 개발자들의 노력이 오늘도 계속되고 있다. NIPPONIA
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일본 근해의 메탄하이드레이트 분포도
 
굴착 예상도
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도면에서 핑크색 위치에 메탄하이드레이트가 존재한다고 추정된다.
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해상의 채굴선에서 드릴파이프가 내려져 그 끝의 칼날이 회전해 해저면을 뚫고 메탄하이드레이트층을 채굴한다.
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