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사워가스 개발을 위한 CFZ기술

전문가 제언: ○ IEA의 가스전문가는 셰일과 석탄층에 포함되어 있는 천연가스들을 포함할 경우 세계의 가스 매장량은 920조㎥에 달해 현 수요기준으로 250년 공급이 가능할 것으로 전망했다. 대부분은 2%이상의 CO2를 포함하고 여기에 H2S 등 함유로 경제적, 환경적, 안전의 문제로 인해 이런 가스가 상용화되지 않고 있다.

○ 현재 가장 많이 사용되는 포획기술은 가스에서 이산화탄소를 제거하기 위해 용매를 사용하는 방법이다. 그러나 컨트롤드 프리즈 존(Controlled Freeze Zone™, CFZ) 기술은 사워가스(천연가스)를 -50℉에서 냉각처리하여 메탄은 회수하고 나머지 CO2, H2S는 CO2-EOR(carbon dioxide enhanced oil recovery)로 활용하거나 지하공에 주입처리 하는 가스처리기술이다. 원유의 회수증진기술의 하나인 CO2-EOR 기술은 CO2의 저장과 원유회수율 증가라는 두 가지 목적을 달성할 수 있다.

○ CFZ 기술은 개조된 증류탑에서 이산화탄소를 동결시키거나 재용해하는 방법에 기반을 두고 있다. 증류탑내 특별하게 설계된 CFZ 구역에서 천연가스로 부터 CO2를 동결시키고 다시 용해시켜 CO2및 H2S를 제거할 수 있다. 그 다음 CO2는 재용해되고 메탄을 회수하기 위해 추가적인 증류가 이루어진다. 최종적으로 CO2는 석유회수 증진이나 격리처리(Sequestering) 등의 특별한 목적을 가진 유전에 주입을 위해 안전하게 공급되며 남아있는 천연가스는 원하는 고순도를 가지게 된다. 일반적인 방법으로 CO2는 낮은 압력에서 분리되고 지하주입에 많은 비용 을 들여 압축해야 한다. 그러나 CFZ 기술은 CO2를 높은 압력을 가진 액체로 방출하기 때문에 경제성이 보장된 상업적 이점을 갖고 있다.

○ 향후 사워가스전이나 셰일과 석탄층에 함유된 가스를 상업적으로 개발이 가능한 기술이 나온다면 가스공급이 증가되고 가격도 안정세를 보일 것이다. 그러나 우리나라의 경우 해외 가스자원개발을 에너지안보차원에서 지금까지 상업적인 개발이 불가능한 해외 사워가스전, 셰일과 석탄층 가스 개발검토에 적극적인 참여가 요망된다. 이를 위하여 CFZ 같은 향상된 기술개발과 가스전 평가 전문가 양성을 비롯한 정책적 지원이 강화되어야 할 것이다.

저자: B.T. Kelley, J.A. Valencia, P.S. Northrop, and C.J. Mart
자료유형: 학술정보