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탄광 메탄 회수 및 활용 사례 검토

전문가 제언: ○ 탄광메탄(Coal mine methane, CMM)은 탄광에서 석탄을 생산하는 과정에서 발생하며, 갱내 석탄생산량, 탄층에 포함된 가스양, 작업 변수 및 지질학적 조건에 따라 배출양이 달라진다. 채탄 중에 발생하는 많은 양의 메탄은 적절히 추출하고 환기하여 갱내 환경을 안전하게 유지하여야한다. 또한 이 메탄을 회수하여 사용하면, 버려질 메탄가스를 에너지로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 온실가스 감소를 가져오는 효과도 얻게 된다.

○ 이 문헌은 탄광에서 CMM 수집의 기술적인 문제, 갱내 CMM 축적에 영향을 미치는 주요 인자, 효과적인 메탄 포획을 위한 시추공 설치, 시추공을 사용한 메탄의 포획 및 활용방법, CMM을 회수하는데 탄광 안전 문제, 폐탄광에서의 메탄가스 회수, 그리고 에너지 생산과 온실가스 감소를 위한 세계 중요국가들의 성과, 등을 설명하였다.

○ 탄광에서 배출하는 메탄가스는 농도가 높아지면 갱내에서는 폭발의 위험이 있다. 또한 대기 중으로 방출하면 이산화탄소의 약 20배의 온실효과 잠재력을 가지기 때문에 지구온난화에 큰 악영향을 주게 된다. 일부 선진국에서는 탄광 메탄가스를 효율적으로 회수하여 이용하기 위해 노력하고 있으나, 대부분 안전대책의 일환으로 가스를 회수하여 대기 중에 방출하는 실정이다. 탄광 메탄가스 농축기술을 개발하여 에너지활용과 온실가스 감축을 추진하는 것은 매우 유익한 방안이다.

○ 우리나라는 1989년부터 석탄산업 합리화가 진행되면서 대부분의 탄광은 폐탄광이 되고 크게 축소하였다. 국내에서는 화순광업소는 메탄가스가 발생하지 않는 탄광이며, 그 외에는 메탄가스가 발생하는 탄광이다. 국내 연구소에서는 압력 스윙 흡착 방식에 의한 가스농축기술을 축적하여 왔다. 산소 농축은 이미 실용화 하였으며, 그 외에 수소 및 메탄가스 농축도 시험 가동하였으며 기술 축적이 상당히 이루어진 상태이다. 메탄농축 기술을 CMM에 적용하여 에너지로 사용하고 또한, 온실가스 감소를 실현하는 기술을 발전시키는 것은 매우 중요하다.

저자: C. Ozgen Karacan, Felicia A. Ruiz, Michael Cot, Sally phipps
자료유형: 학술정보