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Barbara광산에서의 수갱방법을 이용한 지하석탄가스화(UCG) 실험

전문가 제언: ○ 지하석탄가스화(Underground coal gasification; UCG)는 주입 시추정을 통해 산소, 증기 또는 마이크로파로 지하 탄층에서 촉발되는 지하가스화 과정에서의 연소반응을 제어하여 생산정에서 합성가스를 채굴하는 기술이다. 이 기술은 채굴할 수 없는 지하 심부 탄층이나 천부의 얇은 탄층을 개발하기 때문에 광산재해 및 환경적 측면에서 안전성이 뛰어나다.

○ UCG 기술은 산화제 주입, 확산방향 및 발화 진행방향에 따라 크게 역연소(reverse combustion)방법과 정연소(forward combustion) 방법으로 구분되며, 상업적으로는 대부분 역연소 방식을 채택하고 있다. 지하가스화기(georeactor)는 곧 석탄층이므로 석탄층의 심도, 탄폭, 탄층경사, 탄종과 탄질, 지하수대 등 석탄층 상하로 발달한 지층, 단층 습곡 등 전반적인 지질층서 구조적인 상태 파악이 UCG 성공의 핵심사항 중 하나이다.

○ 향후 기술개발 진전에 따라 많은 UCG 프로젝트와 대규모의 산업적 규모의 UCG도 수행될 것이다. 러시아, 미국, 캐나다, 영국, 인도, 베트남 등 많은 국가에서 에너지의 안정적 공급을 위한 일환으로 수백만 불의 R&D 투자를 하고 있다.

○ 국내에 부존된 미개발 석탄은 층서적 지질구조가 복잡하고 습곡 및 단층, 파쇄대가 많아 UCG에 어려움이 따를 것이다. 그러나 기존 국내 CBM 기초조사자료 및 새로운 특허 기술 활용과 아울러 탄층의 심도, 두께, 탄질, 경사, 연장 등에 대한 3차원적인 탄층부존형태를 파악하고 탄층구조와 지질구조 여건에 맞는 적절한 위치 선정과 기술, 타당성 분석이 이루어진다면 UCG를 시도해 볼 가치가 있는 것으로 판단된다.

○ 또한 국내의 해저 탄층에 대한 UCG 개발도 시도할 필요가 있다. 탄성파 단면 해석, 심부시추로 동해 광구에서 확인된 해저 석탄층에 CO2 주입과 메탄회수 후 UCG를 고려할 수 있다. 아직 국내에서의 UCG 기술개발이나 현장실험이 전무한 상태이기 때문에 무엇보다도 선진 기술협력이 절실하다.

저자: M. Wiatowski et al.
자료유형: 학술정보