메테인 하이드레이트

3. 생성 과정

메테인 하이드레이트의 공칭 조성은 (CH₄)₄(H₂O)₂₃, 즉 물 5.75 몰당 메테인 1 몰이며, 이는 질량 기준으로 13.4%의 메테인에 해당한다. 하지만 실제 조성은 물 격자의 다양한 케이지 구조에 얼마나 많은 메테인 분자가 들어맞는지에 따라 달라진다. 관찰된 밀도는 약 0.9 g/cm³인데,^[15] 이는 메테인 하이드레이트가 퇴적물에 형성되거나 고정되지 않으면 바다나 호수 표면으로 떠오른다는 것을 의미한다. 따라서 완전히 포화된 메테인 하이드레이트 고체 1리터는 약 120g의 메테인(또는 0°C, 1기압에서 약 169리터의 메테인 가스)을 포함한다.^[14]

메테인은 단위 세포당 두 개의 십이면체 (12개의 꼭지점, 따라서 12개의 물 분자) 및 여섯 개의 십사면체 (14개의 물 분자) 물 케이지를 갖는 "구조-I" 하이드레이트를 형성한다. (케이지 간의 물 분자 공유로 인해 단위 세포당 물 분자는 46개에 불과하다.) 이는 수용액에서 메테인의 수화수 20과 비교된다.^[16] 2003년에는 나트륨이 풍부한 몬모릴로나이트 점토 층간에 삽입된 점토-메테인 하이드레이트 복합물이 합성되었는데, 이 상의 상한 온도 안정성은 구조-I 하이드레이트와 유사하다.^[17]

메테인 하이드레이트는 거대, 기공 공간 내 분산, 결절, 정맥/균열/단층, 층상 수평선 등 다양한 형태로 발생할 수 있다.^[20] 일반적으로 표준 압력 및 온도 조건에서는 불안정하며, 1 m³의 메테인 하이드레이트가 분해되면 약 164 m³의 메테인과 0.87 m³의 담수가 생성된다.^[21][22][23]

해양 퇴적물에는 두 가지 뚜렷한 유형이 있다.

• 구조 I 클라트레이트: 가장 흔한 유형으로, 메테인이 지배적이며(> 99%), 일반적으로 퇴적물 깊이에서 발견된다. 여기서 메테인은 동위원소적으로 가벼우며(δ¹³C < −60‰), 이는 미생물의 환원에 의해 생성되었음을 나타낸다. 이러한 깊은 퇴적물 내의 클라트레이트는 클라트레이트와 주변 용존 메테인의 δ¹³C 값이 유사하기 때문에 미생물에 의해 생성된 메테인으로부터 제자리에서 형성된 것으로 생각된다.^[19]
• 구조 II 클라트레이트: 덜 흔한 유형으로, 퇴적물 표면 근처에서 발견되며, 일부 샘플은 더 긴 사슬의 탄화수소의 비율이 더 높다(< 99% 메테인). 탄소는 동위원소적으로 무거우며(δ¹³C는 −29 ~ −57 ‰) 깊은 퇴적물에서 위로 이동한 것으로 생각되며, 여기서 메테인은 유기물의 열분해에 의해 형성되었다. 멕시코만과 카스피해에서 발견되었다.^[19]

4. 안정 조건

가스 하이드레이트는 천연가스가 저온, 고압 환경에서 물 분자와 결합하여 만들어진 고체 물질이다. 생성 조건은 0℃에서 26기압, 10℃에서 76기압 정도로 알려져 있다.^[112] 메테인이 90% 이상을 차지하여 '메테인 하이드레이트'라고도 불리며, 드라이 아이스와 비슷한 외관과 특성을 보여 '불타는 얼음'이라고도 불린다.^[112]

메테인 하이드레이트는 (CH₄)₄(H₂O)₂₃의 조성을 가지는데, 이는 물 5.75 몰당 메테인 1몰에 해당하며, 질량 기준으로 13.4%의 메테인을 포함한다. 하지만 실제 조성은 물 격자의 다양한 케이지 구조에 얼마나 많은 메테인 분자가 들어가는지에 따라 달라진다. 밀도는 약 0.9 g/cm³로, 퇴적물에 고정되지 않으면 물 표면으로 떠오른다.^[15]

메테인은 단위 세포당 두 개의 십이면체와 여섯 개의 십사면체 물 케이지를 갖는 "구조-I" 하이드레이트를 형성한다. 275 K, 3.1 MPa에서 기록된 메테인 하이드레이트 MAS NMR 스펙트럼은 각 케이지 유형 및 기체 상태 메테인에 대한 별도의 피크를 보여준다.

메테인 하이드레이트는 표준 압력 및 온도 조건에서는 불안정하며, 1 m³의 메테인 하이드레이트가 분해되면 약 164 m³의 메테인과 0.87 m³의 담수가 생성된다.^[21][22][23] 염수보다 담수에서 더 안정적이다.^[2]

해양 퇴적물에는 두 가지 뚜렷한 유형의 메테인 하이드레이트가 존재한다.

• 구조 I 클라트레이트: 메테인이 99% 이상을 차지하며, 퇴적물 깊은 곳에서 발견된다. 미생물의 환원에 의해 생성된 메테인으로부터 형성된 것으로 추정된다.^[19]
• 구조 II 클라트레이트: 더 긴 사슬의 탄화수소 비율이 높으며, 멕시코만과 카스피해 등에서 발견된다. 유기물의 열분해로 생성된 메테인이 위로 이동하여 형성된 것으로 추정된다.^[19]

5. 세계 분포

1996년 미국지질조사국 발표에 따르면, 메테인 하이드레이트는 육지에서는 고위도 지역 툰드라 지하, 바다에서는 수심이 깊은 해역의 해저 아래 수백 미터 깊이 사층(沙層)에 존재한다.^[113] 이는 온도, 압력 조건 외에도 사층에서 가스 이동이 용이하고 충분한 메테인이 모이기 때문이다. 대한민국 독도나 캐나다 북서지역 매킨지 델타(Mackenzie delta)에서 얻어진 샘플을 통해 이러한 사실이 추정된다.

일본 주변에서는 대륙판 하강에 의한 지각 변동이 메테인 하이드레이트 분포와 밀접하게 관련되어 있다. 판 하강은 지진, 화산을 일으키는 원인이 되기도 하며, 일본 주변 해역으로 급류 하천에서 공급되는 퇴적물을 직접 하강면 경계에 공급한다. 육지 공급 퇴적물에는 유기물이 포함되어 있으며, 판 침하에 따른 지각 변형으로 투수성 높은 지층에서 단층을 따라 물이 빠져나오고, 이 물과 함께 메테인도 이동하여 표층 지각에 밀도 높게 축적된다. 이때 많은 메테인이 미생물에 의해 생성되는 것으로 추정된다.

수백 미터 이하 해저면은 메테인 하이드레이트가 안정적으로 존재할 수 있는 영역이며, 일본 주변 해역에서는 해저 저면에 하이드레이트 분포가 확인된다. 수심 400m를 넘는 심해에서는 해저면 아래 퇴적물에 메테인 하이드레이트가 안정된 상태로 채워져 있다. 그러나 지하로 깊어질수록 압력은 증가하지만, 지온 상승 효과가 압력 효과를 상쇄하여 특정 깊이보다 깊은 곳에서는 메테인 하이드레이트가 존재할 수 없다. 이 경계 위쪽 퇴적물에 메테인이 충분하면 메테인 하이드레이트가 포함되고, 아래쪽 퇴적물에는 메테인과 물이 분리되어 포함된다.

전 세계적으로 메테인 하이드레이트는 250조 m³ 가량 매장된 것으로 추정되며, 일본 주변 해역에만 연간 천연가스 소비량의 100배인 6조 m³가 매장된 것으로 추정된다. 한반도 해역에도 울릉도·독도 주변을 포함, 천연가스의 최소 20배에서 최대 수백 배에 이르는 막대한 양이 매장된 것으로 알려져 있다.^[113]

1995년 미국 플로리다 앞바다에서 함유율 2%의 메테인 하이드레이트가 확인된 후, 일본 시즈오카현[靜岡縣] 앞바다에서도 20%의 메테인 하이드레이트를 함유한 해저지층이 확인되었는데, 이는 2001년까지 확인된 것 중 세계 최고 수준이다.^[113] 독도 근처에는 약 150조 원에 달하는 양의 메테인 하이드레이트가 매장되어 있다고 한다.^[113]

2008년 현재, 일본 근해는 세계 유수의 메테인 하이드레이트 매장량을 가진 것으로 여겨진다. 혼슈, 시코쿠, 큐슈 등 서일본 지방 남쪽 난카이 트로프^[71]에 최대 추정 매장역을 가지며, 홋카이도 주변과 니가타현 앞바다^[66], 난세이 제도 앞바다에도 존재한다^[71]. 동해 쪽에는 해저 표면에 순도가 높고 덩어리 상태로 존재한다는 것이 독립 종합 연구소^[73], 석유 천연가스·금속 광물 자원 기구, 해양 연구 개발 기구 등의 조사로 알려져 있다. 일본 근해에는 현재 천연가스 소비량 환산 약 100년 동안 공급할 수 있다고 여겨지는 7조 입방 미터의 메탄 가스가 매장되어 있다고 추정된다^[74].

자원 개발로서 기대되는 동부 난카이 트로프 매장량은 393억 8600만㎥로 추정된다.^[80] 채취 가능 메테인 하이드레이트는 1년 사용 천연 가스의 몇 배에서 10배 정도로 여겨진다.^[81]

니가타, 아키타, 교토 등 동해 연안 12개 현으로 구성된 "해양 에너지 자원 개발 촉진 동해 연합"은 "동해 쪽에서는 일부 지역 학술적 조사 실시에 그치고, 개발을 위한 본격적 조사·산출 시험이 실시되지 않고 있다"고 지적하며, 동해 메테인 하이드레이트 개발을 위해 경제산업성 자원 에너지청에 예산 확보를 요청하고 있다.^[75] 해양 기본법에 맞춰 해양 정책 지침으로 하는 2018년도 "해양 기본 계획"에서는 2020년대 후반 민간 기업 주도 상업화를 목표로 한다.^[76] 2024년, 경제산업성은 2030년까지 민간 주도 상업화 프로젝트 시작 계획을 발표했다.^[77]

2013년 6월, 쿠릴 열도와 북방 영토 대륙붕에 최대 87조 입방 미터 상당 메테인 하이드레이트 매장 가능성이 높다고 보고, 러시아 국립 연구 기관인 러시아 과학 아카데미 극동 지질학 연구소도 러시아 국영 석유 대기업 "로스네프치"에 개발 검토를 제안하고 있다.^[78]

중국에서는 칭하이 지역에서 350억 톤 석유 상당 메테인 하이드레이트가 발견되었으며, 남중국해에는 680억 톤 상당 메테인 하이드레이트가 있다고 여겨진다. 2013년 6월~9월, 중국 국토 자원부가 광둥 연안 주강구 분지 동부 해역에서 처음으로 고순도 메테인 하이드레이트 채굴에 성공, 1000억~1500억 입방 미터 천연 가스 상당 자원을 확인했으며, 2030년 상용화를 목표로 한다고 발표했다.^[79]

6. 한국의 매장 현황

대한민국의 독도 주변 해역은 울릉도 주변과 함께 천연가스의 최소 20배에서 최대 수백 배에 이르는 상당량의 메테인 하이드레이트가 매장된 것으로 알려져 있다.^[113] 2008년 기준으로, 독도 근처에는 약 1500억원에 달하는 양의 메테인 하이드레이트가 매장되어 있다고 추정된다.^[113] 이는 일본 주변 해역에 매장된 것으로 추정되는 양(연간 천연가스 소비량의 100배에 달하는 6조m³)과 비교될 수 있다.

7. 채취 방법 및 과제

대륙 암석 내 메탄 하이드레이트는 800m 미만의 깊이에서 사암 또는 실트스톤 층에 갇혀 있으며, 알래스카, 시베리아, 캐나다 북부에서 발견된다. 2008년 캐나다와 일본 연구진은 매켄지 강 삼각주 매릭 가스 하이드레이트 부지에서 시험 프로젝트를 통해 압력을 낮추는 방식으로 천연가스 추출에 성공했다. 이는 2002년 열을 사용했던 첫 번째 시추보다 훨씬 적은 에너지를 필요로 했다.^[41]

천연가스 하이드레이트(NGH)는 1 m³의 하이드레이트 내에 164 m³의 메탄과 0.8 m³의 물을 저장할 수 있다.^[43] 퇴적 메탄 하이드레이트 저장소는 현재 알려진 천연 가스 매장량의 2~10배를 포함할 수 있어,^[44] 미래의 잠재적 탄화수소 연료 공급원으로 주목받고 있다. 그러나 대부분의 지역에서 매장량이 너무 분산되어 있어 경제적인 추출이 어렵고, 생존 가능한 매장량 발견과 추출 기술 개발이 과제로 남아있다.^[36]

2006년 8월, 중국은 천연가스 하이드레이트 연구에 10년간 1억달러을 지출할 계획을 발표했다.^[45] 베르겐 대학교 연구진은 이산화탄소(CO|2^영어)를 하이드레이트에 주입하여 메탄을 추출하는 방법을 개발했으며,^[46] 이 방법은 ConocoPhillips와 일본 석유, 가스 및 금속 국립 공사(JOGMEC)에서 현장 시험을 받았다.^[47]

2013년 3월 12일, JOGMEC 연구원들은 냉동 메탄 하이드레이트에서 천연가스를 성공적으로 추출했다고 발표했다.^[48] 특수 장비를 사용하여 하이드레이트 매장량에 구멍을 뚫고 감압하여 메탄을 분리한 후, 가스를 수집하여 표면으로 파이프를 연결했다.^[49] 이는 세계 최초의 해상 실험 성공 사례였다.^[48] 일본은 난카이 해곡에 최소 1.1조 입방 미터의 메탄이 갇혀 있다고 추정하며, 이는 10년 이상 국가의 필요를 충족할 수 있는 양이다.^[49]

2017년 5월, 일본과 중국은 남중국해에서 메탄 하이드레이트 채굴에 성공했다고 발표했다.^[14] 그러나 상업적 규모의 생산은 아직 몇 년 남은 것으로 예상된다.^[51]

메탄 하이드레이트는 천연 가스 생산 작업 중 액체 물이 고압에서 메탄과 함께 응축될 때 형성될 수 있으며, 파이프라인과 처리 장비를 막을 수 있다. 이를 제거하기 위해 압력 감소, 가열, 화학적 방법(주로 메탄올 사용)이 사용된다. 또한, 수화물 형성을 방지하기 위해 물 제거, 에틸렌 글리콜(MEG) 또는 메탄올 첨가, 운동적 수화물 억제제, 응집 방지제 등이 사용된다.

깊은 수심의 해저 시추 시, 저온 및 고압 환경으로 인해 가스 하이드레이트가 형성될 수 있으며, 이는 유정 폭발("킥")의 원인이 될 수 있다.^[57] 하이드레이트 형성 위험을 줄이기 위해 높은 유속 유지, 라인 흐름 측정, 유정 케이싱 모니터링, 에너지 추가 등의 조치가 필요하다.

8. 경제성 및 논란

2004년 현재 기술 수준으로는 국제 유가가 55달러 이상이어야 메테인 하이드레이트 채취의 경제성이 있는 것으로 평가된다.^[114] 2013년 개발 비용은 100만 BTU(영국의 열량 단위)당 30달러 전후로, 일본의 LNG 수입 가격의 2배 수준이었다. 생산 규모 확대와 기술 혁신이 이루어지면 비용을 15.8달러 수준까지 낮출 수 있을 것으로 예상되었다.^[115]

2013년 당시 생산 비용은 미국에서 생산이 증가하고 있는 셰일 가스의 17배에 달했다. 가스전에 비해 메테인 하이드레이트에서 가스를 채취하는 효율은 10분의 1 정도로 낮아, 이러한 비효율성도 문제로 지적받고 있다.^[116] 경제성 있는 천연가스 하이드레이트(NGH) 매장량은 1 m³의 하이드레이트 내에 164 m³의 메탄과 0.8 m³의 물을 저장한다.^[43] 대부분의 NGH는 해저(95%)에서 발견되며, 퇴적 메테인 하이드레이트 저장소는 현재 알려진 기존 천연 가스 매장량의 2~10배를 포함할 수 있어, 미래의 잠재적으로 중요한 탄화수소 연료 공급원으로 여겨진다.^[44] 그러나 대부분의 지역에서 매장량이 경제적인 추출을 하기에는 너무 분산되어 있는 것으로 평가된다.^[36]

2006년 8월, 중국은 향후 10년간 천연가스 하이드레이트 연구에 1억달러을 지출할 계획이라고 발표했다.^[45] 멕시코만에는 잠재적으로 경제적인 매장량이 100e9m3의 가스를 포함할 수 있다.^[36] 베르겐 대학교 연구진은 이산화 탄소를 하이드레이트에 주입하여 메탄을 추출하는 방법을 개발했다.^[46] 이 방법은 ConocoPhillips와 일본 석유, 가스 및 금속 국립 공사(JOGMEC)에서 현장 시험을 받고 있으며, 미국 에너지부의 부분적인 자금 지원을 받고 있다. 2012년 3월 12일까지 결과 데이터를 분석하고 있었다.^[47]

2013년 3월 12일, JOGMEC 연구원들은 냉동 메테인 하이드레이트에서 천연 가스를 성공적으로 추출했다고 발표했다.^[48] 특수 장비를 사용하여 하이드레이트 매장량에 구멍을 뚫고 감압하여 메탄을 분리한 후, 가스를 수집하여 표면으로 파이프를 연결하여 존재를 증명했다.^[49] 이는 세계 최초의 해상 메테인 하이드레이트 가스 생산 실험이었다.^[48] 일본 중부에서 난카이 해곡까지 50km 떨어진 해저 300m 아래에서 추출이 이루어졌다.^[48][49] JOGMEC 대변인은 "일본이 마침내 자국만의 에너지원을 갖게 될 수도 있다"고 말했다.^[49] 해양 지질학자 사토 미키오는 기술의 경제성을 높이는 것이 다음 단계라고 언급했다.^[49] 일본은 난카이 해곡에 최소 1.1조 입방 미터의 메탄이 갇혀 있어, 10년 이상 국가의 필요를 충족할 수 있다고 추정한다.^[49]

2017년 5월, 일본과 중국은 남중국해에서 메탄 하이드레이트 채굴에 대한 획기적인 소식을 발표했다.^[14] 중국은 이 결과를 획기적인 사건이라고 설명했으며, 싱가포르 국립 대학교의 프라빈 린가는 중국 과학자들이 일본 연구보다 더 많은 가스를 추출하는 데 성공했다고 평가했다.^[50] 그러나 업계에서는 상업적 규모의 생산은 아직 몇 년 남았다는 의견이 지배적이다.^[51]

일본 근해에서는 난카이 해곡을 중심으로 메탄 하이드레이트 채취 연구가 진행되었다. 1999년부터 2000년에 걸쳐 시추가 이루어졌고, 총액 500억엔이 투입되었지만 상업화에는 이르지 못했다. 난카이 해곡 등 태평양 측의 메테인 하이드레이트는 분자 수준에서 심해의 진흙이나 모래 속에 혼재되어 있어 탐사 및 채취가 매우 어렵기 때문이다.^[82]

1990년대에 설립된 에너지 종합 공학 연구소의 메탄 하이드레이트 조사 위원회 초대 조사 위원장 이시이 요시노리는 "채굴 외에도 메탄 하이드레이트에서 메탄을 추출하기 위해서 에너지가 필요하며, 최종적으로 1의 에너지를 사용하여 메탄 하이드레이트에서 얻을 수 있는 에너지는 1에 미치지 못한다."라고 주장하고 있다.^[96][97][98]

9. 환경 문제

메테인 하이드레이트는 표준 압력 및 온도 조건에서 불안정하며, 1 m³의 메테인 하이드레이트가 분해되면 약 164 m³의 메테인과 0.87 m³의 담수가 생성된다.^[21][22][23] 메테인은 이산화탄소보다 20년 동안 약 86배 더 많은 지구 온난화 지수를 가진 온실 가스이므로, 메테인 하이드레이트가 잘못될 경우 대기 중으로 유출될 수 있다는 우려가 있다.^[53] 천연 가스는 석탄보다 깨끗하지만 연소 시 이산화탄소 배출도 발생시킨다.^[54][55][56]

대기 중 메탄은 이산화탄소의 20배가 넘는 온실 효과를 가지며^[99], 해수 온도의 변화나 해류의 영향으로 메테인 하이드레이트에서 미량의 메탄이 분리되어 해저에서 대기 중으로 자연 방출될 수 있다. 이 때문에 적극적으로 개발하여 이용함으로써 온난화 효과를 억제해야 한다는 의견도 있다. 이러한 메탄의 온실 효과는 수천 조 엔에 달하는 손해를 입힐 수 있다는 지적도 있다.^[99][100]

미국 지질 조사소 등은 메테인 하이드레이트 개발로 발생하는 메탄 중 회수하지 못하고 대기 중에 방출되는 메탄이 기후 변화에 더 큰 영향을 미칠 수 있다고 경고한다.^[101][102] 그러나 개발하지 않고 방치할 경우의 피해도 크다고 여겨진다. 미국 에너지부 국립 에너지 연구소의 메탄 하이드레이트 개발 기술 매니저 레이 보즈웰은 특히 표층형 메탄 하이드레이트는 회수 불가능한 메탄 방출의 위험성이 높으므로, 쉽게 개발을 진행하는 것은 바람직하지 않다고 언급했다.^[103] 이는 메탄 하이드레이트를 온도를 낮추지 않고 회수하는 방식을 통해 해결할 수 있다. 메탄의 대기 중 체류 기간은 약 12년이며, 이산화탄소는 분석 방법에 따라 5년부터 200년으로 차이가 있다.^{[104][105][106][107]}

지구 온난화가 진행되면 해수 온도가 상승하고, 해저에서 안정 상태에 있던 메테인 하이드레이트에서 메탄이 분리되어 대기 중으로 방출될 수 있다. 이는 온난화를 더욱 가속화하여 해수 온도를 높이고, 더 많은 메탄을 배출하는 악순환을 일으킬 수 있다. 2억 5천만 년 전의 P-T 경계에서는 이러한 현상이 실제로 일어나 대량 멸종을 심화시켰다는 주장도 있다.^[109] 아오야마 치하루는 빙하기의 해퇴에 따른 수압 감소가 메탄 하이드레이트 분해를 초래하여 간빙기로 이행하는 계기가 된다는 연구 결과를 발표했으며, 마츠모토 료는 지구 환경 변동이 메탄 하이드레이트의 안정성에 크게 영향을 받는다는 "가스 하이드레이트 가설"을 제시했다.^[110]

10. 운송 기술

메테인 클라트레이트는 LNG(-20°C 대 -162°C)보다 높은 온도에서 안정되기 때문에, 해상 운송 시 천연 가스를 액화하는 대신 클라트레이트(고체화 천연 가스 또는 SNG)로 변환하는 데 관심이 있다. 천연 가스 하이드레이트(NGH)를 생산하는 데는 LNG보다 작은 냉동 설비와 적은 에너지가 필요하다는 장점이 있다. 그러나 메탄 100톤을 운송하려면 메테인 하이드레이트 750톤을 운송해야 하므로, 7.5배 더 큰 배수량의 선박이 필요하거나 더 많은 선박이 필요해 경제성이 떨어진다.^[60][61] 최근에는 테트라히드로푸란(THF)을 함께 사용하여 저장 조건을 완화함으로써 대규모 고정형 저장 분야에서 주목받고 있다.^[60][61] THF를 포함하면 가스 저장 용량이 다소 줄어들지만, -2°C 및 대기압에서 수개월 동안 하이드레이트가 안정적으로 유지된다는 연구 결과가 있다.^[62] 또한, SNG는 THF와 결합하여 순수한 물 대신 해수를 직접 사용해 형성할 수 있다는 연구 결과도 발표되었다.^[63]

2010년 4월, 미쓰이조선은 세계 최초로 천연가스 하이드레이트(NGH) 육상 수송 실증 연구를 완료했다. 이는 고체 메탄 하이드레이트를 펠릿 형태로 만들어 수송하는 방식으로, LNG에 비해 상온 부근에서 제조 가능하고 대기압 하 -20℃에서 안정적이므로 전체 설비를 간소화할 수 있을 것으로 기대된다.^[95]

11. 국제 관계

일본 근해는 세계 유수의 메테인 하이드레이트 매장량을 가진 것으로 알려져 있다. 혼슈, 시코쿠, 큐슈 등 서일본 지방 남쪽의 난카이 트로프^[71]에 최대 추정 매장역이 있으며, 홋카이도 주변과 니가타현 앞바다^[66], 난세이 제도 앞바다에도 존재한다^[71]. 동해 쪽에는 해저 표면에 순도가 높고 덩어리 상태로 존재하고 있다는 것이 독립 종합 연구소^[73], 석유 천연가스·금속 광물 자원 기구, 해양 연구 개발 기구 등의 조사로 밝혀졌다. 일본 근해에는 현재 천연가스 소비량으로 환산하여 약 100년 동안 공급할 수 있다고 여겨지는 7조 입방 미터의 메테인 가스가 매장되어 있다고 추정된다^[74].

니가타, 아키타, 교토 등 동해 연안의 12개 현으로 구성된 "해양 에너지 자원 개발 촉진 동해 연합"은 동해 쪽 메테인 하이드레이트 개발을 위해 경제산업성 자원 에너지청에 예산 확보를 요청하고 있다^[75]. 2018년도 "해양 기본 계획"에서는 2020년대 후반의 민간 기업 주도의 상업화를 목표로 하고 있으며^[76], 2024년, 경제산업성은 2030년까지 민간 주도의 상업화 프로젝트를 시작할 계획을 발표했다^[77].

2013년 6월, 쿠릴 열도와 북방 영토의 대륙붕에 최대 가스 87조 입방 미터 상당의 메테인 하이드레이트가 매장되어 있을 가능성이 높다고 하여, 러시아의 국립 연구 기관인 러시아 과학 아카데미 극동 지질학 연구소도 러시아 국영 석유 대기업 "로스네프치"에 개발 검토를 제안하고 있다^[78].

중국에서는 칭하이 지역에서 350억 톤의 석유에 상당하는 메테인 하이드레이트가 발견되었으며, 남중국해에는 680억 톤 상당의 메테인 하이드레이트가 있다고 여겨진다. 2013년 6월부터 9월에는 중국 국토 자원부가 광둥 연안의 주강구 분지 동부 해역에서 처음으로 고순도의 메테인 하이드레이트 채굴에 성공했다. 1000억에서 1500억 입방 미터의 천연 가스에 상당하는 자원을 확인했으며, 2030년의 상용화를 목표로 하고 있다고 발표했다^[79].

12. 기타

메테인 하이드레이트가 용해되어 발생한 메테인 플룸 분출구 부근에서는 게 군집이 발견되는 경향이 있다는 보고가 있다.^[1]

참조

_[1] 간행물 Gas Hydrate: What is it? https://woodshole.er[...] U.S. Geological Survey 2009-08-31
_[2] 논문 Effects of Sea Salts on the Phase Behavior and Synthesis of Methane Hydrates + THF: An Experimental and Theoretical Study https://pubs.acs.org[...] 2023-08-09
_[3] 논문 Coupled Numerical Modeling of Gas Hydrate-BearingSediments: From Laboratory to Field-Scale Analyses https://repository.k[...]
_[4] 논문 A pseudo-kinetic model to simulate phase changes in gas hydrate bearing sediments
_[5] 논문 Review of natural gas hydrates as an energy resource: Prospects and challenges 2016
_[6] 논문 Gas hydrates in sustainable chemistry
_[7] 논문 Old Gas, New Gas https://www.american[...]
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