미 해군 차세대 동력원은 바로 ‘바닷물’

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바닷물에서 이산화탄소 포집해 제트 연료로 바꾸는 기술 연구 중

[사진 출처=매셔블]
<[사진 출처=매셔블]>

미국 해군의 차세대 동력원은 함대가 떠 있는 바닷물이 될 것으로 보인다. 해군연구소가 바닷물에서 제트 연료를 추출하는 기술을 연구 중인 것으로 알려졌다. 기술이 개발되면 화석연료 사용을 줄일 수 있는 것은 물론, 안전하고 빠르게 연료를 공급받을 수 있을 것으로 보인다.

미국의 정치 전문 주간지 내셔널 저널은 13일(현지시각) 미 해군이 연구 중인 기술을 소개했다. 해수에서 제트 연료를 생산해내는 신기술로, 석유 사용을 대체할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 갤론 당 생산 단가는 3~6달러 정도로, 석유를 얻는 데 드는 비용과 비슷한 것으로 알려졌다.

해군 연구소(Naval Research Laboratory)는 현재 헤더 윌로어(Heather Willauer) 박사의 주도 아래 해수 속 이산화탄소에서 제트 연료를 생산하는 기술을 연구 중이다. 높은 순도와 농도의 이산화탄소를 모은 뒤 이를 이용해 올레핀(olefins)을 얻고, 이를 다시 제트 연료로 변환하는 방식이다.

연료 생산은 3중 구조의 셀(Cell)을 통해 이뤄진다. 첫 단계는 해수 속에서 이산화탄소를 모으는 작업이다. 셀은 공기 중의 농도보다 140배 가량이 높은, 92% 순도의 이산화탄소를 포집할 수 있다. 연구진은 연구를 처음 시작한 2007년에 비해 포집 기술을 비약적으로 향상시켰고, 효율성을 더 향상시킬 여지도 남아 있다고 밝혔다.

이 셀은 자체 생산한 수소를 통해 이산화탄소를 모으는 것으로 알려졌다. 수소와 이산화탄소의 반응부터 시작되는 제트 연료 생산 과정은 순수한 화학 반응이기 때문에, 셀은 수소를 만드는 데만 에너지를 쓴다고 한다.

이렇게 모인 이산화탄소는 철 촉매제를 통해 반응성 좋은 화합물의 하나인 올레핀으로 바뀐다. 올레핀은 또다시 탄화수소 분자를 포함하는 액체로 바뀌고, 결국 제트 연료가 된다.

해군은 이 기술을 이용해 두 가지 문제를 해결할 수 있다. 먼저 석유 사용 감축 및 대체 자원 사용 목표를 달성할 수 있다. 미 해군은 2015년까지 석유 사용을 절반으로 줄이고, 2020년까지 제트 연료의 50% 이상을 대체 자원에서 만들어내겠다고 약속한 상태다.

연료 공급의 안전성과 신속성도 높일 수 있다. 배가 떠 있는 바닷물에서 연료를 생산하기 때문이다. 함대에 사용되는 석유는 크게 육상 급유와 해상 급유를 통해 공급되는데, 해상 급유의 경우 안전성이 문제가 될 수 있다. 급유 시 석유를 실은 배와 군함이 밀착해야 하는데, 이 과정에서 종종 충돌 사고가 발생하곤 한다.

연구소 측은 이 기술이 10~15년 내에 상용화될 것이라고 밝혔다. 이미 시험용으로 제작한 장치 중 하나가 플로리다 주 키웨스트 해안에 있는 것으로 알려졌다.

전자신문인터넷 테크트렌드팀

송준영기자 dreamer0910@etnews.com