온난화 주범, 외양간서 배출되는 ‘메탄’ 제거법 찾았다

덴마크 코펜하겐대

축산업으로 발생하는 메탄을 제거할 수 있는 장치가 개발됐다. JV_WONSUNG/게티이미지뱅크 제공.

소, 돼지 등을 기르는 축사에서 발생하는 ‘저농도 메탄’을 제거할 수 있는 장치가 개발됐다. 가축으로 인한 온실가스 발생을 완화하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 

매튜 스탠리 존슨 덴마크 코펜하겐대 화학과 교수 연구팀은 자외선과 염소를 사용해 축사의 대기 중에 떠도는 저농도 메탄을 제거하는 데 성공하고 연구결과를 18일 국제학술지 '환경 연구 레터스'에 발표했다. 

유엔 산하 국제협의체 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)’가 2021년 발간한 기후변화 분석 보고서에 의하면 메탄가스 배출을 줄이는 것은 지구 온도 상승을 즉각적으로 완화할 수 있는 방법이다. 메탄은 온실 효과가 이산화탄소보다 최대 85배 강력한 온실가스로 절반 이상은 인간에 의해 배출된다. 인간이 배출하는 메탄 가스의 가장 큰 원인은 소 기르기와 화석 연료 사용이다. 

대기중 메탄 농도가 4%를 넘을 경우 공기 중에서 연소시켜 제거할 수 있다. 하지만 축사를 비롯해 인간이 배출하는 메탄의 경우 대부분 대기 중 0.1% 이하의 농도로 배출되기 때문에 제거하기가 쉽지 않다.

연구팀은 저농도 메탄을 제거하기 위해 반응 챔버를 만들고 자외선과 염소를 이용해 화학화합물 연쇄반응을 일으켜 메탄이 분해되도록 유도했다. 이를 통해 공기 중 메탄의 58%를 제거할 수 있다는 점을 증명했다. 해당 연구를 논문으로 제출한 뒤, 연구팀은 추가적으로 88%까지의 제거 효과를 확인했다. 이는 자연에서 분해하는 것보다 1억 배 빠른 속도로 메탄을 분해할 수 있는 방법이다.

연구팀은 40피트(약12m) 높이의 선적용 컨테이너를 연구실에 들일 예정이다. 이는 실험실 수준에서 만들 수 있는 더 큰 규모의 반응 챔버다. 연구팀은 “컨테이너로 만든 챔버는 환기 시스템과 연결해 축사에서 실질적으로 사용할 수 있는 메탄 청소기가 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 

가축 다음으로 덴마크에서 심각한 메탄 배출원은 바이오가스 생산 공장과 폐수 처리 공장이다. 연구팀은 이러한 시설에도 메탄 청소기를 설치하면 메탄을 제거하고 기후 변화에 대응하는데 도움이 될 것으로 보았다.

연구팀은 “메탄은 소나 돼지 축사처럼 저농도 메탄이 발생하는 지점에서 대부분 배출된다”며 “이렇게 발생한 메탄은 농도가 낮아 포집하기 어렵고 고농도로 농축하는 일 또한 불가능했지만 이번 연구를 통해 반응 챔버(반응실)를 만들고 저농도 메탄을 포집해 제거할 수 있다는 점을 증명했다”고 설명했다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]