호주, 천연수소 탐사 본격화…Edmund-Collier서 '열기원 수소' 잠재성 확인

[투데이에너지 김은국 기자]

호주 광업회사 콘스텔레이션 리소시스(Consellation Resources)가 추진 중인 Edmund-Collier 천연수소 프로젝트(Edmund-Collier Natural Hydrogen Project)에서, 열기원 수소(thermogenic hydrogen) 발생 가능성이 확인되며 천연수소 탐사 분야에 새 이정표가 세워졌다.

이 프로젝트는 서호주(Western Australia) 광역권에 걸쳐 총 8만7602㎢ 규모로 진행되며, 현재까지 11개 코어 시추공 중 3개에서 고무적인 총 유기탄소 함량(TOC, Total Organic Carbon) 결과가 확보됐다.

■ Blue Billy·Discovery 지층서 유기물 고함량 셰일층 확인…CSIRO, 열성숙도 ‘과성숙’ 분석

시추공 17BBDD002, E044/0051, DD97BC14에서 채취된 코어 샘플을 분석한 결과, TOC 값은 최대 10.10%, 평균 3~6%대로 확인됐다. 특히 Blue Billy 지층과 Discovery 지층은 평균 이상의 유기탄소 함량을 나타냈으며, 해당 지층은 동서 300km, 남북 40km 이상으로 수평 확장되어 있는 것으로 조사됐다.

호주국립과학연구기관인 CSIRO는 코어 내 비투멘(bitumen)을 대상으로 열성숙도(Thermal Maturity) 분석을 수행한 결과, 분석된 유기물이 과성숙(overmature) 상태에 있으며, 과거 지층 온도 조건이 열기원 수소 생성의 최적 범위에 해당한다고 평가했다.

현재는 유체포획(Fluid Inclusion) 내 기체 분석도 병행 중으로, 수소나 헬륨이 검출될 경우 구체적인 기원과 형성 메커니즘 규명에 핵심 단서를 제공할 전망이다.

■ 천연수소 자원화, ‘지질기반 그린수소 대안’ 부상…호주, 선제적 탐사 경쟁 진입

프로젝트 대상 지역 하부에는 방사성 열을 방출하는 고생대 화강암층(Paleoproterozoic granites)이 존재하며, 이는 추가적인 수소 및 헬륨 생성의 지하열원이 될 가능성도 제기되고 있다. 콘스텔레이션은 본 프로젝트를 통해 세계 최초의 '지질기반 천연수소 자원화' 선도 사례로 포지셔닝한다는 전략이다.

현재 전 세계 수소 수요의 대부분은 천연가스를 800~900℃ 고온 증기로 처리해 생산하는 그레이 수소(grey hydrogen)에 집중되어 있다. 반면, 지층 기반의 천연 수소는 추가적인 탄소 배출 없이 추출 가능하다는 점에서 '탄소 제로 수소'의 상업적 자원화 모델로 주목받고 있다.