바다에 기름이 유출됐을 때 거대한 ‘불 회오리’를 일부러 만들어 태우면, 기존 방식보다 훨씬 빠르고 덜 오염되게 정리할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 이 방법이 기름을 최대 95%까지 태워 없애고, 검은 연기와 그을음도 크게 줄여 민감한 해양 생태계를 보호하는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔다.
기름 유출, ‘불 회오리’가 더 빠르고 깨끗하게 없앤다
바다에서 대형 기름 유출 사고가 발생하면 구조 당국은 늘 어려운 선택을 해야 한다. 기름이 바다 위로 퍼지도록 놔두면 해안과 해양 생물이 위험해진다. 반대로 불을 붙이면 확산은 막을 수 있지만, 검은 연기와 그을음이 대량으로 생기고 타지 않은 기름 찌꺼기가 바다에 남는다.
이처럼 바다 위 기름에 불을 붙여 태우는 방식을 ‘현장 연소’라고 부른다. 지금까지는 기름 확산을 막는 데 효과적이었지만, 대기 오염이 심하고 독성 찌꺼기가 남는다는 큰 문제가 있었다.
그런데 미국 연구진이 전혀 다른 방법을 내놨다. 거대한 불 회오리를 만들어 기름을 태우는 방식이다. 마치 불기둥이 회전하며 치솟는 ‘불 토네이도’처럼 작동하는데, 일반 불보다 산소를 훨씬 많이 끌어들여 더 뜨겁고 효율적으로 연소한다.
연구를 이끈 텍사스 A&M대학교 연구진에 따르면, 이 회전 불꽃은 기존 방식보다 기름을 훨씬 빨리 태우면서도 오염물질은 크게 줄였다.
17피트 높이 불 회오리 실험…연기와 그을음도 감소
연구진은 실제 바다 환경과 비슷한 조건을 만들기 위해 높이 약 4.9m의 삼각형 구조물을 제작했다. 안쪽에는 지름 약 1.5m 크기의 원유 웅덩이를 물 위에 띄운 뒤 불을 붙였다.
실험이 시작되자 높이 약 5.2m에 이르는 강력한 불 회오리가 형성됐다. 결과는 기대 이상이었다.
불 회오리는 기존 현장 연소 방식보다 기름을 약 40% 더 빠르게 태웠다. 검은 연기와 그을음 배출도 약 40% 줄었다. 특히 원유를 최대 95%까지 태워 없애는 데 성공해, 바다 표면에 남는 끈적한 독성 찌꺼기도 크게 줄어들었다.
연구진은 이런 속도가 실제 사고 현장에서 매우 중요할 수 있다고 설명했다. 기름이 해안가나 보호 구역으로 퍼지기 전에 더 빨리 제거할 수 있기 때문이다. 특히 2010년 미국 ‘딥워터 호라이즌’ 원유 유출 사고처럼 대규모 재난에서 큰 도움이 될 가능성이 있다.
다만 아직 넘어야 할 문제도 있다. 불 회오리는 조건이 조금만 달라져도 쉽게 불안정해진다. 바람이 너무 강하면 회오리가 무너지거나 사라질 수 있고, 공기 흐름이 적절하지 않으면 그냥 일반 화재처럼 타버린다. 기름층이 지나치게 두꺼워도 불이 중간에 꺼질 수 있었다.
연구진은 앞으로 이동식 장치를 만들어 바다 위 기름 유출 현장에서 의도적으로 불 회오리를 만들어내는 기술을 개발하고 싶다고 밝혔다. 성공한다면 자연재해처럼 보였던 거대한 불기둥이 오히려 바다를 지키는 도구가 될 수 있다는 설명이다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: ScienceDaily, “Giant fire tornadoes could clean up oil spills faster with less pollution”
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