브라운가스란?

브라운가스란?

물을 연료로 사용하는 방법으로서 현재 활발히 개발되고 있는 기술중 실용적인 방법중 하나가 바로 물을 전기분해 하는 방법이다. 물을 전기분해 하면 물이 산소와 수소로 분해되어 기체 로서 발생한다. 이때 발생한 수소와 산소를 함께 태우면 열이 발생하면서 다시 물이 생성되며, 이 때 발생하는 열을 이용하여 에너지원으로 사용할 수 있다..

물이 산소와 수소가 되었다가 다시 물로 되돌 아감으로 어떠한 공해물질도 발생하지 않으며, 따라서 이 방법은 전기만 있으면 엄청나게 값싸고 깨끗한 방법으로 열에너지를 얻어낼 수 있는 청정에너지 기술이며, 이 기 술은 기존의 자동차나 가정용 보일러 등에도 그대로 상용할 수가 있게 된다.


하지만 기존의 과학자들은 물을 억지로 산소와 수소로 분리한뒤 수소를 따로 저장했다가 이것을 다시 태우는 방식이다. 이것이 바로 <수소에너지 프로젝트>라고 불리는것인데 이 기술자체는 엄밀히 말하면 기존의 과학계 내에서 이미 전세계적으로 활발히 진행되고 있는 대체 에너지 기술개발에 불과하다.

현재처럼 석유나 LPG 가스를 사용하는 것보다 정말 깨끗하고 간편한 에너지 기술이기는 하지만 폭발위험성이 높은 수소를 매우 조심스럽게 다루어야 한다는 점과 또한 수소를 태울때 Nox(질소산화물)을 발생시키는등 여전히 많은 문제가 남아있다. 수소가스를 따로 모아서 LPG가스처럼 사용한다는 것 자체가 여전히 기존의 에너지 기술의 발상차원에 머물러 있다.

여기에 그치지 않고 훨씬 새롭게 발상의 전환이 이루어진 신과학적인 신기술들이 등장 하기 시작했다. 이러한 신과학적인 물 연료화 기술의 하나로서 호주의 율 브라운 박사가 개발한 브라운 가스시스템을 예로 들 수 있을 것이다.

브라운박사는 불가리아에서 태어나 러시아 모스코바 대학에서 박사학위를 받은 후 호주 에 정착하여 무공해 에너지 기술개발에 전념해온 과학자이다. 그는 물을 전기분해 하는 실험을 오랫동안 수행하던 중에 기존의 과학지식으로는 이해되지 않는 새로운 현상을 발견하였다.



물(H₂O)을 전기분해 시키면, 음극과 양극의 두 전극 쪽에서 각각 수소(H₂)와 산소(O ₂)가 기체로서 발생한다. 그리고 이 수소와 산소를 함께 태우면 폭발을 일으키면서 다시 물이 된다라는 것은 대단히 상식적인 과학지식이다.

브라운 박사는 다른 물질들이 전혀 섞이지 않도록 한 상태에서 순수한 수소와 산소가스만을 화학당량 비율인 2: 1로 아주 정확한 비율로 혼합시켜서-화학적으로 말하자면, 수소분자2개와 산소분자 1개가 결합하여 물분자 하나를 만든다- 연소시켜보았더니 신비로 운 현상이 발생하는 것을 목격하였다.



일반적으로 모든 폭발현상이 그러하듯이 그냥 수소와 산소를 적당히 태울 때는 외부 팽창성의 폭발현상(Explosion)이 발생한 데 비하여, 수소와 산소가 지극히 순수한 화학당량비로 존재 하는 상태에서 태울때는 내부중심을 향하여 수축하는 응집성 폭발현상-이 것을 기존의 Explosion 에 대비시켜 Implosion이라고 부른다- 이 발생한다는 것을알게되었다.

이 응폭현상에 의해 실 험장치 용기내부는 초진공상태가 형성되었으며, 이때 발생하는 열에너지도 내부로 응집하는 경향을 가지면서 예상치 못한 엄청난 고온상태를 형성되었다. 응폭현상시의 이 고온의 열에너지는 세라믹과 금속을 함께 용접시켜버릴 만큼 강력하다. 이 현상은 새로운 용접기술로서 개발되어 현지 국내에 서도 사용되기 시작했으며, 초진공상태를 형성시키는 응폭현상을 이용하는 새로운 자동차엔 진도 일본에서 현재 개발 중에 있다,



외부로 팽창하는 폭발(Explosion)대신에 내부로 응집하는 이러한 옹폭현상(Implosion)은 신과학기술의 핵심개념중의 중요한 한 부분을 차지한다.  일반적으로 수소와 산소기체를 혼합하여 태울 때는 -외부팽창성 폭발 - 대략 2,700°C 정도의 열이 발생하며 푸른색 불꽃을 형성한다.

그러나 브라운 가스에서 발생한 불꽃은 최소한 6000℃이상에 이르는 것으로 추정되고 있다. 따라서 금속들 중에서 녹는점이 가장 높다고 하는 텅스텐도 승화시킬 수 있을 정도이며 어떠한 금속도 동시에 녹일 수 있기 때문에 일반적으로 불가능 하다고 인식되어온 이종 금속들간의 용접이 가능하게 되었다. 심지어 세라믹의 경우에도 용접이 가능하다.



브라운 가스에 의한 불꽃은 연소과정에서 내부로 응집하는 성향을 여전히 지니기 때문에 자연스럽게 불꽃이 분산되지 않고 초점을 형성하여 마치 레이저광선처럼 분사된다. 이러한 특성은 불꽃과 직접적인 접촉이 이루어지지 않는 한 280℃이상으로 주변온도가 올라가지 않는다는 사실로 부터 확실히 알 수 있다.

브라운 가스가 활용 가능한 분야들로는 용접기와 난방기외에도 브라운 가스 자동차, 브라운 가스 진공펌프, 브라운 특수 소각로, 브라운 가스 보일러 등을 들 수 있으며, 최근에는 방사능 폐 기물을 비롯한 처리하기 어려운 폐기물의 처리에도 적용한 방안이 연구되고 있다