• 제목/요약/키워드: $CO_2$ Transport

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시간 경과에 따른 저류층 압력 상승이 파이프라인, 탑사이드 및 주입정 내 CO2 거동에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of CO2 Behavior in the Subsea Pipeline, Topside and Wellbore With Reservoir Pressure Increase over the Injection Period)

  • 민일홍;허철;최윤선;김현욱;조맹익;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.286-296
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    • 2016
  • 해양 CCS는 화력발전소에서 배출되는 $CO_2$를 포집하여 해양 지중의 대수층이나, 고갈 유가스전까지 수송하여 저장하는 기술이다. 시간 경과에 따라 지중 저장소로 주입 및 저장되는 $CO_2$의 누적 양이 증가하며, 이는 저류층 압력의 상승을 동반한다. 저류층 압력의 상승은 수송 및 주입 시스템의 운전조건 변화를 유발한다. 따라서 초기 설계단계에서 이러한 사업시간의 경과에 따른 운전조건 변화를 반영한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 국내 동해 대륙붕에 위치한 가스전을 $CO_2$ 저장소로 활용할 경우 시간 경과에 따른 해양 수송 및 주입 시스템 내 $CO_2$ 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 전체 시스템을 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정으로 구성하고, 이를 OLGA 2014.1을 이용하여 모델링 및 해석하였다. 약 10년의 주입 운전기간동안 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정에서의 $CO_2$ 압력과 온도, 상거동의 변화를 분석하였다. 이를 통해 해저 파이프라인 입구 압축기, 탑사이드 열교환기 및 주입정 정두 제어 등의 설계 방안을 제시하였다.

$CO_2$ 지중저장 주입정에서의 $CO_2-H_2O$-시멘트 반응 운송 모델링 (Reactive transport modeling of the $CO_2-H_2O$-cement reaction in a $CO_2$ injection well for $CO_2$ geological storage)

  • 조민기;채기탁;최병영;유순영;김태희;김정찬
    • 지질공학
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    • 제20권4호
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    • pp.359-370
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    • 2010
  • $CO_2$ 지중저장에서는 대량의 $CO_2$를 장기간 안전하게 저장하여야하기 때문에 $CO_2$ 누출이 발생할 경우 $CO_2$ 지중저장의 목적이 달성될 수 없을 뿐만 아니라 주변지역으로 $CO_2$가 확산되어 보건환경/생태에 큰 영향을 미칠 수 있다. $CO_2$ 주입시 주입정을 통한 누출의 가능성이 가장 높기 때문에, 본 연구에서는 관정 시멘트에 crack이 발생하였다는 가정 하에 crack으로 $CO_2$가 누출될 경우 $CO_2-H_2O$-시멘트 간에 발생할 수 있는 화학 반응을 지구화학 모델링을 통하여 예측하였다. 모델링 결과 $CO_2$-plume이 진행됨에 따라 시멘트 페이스트를 구성하는 portlandite와 CSH(Calcium Silicate Hydrate)가 용해되고, 2차적으로 CSH의 침전과 calcite의 침전이 발생하는 것으로 예상되었다. 약 3년 후에는 침전물의 대부분을 calcite가 차지하고 약 30년까지 침전물의 대부분을 이루게 된다. 본 연구 결과는 $CO_2$ 누출 시 주입관정 내 시멘트에서 발생할 수 있는 화학적인 변화를 이해하고, 반응 모델은 누출을 방지하기 위한 시멘트 관련 연구개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

ETP 2014에 기초한 이산화탄소 저감을 위한 수송 부문 에너지 기술 전망 (Energy Technology Perspective of Transportation for CO2 Reduction Based on ETP 2014)

  • 배충식;박현욱
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.277-280
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    • 2014
  • Global energy demand has continued to rise due to population increase and economic development. National governments and international bodies try to seek the ways to reduce the demand growth. Energy Technology Perspectives (ETP) have provided the current status of energy system, technology developments and external events that have changed ETP scenario since 2006. The status and prospects for key energy technologies of transport sector are presented. Technology portfolio for the transport sector should be needed to meet very low CO2 targets. The portfolio includes improved fuel economy of current internal combustion engine vehicles, advanced technologies such as electric and fuel-cell vehicles, advanced biofuels and demand-side management.

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Satellite-derived estimates of interannual variability in recent oceanic $CO_2$ uptake

  • Park Geun-Ha;Lee Kitack
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.152-153
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    • 2004
  • The growth rate of atmospheric $CO_2$ undergoes significant interannual variability, largely due to temporal variability of partitioning of $CO_2$ between terrestrial biosphere and ocean. In the present paper, as a follow-up to the work by Lee et al. [1], we estimated the year-to-year variability in net global air-sea $CO_2$ fluxes between 1982 and 2003 from observed changes in wind speed and estimated changes in ${\Delta}pCO_2$ Changes in $pCO_{25W}$ were inferred from global records of sea surface temperature (SST) anomalies and seasonally varying SST dependence of $pCO_{25W}$. The modeled interannual variability of $\pm0.2\;Pg\;C\;yr^{-1}\;(1{\sigma})$ from the present work is significantly smaller than the values deduced from atmospheric observations of $^{1.3}CO_2/CO_2$ in conjunction with different atmospheric transport models, but it is closer to the recent estimates inferred from a 3-D ocean biogeochemical model and atmospheric transport models constrained with extensive observations of atmospheric $CO_2$.

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HgGa2S4:Co2+ 단결정에서 Co2+ 이온에 의한 광흡수 특성에 관한 연구 (Impurity Optical Absorption of Co2+ Ion in HgGa2S4:Co2+ Single Crystals)

  • 이상열;강종욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.579-583
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    • 2003
  • HgGa$_2$S$_4$: Co$^{2+}$ single crystal were grown by the chemical transport reaction(CTR) method. In the optical absorption spectrum of the HgGa$_2$S$_4$: Co$^{2+}$ single crystal measured at 298K, three groups of impurity optical absorption peaks consisting of three peaks, respectively, were observed at 673nm, 734nm, and 760nm, 1621nm, 1654nm, and 1734nm, and 2544nm, 2650nm, and 2678nm. At 10K, the three peaks(673nm, 734nm, and 760nm) of the first group were split to be twelve peaks. These impurity optical absolution peaks are assigned to be due to the electronic transitions between the split energy levels of Co$^{2+}$ sited in the S$_4$ symmetry point.

지역단위 도로교통 탄소배출 인벤토리구축 방법론 (Region-wide Road Transport CO2 Emission Inventory)

  • 신용은;고광희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.297-304
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    • 2013
  • 기후변화에 대응하여 수송부문의 탄소배출 저감노력이 세계적인 이슈가 되고 있다. 특히, 지역단위의 수송부문 탄소배출 저감전략의 수립 및 효율 집행을 위해서는 정밀한 탄소배출 인벤토리 구축은 필수적이나, 현재 도로교통의 특성과 수단의 다양성, 통행패턴의 복잡성 등 자료수집 한계로 신뢰성 있는 지역단위 인벤토리는 개략적 산정에 그치고 있는 실정이다. 본 연구는 이와 같은 문제점을 극복하기 위해 국가교통DB의 자료를 활용하여 지역단위 도로교통 탄소배출 인벤토리 구축 방법론을 제시하였다. 이를 위해 국가교통DB포함 자료 중 $CO_2$ 관련 속성을 파악하고, 이에 적합한 $CO_2$ 산정식을 도출하여 인벤토리 모형을 구축하였다. 구축된 모형의 적용성을 검토하기 위해 부산시를 사례로 2008년도 기준 도로부문의 탄소배출량을 산정하여 기존 연구결과와 비교분석하였다. 또한, 연구의 결과를 기초로 더욱 정밀한 인벤토리 구축을 위한 향후 연구방향을 제시하였다.

$CdAl_2S_4 : Co_{2+}$ 단결정의 광학적 특성 (Optical Properties of $CdAl_2S_4 : Co_{2+}$ Single Crystal)

  • 김형곤;김남오;손경춘
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권7호
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    • pp.382-387
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    • 2000
  • The $CdAl_2S_4 and CdAl_2S_4 : Co^{2+}$ single crystals were grown by the chemical transport reaction method using iodine as a transport agent. The $CdAl_2S_4 and CdAl_2S_4 : Co^{2+}$single crystals were crystallized into a defect chalcopyrite structure. The optical energy gap of the $CdAl_2S_4 and CdAl_2S_4 : Co^{2+}$ single crystals was found to be 3.377 eV and 2.924 eV, respectively, at 300 K. Blue emission with peaks in 456nm~466nm at 280K was observed in the $CdAl_2S_4$ single crystal. Optical absorption and emission peaks due to impurities in the $CdAl_2S_4 Co^{2+}$ single crystal were observed and described as originating from the electron transition between energy levels of the $Co^{2+} ion sited at the Td symmetry point.

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적층된 산화그래핀 분리막의 기체 투과 거동 평가 (Gas Transport Behaviors through Multi-stacked Graphene Oxide Nanosheets)

  • 이민용;박호범
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.167-181
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    • 2017
  • 그래핀 기반 소재는 높은 가공성과 초박성으로 인하여 분리막 소재로서 각광받고 있다. 본 연구에서는, 스핀 코팅법을 이용하여 제조된 산화그래핀 분리막의 기체 투과 거동을 평가하였다. 산화그래핀 분리막의 구조는 산화그래핀의 크기와 산화그래핀 용액의 pH 조절을 통하여 조절될 수 있다. 산화그래핀의 크기가 작을수록 굴곡률이 작아짐에 따라 분리막의 기체 투과도 및 선택도가 증가하는 경향을 보인다. 또한 산화그래핀에서의 기체 투과 거동은 적층된 산화그래핀 사이의 채널크기에 따라 영향을 받는다. 특히 산화그래핀 분리막의 좁은 기공과 이산화탄소 선택적인 산화그래핀 자체의 특성으로 인하여 산화그래핀 분리막은 이산화탄소에 대한 높은 투과도 및 선택성을 가지며, 이는 이산화탄소 포집에 적합한 특성을 가진다. 이러한 산화그래핀 분리막의 특이한 기체 투과 거동은 흡착-촉진 확산 거동(표면 확산 기작)으로 설명될 수 있다. 본 연구를 통하여 이산화탄소 선택성 분리막 소재 설계와 슬릿 형태의 기공과 적층 구조를 가진 분리막을 통한 기체 투과 거동 연구가 활발히 이루어질 것으로 기대한다.

Selective Transport of Lead(II) through a Bulk Liquid Membrane Using a Cooperative Carrier Composed of Benzylaza-12-crown-4 and Oleic Acid

  • Kazemi, Sayed Yahya;Shamsipur, Mojtaba
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권6호
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    • pp.930-934
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    • 2005
  • A chloroform membrane system containing a given mixture of benzylaza-12-crown-4 and oleic acid is introduced for the selective and efficient transport of $Pb^{2+}$ ion. The transport was capable of moving metal ions ‘up-hill’. In the presence of ${S_2O_3}^{2-}$ion as a suitable metal ion acceptor in the receiving phase, the amount of lead ion transport across the liquid membrane after 150 minutes is (95.0 ${\pm}$ 1.7)%. The selectivity and efficiency of lead transport from aqueous solution containing $Tl^+,\;Ag^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+},\;Co^{2+},$ $Ni^{2+},\;Cu^{2+},\;Zn^{2+},\;Hg^{2+}$ and $Cd^{2+}$were investigated. In the presence of thiosulfate as a suitable masking agent in the source phase, the interfering effects of $Ag^+\;and\;Cu^{2+}$ were diminished drastically.

고농도 $CO_2$ 환경이 해양생물에 미치는 영향 (Effects of Elevated $CO_2$ Concentrations on Marine Lives in Seawater)

  • 이경선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.157-163
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    • 2006
  • 현재 대기중 $CO_2$ 농도를 감소시키기 위하여 $CO_2$를 해양에 격리 처리하고자 하는 방안이 모색되고 있으나 이러한 방안은 해양생물 및 생태계에 미치는 영향 정도에 따라 그 실현가능성이 결정될 것이다. 본 연구에서는 $CO_2$ 해양격리 처리와 관련하여 수행되어온 연구들을 정리하고, $CO_2$ 농도가 높아진 해양환경에서의 해양생물 특히 어류를 대상으로 수행된 최근의 연구결과를 정리하였다. $CO_2$ 농도의 증가는 어류에 있어 산염기조절, 호흡순환기적 조절 등과 같은 생리적 기능에 영향을 끼치고 결국 어류의 폐사를 초래할 것이다. $CO_2$가 해양생물에게 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구는 주로 천해어종을 대상으로 하여 진행되어 왔으나 향후의 연구는 천해어종에 대한 연구결과를 바탕으로 $CO_2$가 실제로 격리 처리되는 심해에서 $CO_2$에 대한 생물들의 응답에 관하여 조사할 필요가 있다.

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