• 제목/요약/키워드: $CO_2$ leakage

검색결과 381건 처리시간 0.034초

Epitaxial $CoSi_2$접촉 p+/n 접합의 I-V 특성 (I-V Characteristics of Epitaxial $CoSi_2$-contacted p+/n Junctions)

  • 구본철;김시중;김주연;배규식
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제13권11호
    • /
    • pp.908-913
    • /
    • 2000
  • CoSi$_2$/p+/n diodes(bilayer diodes) were fabricated by using epitaxial CoSi$_2$grown from Co/Ti bilayer as a diffusion source. The I-V characteristics of p+/n diodes were measured and compared with those of diode made from Co monolayer (monolayer diode). Monolayer diodes showed typical p+n junction characteristics with the leakage current of as low as 10$^{-12}$ A and forward current 6-orders higher than the leakage current, when drive-in annealed at 90$0^{\circ}C$ for 20 sec.. On the other hand, bilayer diodes showed the Schottky-like behaviors with forward currents rather higher than those of monolyer diodes, but with too high leakage currents, when drive-in annealed at $700^{\circ}C$ or higher. However, when the annealing temperature was lowered to $700^{\circ}C$ and annealing time was increased to 60 sec., the leakage current was reduced to 10$^{-11}$ A and thus sho3wed typical diode characteristics. The high leakage currents for diodes annealed at $700^{\circ}C$ or higher was attributed to Shannon contacts formed due to unremoved Co-Ti-Si precipitates. But when annealed at 50$0^{\circ}C$, B ions diffused in the direction of the surface layer, and thus the leakage currents were reduced by removing Shannon contacts.

  • PDF

해양지중에 저장된 이산화탄소의 단층을 통한 누출 위험 평가에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the CO2 Leakage Through the Fault During Offshore Carbon Sequestration)

  • 강관구;허철;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.94-101
    • /
    • 2015
  • $CO_2$ 배출을 줄이기 위해서 최근 $CO_2$ 포집 및 저장 기술에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 국내에서는 해양퇴적층을 대상으로 한 $CO_2$ 저장 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 $CO_2$ 저장 연구에서 가장 중요한 요소 중 하나는 안전성 확보이다. 지중저장의 안전성 확보를 위해서 저장 $CO_2$의 누출 가능성과 누출 특성을 예측하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 해양지중에 저장된 $CO_2$가 단층을 통하여 누출될 수 있는 시나리오를 가정한 후, 지중공간 내 $CO_2$ 확산 및 누출 거동을 TOUGH2-MP ECO2N을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 대상 저장지는 150 m 수심의 대륙붕 해저 825 m 지점에 있는 두께 150 m의 대염수층이고, 누출이 진행되는 경로는 주입정에서 1,000 m 떨어진 단층이다. 저장된 $CO_2$는 주입 압력과 밀도차에 의한 부력에 의해서 이동하게 된다. $CO_2$가 해수면으로 누출되기 위해서는 주입정에서 인가된 압력차가 $CO_2$를 단층 하단에 도달할 수 있게 할 만큼 충분히 커야 한다. 단층 하단에 도달한 $CO_2$는 추가적인 압력 구배가 없어도 부력에 의해서 누출된다. $CO_2$ 주입과 동시에 공극수는 $CO_2$가 누출되기 전까지 지속적으로 해저면으로 누출된다. $CO_2$가 해저면에 도착하면 공극수의 누출은 중단되고, 누출되는 $CO_2$질량에 상응하는 해수가 부력의 반대 작용으로 인해 단층으로 유입되는 것으로 계산되었다. 주입량이 누출에 미치는 영향을 평가하기 위하여 연간 $CO_2$ 주입량 100만 톤, 75만 톤, 50만 톤 에 대한 민감도분석을 수행하였으며, 누출이 일어난 시점은 주입 후 각각 11.3 년, 15.6년, 23.2년으로 계산되었다. 또한, 주입이 종료 된 이후에도 누출은 특정 기간 동안 지속되는 것으로 계산되었다. 누적 주입량 대비 누적 누출량은 연간 $CO_2$ 주입량이 100만 톤, 75만 톤, 50만 톤인 경우, 각각 19.5%, 11.5%, 2.8% 이다.

지중 저장 이산화탄소의 누출 위험도 평가를 위한 결함수 분석 (Fault Tree Analysis for Risk Assessment of CO2 Leakage from Geologic Storage)

  • 이상일;이상기;황진환
    • 환경영향평가
    • /
    • 제18권6호
    • /
    • pp.359-366
    • /
    • 2009
  • CCS (Carbon Capture and Storage) is considered as the most promising interim solution to deal with the greenhouse gas such as $CO_2$ responsible for global warming. Even though carefully chosen geologic formations are known to contain stored gas for a long time period, there are potential risks of leakage. Up to now, applicable risk assessment procedures for the leakage of $CO_2$ are not available. This study presents a basis for risk analysis applicable to a complex geologic storage system. It starts with the classification of potential leakage pathways. Receptors and the leakage effect on them are identified and quantified. Then, a fault tree is constructed, which yields the minimum cut set (i.e., the most vulnerable leakage pathway) and quantifies the probability of the leakage risk through the cut set. The methodology will provide a tool for risk assessment in a CCS project. The outcomes of the assessment will not only ensure the safety of the CCS system but also offer a reliable and efficient monitoring plan.

$CO_2$ 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
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.359-370
    • /
    • 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.

이산화탄소 지중저장의 국내적용을 위한 위해성 평가 방안 (A risk assessment of $CO_2$ geological storage for domestic application)

  • 이강렬;이대수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.220.1-220.1
    • /
    • 2011
  • In recent years, the importance of Carbon Capture and Storage (hereafter CCS) is growing bigger and bigger. The development and commercialization of CCS technology are concerned for reducing carbon dioxide($CO_2$) emissions. For the most studies, the technology of $CO_2$ storage is known as the geological storage, ocean sequestration, mineral carbonation, industrial utilization, and so on. The geological storage is adjudged the most reasonable technology from economic and environmental aspects. Generally, the $CO_2$ geological storage is comprised of compression - transportation - drilling/injection - storage/management process. The critical problem is a leakage of $CO_2$ in all process. For resolving a leakage problem, it is necessary to predict and build a monitoring system. Those systems are proved safety of a leakage and received positive social perceptions of $CO_2$ geological storage. For those reasons, a risk assessment of $CO_2$ geological storage is required. A risk assessment is an estimated process of the possible effects when spilling $CO_2$. Although numerous studies of risk assessment have studied, it is incomplete to evaluate a risk and disaster quantitatively. The risk assessment will be developed for domestic application and safe $CO_2$ geological storage considering characteristics of Korea.

  • PDF

누설변압기 1차측의 스위칭 제어에 의한 펄스형 $CO_2$레이저에 관한 연구 (A Study on the Pulsed $CO_2$ Laser by the Switching Control of Leakage Transformer Primary)

  • 정현주;이동훈;김희제
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
    • /
    • 제49권9호
    • /
    • pp.541-545
    • /
    • 2000
  • We propose a pulsed $CO_2$laser below 30W by the AC(60Hz) switching control of leakage transformer primary which has some advantages of cost and size compared to a typical pulsed power supply. Pulse repetition rate is adjusted from 5 Hz to 60 to Hz control laser output. In this laser a low voltage open loop control for high voltage pulse discharge circuit is employed to aviod the Hv sampling or switching and high voltage leakage transformer is used to convert low voltage pulse rectified from AC to high voltage one. A ZCS(Zero Crossing Switch) circuit and a PIC(programble one-chip microprocessor are used to control gate signal of SCR precisely. The pulse repetition rate is limited by 60Hz due to the frequency of AC line and a high leadkage inductance. The maximum laser output was about 23 W at pulse repetition rate of 60Hz total gas mixture of $CO_2$ : $N_2$ : He=1: 9: 15 and total pressure of 18 Torr

  • PDF

Application of single-well push-drift-pull tests using dual tracers (SF6 and salt) for designing CO2 leakage monitoring network at the environmental impact test site in Korea

  • Kim, Hong-Hyun;Lee, Seong-Sun;Ha, Seung-Wook;Lee, Kang-Kun
    • Geosciences Journal
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.1041-1052
    • /
    • 2018
  • A single-well push-drift-pull tracer test using two different tracers ($SF_6$ and salt) was performed at the Environmental Impact Test (EIT) site to determine suitable locations for monitoring wells and arrange them prior to artificial $CO_2$ injection and leak tests. Local-scale estimates of hydraulic properties (linear groundwater velocity and effective porosity) were obtained at the study site by the tracer test with two tracers. The mass recovery percentage of the volatile tracer ($SF_6$) was lower than that of the non-volatile tracer (salt) and increased drift time may make degassing of $SF_6$ intensified. The $CO_2$ leakage monitoring results for both unsaturated and saturated zones suggest that the $CO_2$ monitoring points should be located near points at which a high concentration gradient is expected. Based on the estimated hydraulic properties and tracer mass recovery rates, an optimal $CO_2$ monitoring network including boreholes for monitoring the unsaturated zone was constructed at the study site.

화재전류(IGR) 경보 기능이 내장된 누전경보차단기의 개발 및 안전성 평가에 관한 연구 (Development and Safety Evaluation of Earth Leakage Alarm Breaker Equipped with Fire Current (IGR) Alarming Function)

  • 고완수;최충석
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제34권3호
    • /
    • pp.43-48
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 누전경보 기능이 내장된 누전경보차단기(JER-E2S, ETECKOREA Co., Korea)를 개발하고, 그 특성을 분석하였다. 개발된 누전경보차단기는 단상 220 V 전용으로 정격전류는 32 A, 20 A, 20 A(화장실용), 16 A 등이다. JER-E2S는 기존 누전차단기(ELB)의 특성을 모두 만족하고 있으며, 13 ± 2 mA의 저항성누설전류(Igr)인 화재전류가 전선로에 흐르면 실시간 검출하여 LED 램프로 위험 상태를 점멸할 수 있는 제품이다. 개발된 누전경보차단기는 LED 램프 및 통신기기 등에서 필연적으로 발생되는 용량성누설전류(Igc)에 대한 내성이 있어서 안정적인 전기 공급이 가능하다. 또한, 누전경보차단기는 순간지락 정전보호 기능이 있어서 작은 물방울 및 나뭇잎 등의 순간지락에 따른 차단기의 오동작 없이 전원 공급이 가능하다. 그리고 개발된 누전경보차단기의 대기전력은 0.1 W 이하로 기존 ELB에 비해 절전 성능이 3~8배 우수한 특성을 나타냈으며, 일반 120 ㎡의 아파트 1 세대에 10개 정도의 누전경보차단기가 설치되었을 때 1 개월에 2~5 kWh의 전기를 절감할 수 있다. 개발된 누전경보차단기는 기존 누전차단기의 특성을 만족할 뿐만 아니라 전기화재 예방기능 및 오동작 방지기능이 있어서 전원 품질이 우수하고, 전기화재 예방에 혁신적으로 기여할 수 있는 제품이다.

포항분지 해상 중소규모 CO2 지중저장 실증연구 안전성 평가 (Security and Safety Assessment of the Small-scale Offshore CO2 Storage Demonstration Project in the Pohang Basin)

  • 권이균;장찬동;신영재
    • 지질공학
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.217-246
    • /
    • 2018
  • 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 저장소 선정 및 저장소 특성화 연구 과정에서 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여 진지하게 검토하고 $CO_2$ 지중저장 실증의 안정성을 확보하기 위한 많은 노력을 경주해 왔다. 그럼에도 불구하고 2017년 11월 15일 발생한 규모 5.4의 포항 지진으로 큰 피해를 입은 포항시와 시민들은 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성에 대하여 큰 우려를 가지고 있는 상황이다. 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구팀은 2017년 포항 지진 이후 포항 영일만 $CO_2$ 지중저장 실증의 안전성에 대하여 자체 조사를 수행하여, 2017년 포항 지진과 포항분지 영일만 해상 $CO_2$ 지중저장 실증의 관련성과 향후 본격적인 $CO_2$ 지중저장 실증이 수행될 경우 지진 유발 가능성이나 누출 가능성에 대하여 면밀하게 평가하였다. 자체 조사 결과, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 포항지진의 진앙과 약 10 km 떨어진 영일만 해역에 저장소가 위치하며, $CO_2$ 저장층의 심도도 해저면 아래 약 750-800 m 정도로서 포항 지진의 심도와 큰 차이를 보인다. 또한 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 1월 12일부터 3월 12일까지 약 3개월간 $CO_2$ 시험 주입을 수행한 이후 수송체계 구축과 주입공 격상을 위해 $CO_2$ 주입 행위가 중지된 상황으로 2017년 11월 15일에 발생한 포항 지진과 직접적인 관련성을 찾기 어렵다. 무엇보다도 $CO_2$ 지중저장 기술의 개념이 지층을 파쇄하는 것이 아니라 염수와 같은 유체로 채워진 다공질 퇴적층에서 염수를 천천히 밀어내면서 초임계상의 $CO_2$를 주입한다는 측면에서 대용량의 $CO_2$를 장기간 주입하여 저장층의 압력이 크게 상승하는 경우를 제외하면 인간 사회에 피해를 가져오는 일정 규모 이상의 지진을 유발할 가능성이 크지 않은 것으로 분석되었다. 게다가 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 $CO_2$ 시험 주입 규모가 약 100톤 정도로서 규모 5.0 이상의 지진을 유발할 수 있는 대규모 주입 행위가 없었기 때문에 2017년 포항 지진과의 연관성을 가정하는 것이 무리가 있다. 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 연구팀은 자체 조사를 통해 향후 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업이 장기적으로 수행될 경우 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여도 평가를 수행하였다. 자체 평가 결과에 따르면, 저장층 상부의 덮개층이 파쇄되거나 주변 단층의 재활성화가 발생하지 않도록 정해진 범위에서 압력을 조절하면서 $CO_2$ 스트림을 주입할 경우 지진 유발이나 단층 재활성화를 초래할 가능성이 매우 희박한 것으로 분석되었다. 더불어, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 $CO_2$ 지중저장 실증 과정에서 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 최소화하기 위해 저장소 인근 지층의 파쇄 압력, 저장소 인근 단층의 재활성화 압력, 주입공 누출을 방지하기 위한 완결 공정, 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출 경로 파악과 거동 및 누출 모니터링, 안전한 $CO_2$ 저장을 위한 저장소 운영과 관련된 연구를 충실하게 수행하고 있으며, 연구팀의 자체 조사 결과 주입된 $CO_2$ 스트림이 인간 사회에 영향을 미칠 정도의 규모로 누출될 가능성은 크지 않은 것으로 평가되었다. 결론적으로 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 인간이 감지할 정도의 지진 유발 및 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 발생시킬 가능성이 크지 않으며, 비록 적은 가능성이지만, 지진이나 누출이 발생하지 않도록 지속적으로 안전성 확보를 위한 연구개발을 최우선적으로 수행할 계획이다.

On the Gate Oxide Scaling of Sub-l00nm CMOS Transistors

  • Seungheon Song;Jihye Yi;Kim, Woosik;Kazuyuki Fujihara;Kang, Ho-Kyu;Moon, Joo-Tae;Lee, Moon-Yong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.103-110
    • /
    • 2001
  • Gate oxide scaling for sub-l00nm CMOS devices has been studied. Issues on the gate oxide scaling are reviewed, which are boron penetration, reliability, and direct tunneling leakage currents. Reliability of Sub-2.0nm oxides and the device performance degradation due to boron penetration are investigated. Especially, the effect of gate leakage currents on the transistor characteristics is studied. As a result, it is proposed that thinner oxides than previous expectations may be usable as scaling proceeds. Based on the gate oxide thickness optimization process we have established, high performance CMOS transistors of $L_{gate}=70nm$ and $T_{ox}=1.4nm$ were fabricated, which showed excellent current drives of $860\mu\textrm{A}/\mu\textrm{m}$ (NMOS) and $350\mu\textrm{A}/\mu\textrm{m}$ (PMOS) at $I_{off}=10\mu\textrm{A}/\mu\textrm{m}$ and $V_dd=1.2V$, and CV/I of 1.60ps (NMOS) and 3.32ps(PMOS).

  • PDF