This paper discusses important environmental issues that must be considered during shale gas development. Shale gas has been attracting many attention as the next key energy resource with its large abundance through easily accessible production fields, and its lower carbon dioxide & sulfur dioxide emission profile upon combustion when compared to the conventional oil and natural gas resources. Successful development of a shale gas field requires the use of hydraulic fracturing to recover hydrocarbon through the very tight shale formation, which has been frequently associated with environmental contamination issue of water, soil, and atmosphere. Therefore, environmental issues and their solution to minimize environmental impact should be considered for successful development of shale play in a future.
고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell이하 SOFC)는 연료가 갖는 화학에너지를 연소과정 없이, 공기와 H2, CO, CH4와 같은 환원성 가스를 공급받아 $600{\sim}1000^{\circ}C$에서 전기화학적 반응을 통하여 직접 전기를 얻는 방식이다. SOFC는 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 고체산화물이 연료와 공기가 반응하여 전기와 열을 동시에 생산하기 때문에 carnot cycle의 제한을 받지 않아 발전효율이 40% 이상으로 고효율이고, NOx 및 SOx를 배출하지 않아 무공해이며, moving parts가 없어 소음이 나지 않고, 건설과 증설이 지역이나 기후 조건에 제약 없이 용이하고, 다양한 용량이 가능하며, 고가의 백금 촉매를 사용하지 않으며, 수소, 석탄가스, 천연가스 등의 연료를 사용할 수 있는 장점이 있음, 또한 다향한 형태로 제작할 수 있으며 전해질이 고체에서 전해질 손실 및 보충에 문제가 없고 타 연료전지에 비해 개질기가 필요 없어 발전시스템이 간단하고 경량화가 가능하다. 전사법은 paste를 제작하여 전사용지에 Screen printing하여 건조 후 coating하는 방법으로 기존의 여러 coating 방법보다 제작이 용이하고 소재의 크기, 두께조절이 간편하며, 구성층의 표면조도나 굴곡에 대응이 용이한 방법이다. 본 실험에서는 paste 제조, 전사법을 이용하여 Anode, AFL, Electrolyte, CFL, Cathode전사지를 제작하고 이를 세라믹 평관형 지지체에 변수로 두께 조건별 Coating 한 후 $1400^{\circ}C$ 소결을 진행하여 SEM 분석으로 미세구조 관찰, 출력특성 및 Impedance을 확인하였다.
에너지는 인류문명발달의 원동력이며 현대 산업사회에서는 모든 산업활동과 국민경제에 필수적인 요소이므로 세계 거의 모든 나라들은 에너지의 안정확보를 국가정책의 제 1로 삼고 있다. 세계적으로 볼 때 시대의 변천에 따라 에너지의 주역도 바뀌어 산업혁명 후 제2차 세계 대전까지는 석탄이 주역이었고, 2차대전 후 1970년대 석유위기 전까지는 석유가 단연 주역이었다가 석유위기 후 1980년대는 천연가스와 원자력이 상당부문 석유를 대체하고 있으며, 21세기에는 가스이용기술의 개발에 따라 편리성과 경제성에서 가스의 우월성으로 타에너지를 대체하고, 특히 지구온난화방지 노력과 관련하여 전세계적인 $CO_2$ 감축 목표에 따라 청정연료로서 타에너지 보다 사용이 크게 늘어 2010년까지는 1995년의 $50\%$가 증가하여 21세기 연료의 주역이 될 것으로 전망된다. 우리나라는 에너지의 $98\%$를 외국에서 도입하는 상황에서 석유의존도가 $60\%$를 넘고 있으며, 원자력발전소의 확장에 어려움이 많고 세계기후변화협약을 비준한 국가로서 지구온난화방지를 위한 의무를 지게 될 것이므로, 에너지 공급원의 다원화를 통한 안정확보와 청정에너지 이용의 확대 및 에너지 산업에 대한 규제완화 등으로 경제성에 입각한 시장경쟁에서 가스는 우위를 확보함으로써 1차 에너지중 가스의 비중이 매우 높아질 것으로 전망되고있다. 따라서 가스산업은 우리나라 에너지산업중 가장 크게 발전하고 또 다른 에너지가 여러면에서 제약을 받게 될 때 이러한 제약을 극복하는 대체에너지로서 역할이 크게 전망되며, 특히 발전, 열병합, 냉방, 자동차 연료부문에서의 사용이 크게 늘어날 것으로 예상되어 이러한 가스이용의 확대에 대비하여 가스자원의 개발, 국내 공급설비의 확충, 연구개발등에 대한 투자와 규제완화에 의한 시장경쟁에 대한 대비가 필요하다.계산모델 및 원자력병원에서 보유하고 있는 방사선 치료계획장치인 CAP-PLAN의 선량계산모델의 계산 결과와 비교하여, 흡수선량은 ${\pm}10\%$ 이내에서 거리로는 0.4mm 이내에서 대부분 일치하였다. 최대 오차는 각각 $11.3\%$ 및 0.8mm로 나타났다. 이상의 결과들로부터 새로 개발한 금으로 된 기구와 Ir-192 seed를 이용한 근접 방사선 치료법으로 안구의 악성종양에 대한 치료를 보다 효과적으로 시행할 수 있을 것으로 기대된다. 구성원을 간소 목적을 위하여 사용할 수 있어야 하겠다 마지막으로 이들 내의 위험 집단을 우선적으로 파악. 접근하여야 할 것이다. 위험 집단으로는 경제적 문제로 적절한 의료 이용을 할 수 없는 저소득층, 문화적으로 열등한 위치에 있는 여성층과 초기 이민 적응에 가장 문제를 일으킬 소지가 있는 노년층을 들 수 있겠다. 이 연구는 몇 가지 제한점을 가진다. 첫째. 연구 대상자 선정이 어려워서 자원자를 대상으로 연구가 행해졌다. 둘째. 적은 수의 연구 대상자를 대상으로 연구가 행해졌다. 셋째. 연구기간이 짧았던 까닭에 좀더 상세한 사례 연구가 이루어질 수 없었다 좀 더 신뢰할 수 있는 표본 추출 방법을 통하여 선정된, 많은 연구 대상자를 가지고, 심도 있는 연구가 추후 반복적으로 이루어져야 할 것이다.더욱 더 발전을 거듭하고 있으며, 외식은 여행과 여가 활동의 필수적인 요소로써 그 역할을 일조하고 있다. 이와 같은 여가시간의 증가는 독신자들에게는 좀더 많은 여유시간을 가족을 이루고 있는 가족구성원들에게는 가족과의 유대를 강화하는 휴식과 오락의 소비 트렌드를 창출시켰다. 이와 더불어 외식은 식사를 해결하기 위한 단순한 수단에서 벗어나 동기와 동반자에 따라 달라지는 행동 패턴을 나타내고 있으며, 연령과 목적에 따라 세분화되는 분명한 선호도를 나타낸다. 지난 10여 년간 외국으로부터 수입된 다양한
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.22
no.5
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pp.686-698
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2011
Mathematical models for char-slag interaction and near-wall particle segregation developed by Montagnaro et. al. were applied to predict various aspects of coal gasification in an up-flow entrained gasifier of commercial scale. For this purpose, some computer simulations were performed using gPROMS as the numerical solver. Typical design parameters and operating conditions of the commercial gasifiers were used as input values for the simulation. Development of a densely dispersed phase of solid carbon was found to have a critical effect on both carbon conversion and ash flow behavior. In general, such a slow-moving phase was turned out to enhance carbon conversion by lengthening the residence time of char or soot particles. Furthermore, it was also found that guiding the transfer of char or soot into the closer part of the wall to coal burner is favorable in terms of gasification efficiency and vitrified ash collection. Finally, to a certain degree densely dispersed phase of carbon showed an yield-enhancing effect of syngas.
Seo, Hyeongjun;Moon, Bryan;Kim, Kihong;Han, Jungmin;Kwon, Sunil
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.22
no.1
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pp.64-77
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2018
This paper presents the prediction of the original gas in place(OGIP) by using the material balance method and decline curve analysis method with production history and pressure transient test data for four coalbed methane wells in the Horseshoe Canyon field. In this study, the conventional gas equation and the Jensen and Smith(J&S) equation were used to material balance analysis, and the Arps' empirical correlation and Khaled method were applied to decline curve analysis. From the results, the OGIP estimated from the conventional gas and the J&S method was small in difference as under 12%. Also, in case of decline curve analysis, it was found that the Khaled method has appropriated to calculate the OGIP, because the OGIP was estimated as unlimited value by the Arps' equation from the decline exponent of 1 - 3.5. The OGIP difference between conventional gas method and Khaled method was calculated as 8.67% ~ 31.04%, and those between J&S method and Khaled method was 13.67% ~ 26.49%.
Chae, Gi-Tak;Yun, Seong-Taek;Choi, Byoug-Youg;Kim, Kang-Joo;Shevalier, M.
Economic and Environmental Geology
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v.38
no.1
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pp.1-22
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2005
Carbon dioxide ($CO_2$) is the greatest contributor among the major greenhouse gases covered by the Kyoto Protocol. Therefore, substantial efforts for the control and reduction of $CO_2$ emissions, including increased efficiency of fossil fuel energy usage, development of energy sources with lower carbon content, and increased reliability on alternative energy sources, are being performed worldwide. However, development and industrial application of $CO_2$ sequestration techniques are needed to meet the requirements of the Kyoto Protocol. Among the $CO_2$ sequestration methods developed, geological sequestration methods such as the storage in deep aquifers, deep coal seams and oil and gas reservoirs and the mineral carbonation is considered most favorable because of its stability and environmental effectiveness. In this review, geochemical concepts and technologic development of geologic sequestration technology, especially the storage in deep aquifers and the mineral carbonation, are discussed. The weakness and strengths for each of geologic sequestration methods, are also reviewed.
Ye, Insoo;Park, Sangbin;Ryu, Changkook;Park, Hoyoung;Kim, Bongkeun
한국연소학회:학술대회논문집
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2012.04a
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pp.37-40
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2012
In an entrained flow coal gasifier, predicting the reaction behavior of pulverized coal particles requires detailed information on devolatilization, char gasification, gaseous reactions, turbulence and heat transfer. Among the input parameters, the rate of devolatilization and the composition of volatile species are difficult to determine by experiments due to a high pressure (~40 bar) and temperature (${\sim}1500^{\circ}C$). This study investigates the effect of devolatilization models on the reaction and heat transfer characteristics of a 300 MWe Shell coal gasifier. A simplified devolatilization model and advanced model based on Flashchain were evaluated, which had different volatiles composition and devolatilization rates. It was found that the tested models produce similar flow and reaction trends, but the simplified model slightly over-predict the temperature and wall heat flux near the coal inlets.
In this study, the newest technology available to reduce GHG emissions, which can be applicable in energy industries of the future that has large reduction obligations by energy target management and large intensity of GHG emissions, has been investigated by searching the technical characteristics of each technology. The newest technology to reduce GHG emissions in the field of power generation and energy can be mainly classified into the improvement of efficiency, CCS, and gas combined-cycle technology. In order to improve the reliability of the GHG emission factor obtained from the investigation process, it has been compared to the technology-specific GHG emission factor derived from the estimated amount of emissions. Then the GHG abatement measures, using the derived estimation of factor, by using the newest technology to reduce GHG emissions have been predicted. As a result, the GHG reduction rate by technology of CCS development has been expected to be the largest more than 30%, and the abatement rate by technology of coal gasified fuel cell and pressurized fluidized-bed thermal power generation has been showed more than 20%. If the effective introduction of the newest technology and the study of its characteristics is continued, and properly applied for future GHG emissions, it can be prospected that the national GHG reduction targets can be achieved in cost-efficient way.
In this study, the effect of chemical additives on the reduction of fine particles was identified in $9.2MW_e$ commercial scale circulating fluidized bed boiler firing bituminous coal. Futhermore, a simple and effective method of fine particle collection has been developed to collect the fine particles of the boiler during fossil fuel combustion. Chemical additives were used to reduce particles below 10 PM in the flue gas, and borax solution was used as a chemical additive. In order to identify the particle behavior of PM 10 or less among the collected fine particles, it was analyzed through particle size analyzer and SEM analysis. The Borax solution tends to absorb molten mineral in the flue gas and make fine particles grow. As a result, it was analyzed that particles smaller than $10{\mu}m$ were reduced by using borax solution.
Pyrolysis of bituminous coal has been carried out in a two-stage fixed bed reactor to produce high heating value gas(7000 kcal/N㎥) for industrial or town gas usage. The effects of coke catalyst, pyrolysis temperature (468∼565$^{\circ}C$), and catalytic cracking temperature (700∼850$^{\circ}C$) on the product gas properties from pyrolysis of bituminous coal have been determined. From pyrolysis of Dong Jin coal with coke, the carbon deposition on catalyst is found to be less than 5% of product tar and approximately 15% of total energy iii the parent coal can be recovered as high heating value gas. Oil composition in the product tar from the two-stage pyrolysis is higher than that from low-temperature pyrolysis. The tar produced from pyrolysis below 516$^{\circ}C$ can be easily catalytically cracked but, the tar produced above 565$^{\circ}C$ cannot be cracked easily with catalyst. From the product gas analysis, the catalytic cracking temperature should be maintained below 800$^{\circ}C$ since cracking speed of ethylene increases remarkably with the cracking temperature above 800$^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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