• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.183-192
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• 2018

대수층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 것은 대기 중 이산화탄소 농도를 저감하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 이산화탄소 주입 시 대수층의 압력증가로 단층 재활성화가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 예방하기위해 이산화탄소 주입에 따른 대수층 압력변화를 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 포항영일만 지질모델의 이산화탄소 주입정에서 450 m 떨어진 EF1 단층과 530 m 떨어진 EF2 단층에 대해 안정성 분석을 수행하였다. 약 2년 동안 이산화탄소의 주입과 중단을 반복하는 두 가지 시나리오에서 대수층 압력변화가 단층에 영향을 주는지 일일주입량(20 tons, 40 tons, 100 tons)에 따라 분석하였다. 또한 각 일일주입량 별로 계획 주입량과 예측 주입량을 비교하였다. 이산화탄소 일일주입량이 20 tons인 경우 단층에서의 최대압력이 단충 재활성압의 65% 수준으로 단층의 재활성화 가능성이 낮았다. 일일주입량이 40 tons과 100 tons으로 증가해도 단층에서의 최대 압력이 단층 재활성압의 각각 71%와 80% 정도이다. 또한 일일주입량이 20 tons인 경우와 40 tons인 경우 계획 주입량과 예측 주입량이 거의 일치하였지만 100 tons인 경우 주입정의 공저압력 허용한계로 인해 시뮬레이션 예측 주입량이 계획 주입량에 미치지 못하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권6호
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• pp.578-583
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• 2007

고 이산화탄소 전처리가 토마토의 숙성 중 품질 변화에 미치는 영향을 구명하기 위해 breaker와 pink 단계에 토마토를 수확한 후 고 이산화탄소(25, 50 및 100%)를 24시간 처리한 후 상온에서 숙성시키면서 품질변화를 조사하였다. 이산화탄소 전처리시 숙성기간 중 과피 변색과 과실의 연화가 억제되는 효과가 극명하였으며 이러한 효과는 pink 단계의 토마토 보다는 breaker 단계의 토마토에서 더 컸다. 이산화탄소 처리가 토마토의 숙성 중 당도에 미치는 영향은 없었으며, 100% 농도 처리시 breaker 토마토의 산도가 낮아지는 경향을 보였다. 관능검사를 실시한 결과 breaker 토마토의 경우 고 이산화탄소 처리에 의해 단맛이 감소하였다. 토마토의 산미와 조직감은 과실의 숙도에 관계없이 이산화탄소 처리에 의해 높게 유지되었다. Breaker 단계에서 수확한 토마토는 이산화탄소 전처리에 의한 이취 발생이 없으나, pink 토마토에서는 이취가 발생하여 향에 대한 선호도가 낮아졌다. 상온에서 22일 후 고 이산화탄소 장해 증상이 관찰되었는데, breaker 토마토는 50% 이상의 농도에서, pink 토마토의 경우 25% 이상의 농도 처리시 발생하였다.

• 현장농수산연구지
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• 제12권1호
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• pp.53-62
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• 2010

사과 홍로품종에서 칼슘이 코팅된 포장지의 수확 후 저장기간 연장에 미치는 효과를 알아보기 위해 과실을 포장한 후 저장 조건을 달리하여 과실의 품질, 감모율과 부패과율, 이산화탄소와 에틸렌 발생량을 조사한 결과는 다음과 같다. 칼슘 포장지는 다른 포장지에 비하여 당도(가용성고형물)가 상온저장(20~25℃)에서 4주후 약간 높았으며 저온저장(0~1℃)에서는 14주 후 높았다. 과실 경도는 상온저장에서 4주후까지 저온저장에서 14주까지 유지되었다. 총산함량 및 과피의 적색도(Hunter a값)는 오히려 감소되는 경향을 보였다. 감모율은 왁스 및 칼슘 포장지는 다른 처리에 비하여 낮아 상품성 과실이 많게 나타났으나, 저온저장에서는 큰 차이를 인정할 수 없었다. 부패과율과 이산화탄소 발생량은 칼슘포장지가 가장 낮았다. 에틸렌 발생량은 포장지 종류, 저장조건에 따라 차이는 없었다.

• 자원환경지질
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• 제46권6호
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• pp.485-494
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• 2013

주입된 $CO_2$가 환경에 영향을 미치지 않고 지하에서 안정적으로 저장되어 있는지를 총체적으로 모니터링 하는 주입 및 주입 후 관리 (Monitoring, Mitigation and Verification, MMV) 기술은 이산화탄소 지중저장 분야에서 경제적 및 환경적으로 매우 중요한 역할을 하고 있다. 특히, 해외 대규모 지중저장 프로젝트 사례를 보았을 때 주입한 $CO_2$의 거동을 가장 효율적으로 모니터링할 수 있는 방법 중의 하나로 탄성파를 이용한 시간 경과 (Time-lapse) 모니터링 기술이 그 핵심으로 떠오르고 있다. 이 연구에서는 캐나다 Estevan에 위치한 Aquistore 이산화탄소 주입 현장의 3차원 베이스라인 (baseline) 탄성파 자료를 수집하고 분석하여 국내 지중저장 탄성파 모니터링 실증화를 위한 기초 연구를 수행하였다. 이산화탄소 주요 저장 대상층은 탄성파 도달 시간 1,800 ~ 1,900 ms 깊이의 Winnipeg 와 Deadwood 사암층이다. Aquistore 탄성파 자료에 대한 에너지, 유사도(similarity)를 도출하고 주파수를 분해하여 $CO_2$ 주입 대상층의 특성을 규명하였다. 그 결과 등시선도 1,800 ms의 연구지역 북측, 1,850 ms의 남측에 탄성파 에너지가 큰 영역이 집중적으로 분포함을 확인할 수 있었고, 탄성파 에너지 속성을 도시하여 반사계수가 큰 사질 퇴적양상이 우세한 영역을 구분할 수 있었다. 또한 탄성파 기록의 유사도를 도출하여 두 개의 주요한 구조선이 북서-남동 방향으로 지중저장 대상층을 절단함을 확인하였다. 탄성파자료의 주파수를 성분별로 분해하고 5, 20 및 40 Hz 성분을 분석한 결과 연구지역의 중앙에서 동서 방향으로 발달하는 균질한 퇴적 양상이 구체화되었다. 베이스라인 자료의 경우 추가적으로 인위적인 잡음을 제거하고 층서 해석 결과를 통합하여 이산화탄소 지중저장 영역을 묘사한다면 시간경과 모니터링 자료와의 효율적인 대비가 가능할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.105-115
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• 2021

대규모로 포집된 이산화탄소를 고갈된 석유·가스 저류층, 대염수층과 같은 심부 지질구조에 주입하는 이산화탄소 지중저장은 대기중 CO2 배출을 저감하기 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 연구되고 있다. 이산화탄소 지중저장은 공극수로 포화된 다공성 지질 구조 내부로 초임계상 이산화탄소를 주입함으로써 그 흐름이 공극수와 비혼성 대체를 일으키며 진행된다. 따라서, 공극 구조 내에서 초임계상 이산화탄소와 공극수의 거동과 분포, 그리고 그 결과로 나타나는 대체효율은 두 유체의 상호작용에 의해 좌우되는데, 특히, 점성력과 모세관력은 지질 구조 내부의 환경 조건과 주입 조건에 의해 결정된다. 본 연구에서는 상온상압조건에서 대체유체를 수적법에 적용하여 고온고압조건에서 계면활성제가 초임계상 이산화탄소와 공극수 간 계면장력에 미치는 영향을 산정하였다. 또한, 다공성 매체 내에서의 비혼성 유체의 거동과 분포 양상을 관찰함으로써 계면활성제 농도가 초임계상 이산화탄소의 대체율에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 초임계상 이산화탄소와 공극수의 대체 유체로서 헥산과 탈이온수를 적용하는 마이크로모델 실험을 수행하였으며, 공극 구조 내로의 헥산 주입에 의한 탈이온수의 대체 과정을 정량적으로 분석하기 위하여 이미징 시스템을 통해 두 유체의 비혼성 대체 양상에 관한 이미지를 확득하여 분석하였다. 실험의 결과는 계면활성제의 첨가는 낮은 농도에서도 헥산과 탈이온수 간 계면장력을 급격하게 감소시키며 이후 농도가 증가함에 따라 일정한 값에 접근하는 양상을 보여주었으며, 이러한 변화는 다공성 매체 내부의 공극 규모에서 진입 유체의 흐름 경로에 직접적인 영향을 미침으로써 평형 상태에서 헥산의 대체율에도 동일한 효과를 나타내는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 다공성 매체 내에서 일어나는 비혼성 유체의 대체에 관한 중요한 정보를 제공하며, 계면활성제의 적용이 이산화탄소 지중저장의 효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권1호
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• pp.49-54
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• 2010

여름철 강원도 고랭지 재배되는 착색단고추는 비상품과로 분류되는 생리장해과가 발생이 많은데, 본 실험은 이들 생리장해과의 신선편이 이용 가능성을 알아보고자 실시하였다. 착색단고추의 정상과와 배꼽썩음과 그리고 납작과를 수확하여 신선편이로 제조하여 수확 후 생리현상과 몇 가지 MAP 조건에서 저장성을 비교하였다. 저장전 이들 신선편이의 호흡률과 에틸렌 발생 률은 정상과와 생리장해과의 차이에 일정한 경향이 었으며 통계적 유의성도 나타나지 않았다. 이들 3가지의 형태의 과실의 신선편이를 두께 $25{\mu}m$와 $50{\mu}m$의 세라믹 필름으로 포장하여 $4^{\circ}C$와 $9^{\circ}C$ 그리고 상온에서 저장하였다. 저장중 생체중 감소는 모두 1.1% 이하로 과실형태로는 그 차이에 유의성이 없었으며 필름 두께가 얇을수록 저장 온도가 높을수록 컸다. 이들 포장재내 이산화탄소와 산소농도의 경우 품종과 과실형태별 차이에 유의성은 없었으며 저장온도별로 저온이었던 $4^{\circ}C$ 처리와 필름종류에서는 두께가 얇았던 $25{\mu}m$ 세라믹 필름포장처리에서 낮은 이산화탄소와 높은 산소 농도를 보였다. 저장기간 중 변화를 보면 $4^{\circ}C$ 저장은 9일 이후, $9^{\circ}C$ 저장은 6일 이후 포장재내 급격한 이산화탄소 농도 증가와 이와 동반된 산소 농도 감소나 나타났는데, 이 시점은 외관상 품질이 급격히 감소한 때와 일치하였다. 에틸렌 농도는 상온을 제 외한 모든 처리구에서 $7{\mu}L{\cdot}L^{-1}$ 이하를 보였는데 포장재 두께가 얇은 $25{\mu}m$ 세라믹 필름포장과 $4^{\circ}C$ 저장 처리구에서 낮게 유지되었으며 과실형태별로 유의성 있는 차이나 일정한 경향은 없었다. 저장 최종일에 외관상 품질은 3일간 저장하였던 상온에서 가장 크게 감소하였으며 처리간 차이에 유의성은 없었다, $9^{\circ}C$와 $4^{\circ}C$ 저장에서는 정상과에서 외관상 품질이 높게 유지되었으나 생리장해과와의 차이에 통계적 유의성은 없었다. 저장온도별로 9일간 저장한 $9^{\circ}C$에 비해 12일간 저장한 $4^{\circ}C$에서 높게 유지되었다. 이상의 결과를 종합하면, 착색단고추 과실의 형태 및 품질이 신선편이의 저장성에 큰 영향을 주지 않았으며 저온 장해가 있는 착색단고추 과실이지만 신선편이의 경우 $4^{\circ}C$의 저온이 보다 효과적인 것을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제51권3호
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• pp.223-232
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• 2018

본 연구는 이산화탄소 지중저장 과정에서 주입 유체의 온도 변화가 심부 지질구조 내로 주입된 초임계 이산화탄소의 거동과 대체율에 미치는 영향을 정량적으로 규명하기 위하여 초임계 이산화탄소 대체 유체인 헥산을 적용한 마이크로모델 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 탈이온수로 포화된 마이크로모델 내부로 헥산의 주입이 개시되는 시점부터 헥산과 공극수의 분포가 평형상태를 이루는 시점까지의 비혼성 대체 과정을 시각적으로 관찰하였다. 실험을 통하여 획득한 이미지는 분석 프로그램을 통하여 전체 공극 구조에 대한 헥산의 대체 면적비를 산정하는데 사용하였으며, 단일 공극 규모에서와 거시적 규모에서의 헥산과 공극수의 거동 및 분포 분석을 통하여 주입 유체의 온도가 비혼성 대체 과정에 미치는 영향을 규명하였다. 주입 유체의 온도 변화에 따른 관측 실험의 결과, 온도가 증가함에 따라 점도, 밀도, 계면장력 등과 같은 유체의 물성 및 공극 구조에 작용하는 모관압의 변화로 인하여 헥산의 대체 면적비는 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 실험 결과는 효율적인 이산화탄소 지중저장을 수행하기 위해서는 이산화탄소 주입이 이루어지는 심부 지질구조의 환경 및 주입 조건에 대한 이해가 필수적임을 시사하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권3호
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• pp.78-88
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• 2021

지구온난화로 인한 이상기후현상들이 지속되면서 온실가스 배출을 줄이기 위한 방안으로 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술이 전세계적인 주목을 받고 있는 가운데, 국내에서는 2017년 포항분지 영일만 해상 CO₂ 지중저장 실증 부지에 소규모의 CO₂를 성공적으로 주입하였다. 하지만 2017년 발생한 포항지진으로 인하여 국내 CO₂ 지중저장 사업의 안전성에 대한 사회적 우려가 심각해지면서 포항분지 영일만 CO₂ 지중저장 실증 사업은 중단되었다. 이 연구에서는 기존 연구에서 활용되지 않았던 해저면 탄성파 탐사자료를 영상화하여, 포항분지 영일만 CO₂ 지중저장 부지의 구조적 적합성을 재확인하고자 한다. 기존의 스트리머(streamer) 탐사자료를 이용한 영상화 결과와 비교하였을 때, 해저면 탄성파 탐사자료에 역시간 구조보정 기법을 적용한 영상에서 지층의 연속성이 개선되는 것을 확인하였다. 새로 획득한 역시간 구조보정 영상을 기반으로, 포항 영일만 CO₂ 지중저장 부지의 저장층으로서의 적합성에 대하여 논의하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.265-268
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• 2006

The preliminary design of a deep-sea injection system for carbon dioxide ocean sequestration is performed. Common functional requirements for a deep-sea injection system of mid-depth type and lake type are determined, Liquid transport system, liquid storage system and liquid injection system are conceptually determined for the functional requirements. For liquid injection system, the control of flow rate and temperature of liquid $CO_2$ in the injection pipe is needed in the view of internal flow. The function of depressing VIV(Vortex Induced Vibration) is also required in the view of dynamic stability of the injection pipe. A case study is performed for $CO_2$ sequestration capacity of 10 million tons per year. In this study, the total number of injection ships, the flow rate of liquid $CO_2$ and the configuration of a injection pipe are designed. The static structural analysis of the injection pipe is also performed. Finally the preliminary design of a deep-sea injection system is proposed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.47-50
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• 2006

현재의 화석연료-기반 사회에서는 지구 온난화와 고유가 추세가 야기하는 경제적 피해, 에너지 안보우려, 세계 평화 위협 등에 자주 노출되고 있는 실정이다. 세계 각국은 이러한 화석연료 에너지원을 대체하는 환경-청정하고 기술-신뢰할 수 있으며 경제-감당할 수 있는 에너지 공급원인 수소를 기반으로 하는 미래의 수소-기반 사회로의 진입에 노력하고 있다. 특히, 청정한 에너지 운반체인 수소의 생산 기술 상업화가 더욱 더 절실히 요구되고 있다. 이 예비 연구에서는 이산화탄소 포획/저장 기술과 결합된 다양한 수소 생산 기술의 정량적인 예비 비교 평가가 수행되었다. 예비적인 비교 평가 기준으로 1) 이산화탄소 배출량: 2) 에너지 이용률; 3) 토지 점유율: 4) 수소 생산비용 등이 고려되었다. 이러한 기준에 따라 수소 생산 기술 가운데 네 가지 예비 기술 대안인 1) 원자력: 2) LNG; 3) 석탄: 4) 태양광 등이 비교되었다. 대안 기술의 비교 평가 체제로 계층 망형 구조-기반 되먹임 모델이 개발되었다. 이러한 수소생산 기술의 우선순위 선정 결과는 개별 대안 기술의 상대적인 장단점 및 기술적인 갭을 정량적으로 인식하는 데에 활용될 수 있다. 그러므로 이 예비 연구는 수소 생산 기술 연구자나 수소 경제 기획자한테 뿐만 아니라 이산화탄소 포획/저장 기술 개발자한테 도움이 되리라 본다.