• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.856-856
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• 2009

석유 및 천연가스를 대체하는 자원으로 석탄이 유망하다고 전망하고 있다. 미국에서는 6대 파괴력이 있는 기술로 청정석탄기술이 선정되었고, 한국에서도 15대 그린에너지 중 하나인 청정연료에 석탄전환기술이 포함되어 전략로드맵이 작성되고 있다. 국내에서 추진되고 있는 석탄기술은 석탄가스화를 기반으로 하고 있다. 석탄가스화는 고체연료인 석탄을 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 산소와 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스로 전환하는 기술이다. 석탄을 가스화하면 석탄에 포함된 불순물을 쉽고 완벽하게 제거할 수 있으며 특히 CO2 제거를 값싸게 할 수 있어 청정화가 가능하다. 최근 고유가를 겪으면서 열량이 높은 고급탄의 확보가 어려워지면서 가격이 낮고 수급이 용이한 저급탄을 활용하는 기술의 수요가 발생되어 국내에서 기업을 중심으로 저급탄을 고효율로 가스화하는 기술 개발이 시도되고 있다. 정제된 석탄가스는 성분을 조절하여 촉매에 의해 메탄으로 전환시킬 수 있고, 이렇게 제조된 가스를 합성천연가스(SNG)라 한다. 값싼 저급탄을 사용하면 SNG를 천연가스보다 저렴하게 생산할 수 있다. 국내 기업이 SNG 제조 실증시설을 도입하고, 동시에 핵심기술인 SNG 합성반응공정을 개발하는 사업을 추진하고 있다. 석탄가스를 촉매반응에 의해 디젤 및 �F싸로 전환하는 석탄간접액화기술은 현재 남아공 Sasol사에서 상업적으로 운전되고 있는 기술이나 국내로의 기술이전이 거의 불가능하다. 철을 기반으로 하는 고유 촉매와 scale-up이 가능한 반응기가 핵심인 기술로 국내에서 세미-파일럿급 액화공정 기술개발이 진행중이다. 전세계적으로 석탄액화공장의 수요가 현재의 15만배럴/일에서 2030년 240만배럴/일로 증가한다고 예측된다. 따라서 200조원 이상의 플랜트 시장이 기대되며 국산 가스화, SNG 및 액화기술로 상당부분의 시장을 장악하고자 한다.

• LP가스
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• 통권109호
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• pp.40-45
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• 2007

• 가스산업과 기술
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• 제1권1호
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• pp.16-22
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• 1997

• 한국가스학회지
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• 제22권2호
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• pp.67-71
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• 2018

메탄을 주성분으로 하는 일반적인 합성천연가스의 열량은 $9,300kcal/m^3$ 이하이며, 이러한 합성천연가스를 국내에서 도시가스로 사용하기 위해서는 $10,200kcal/m^3$로의 증열이 필요하다. 일반적으로, 합성천연가스의 열량조절에는 프로판가스를 상용하나, 가격의 변동폭이 크고 대체로 합성천연가스의 제조원가보다 비싸왔다. 그러므로 프로판을 통한 증열 대신 고열량의 합성천연가스를 직접 생산할 수 있다면, 합성천연가스의 생산가격을 상당히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 미국 NETL 분석 자료를 기반으로, 메탄이 주성분인 합성천연가스의 제조 및 증열과 고열량 합성천연가스의 직접 제조 시의 원가를 비교분석하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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• pp.321-326
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• 2001

천연가스 공급설비에 대한 정성적, 정량적 안전성평가가 여러 차례에 걸쳐 수행되어 왔으나 대부분 화학공장이나 원자력발전소, 해외가스설비 등 보수정책이나 사용환경이 다른 일반 신뢰도데이터를 사용으로 평가의 신뢰성 저해를 초래하였다. 천연가스 공급설비에 대한 고장이력을 확인할 수 있는 것 중 하나인 Trouble Memo(T/M)에는 신뢰도 평가에 필요한 대다수의 자료가 존재하나 몇 가지 사항이 미 기재되어 있고, 데이터 정리에 많은 노력이 필요하다.(중략)

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제17권2호
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• pp.313-326
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• 2008

본 연구는 한국경제의 산업연관관계를 나타내는 산업연관표를 기반으로 하여 계산 가능한 일반균형모형을 이용하여 천연가스가격의 10% 상승이 개별 산업의 산출, 국내 판매, 수출 및 수입 등에 미치는 효과를 계산하였다. 천연가스의 수입가격이 10% 증가하면 국내총생산은 약 0.4% 감소하는 것으로 나타나며 국내물가는 약 0.08% 상승하고 소비자 후생 측면에서 국내총생산대비 동등변동은 약 0.27% 감소하는 것으로 계산된다. 천연가스가격 상승은 역시 도시가스부문에 가장 큰 영향을 주어 천연가스 수입 가격의 10% 상승은 도시가스 산출을 약 5.9% 감소시키는 것으로 계산된다. 또한 석유제품에도 약 2.75%의 산출 감소를 가져와 도시가스산업 다음으로 큰 산출 감소를 초래하고 화력부문 산출은 약 0.62% 감소시키고 국내판매도 0.56% 정도 감소시키는 것으로 나타난다. 천연가스가격 상승으로 인한 국내총생산의 변화율과 동일한 변화율을 초래하는 원유가격 상승률을 계산하고 이때의 거시적 효과와 개별 산업의 산출 등에 미치는 효과를 계산하였다. 이러한 비교에서 발견할 수 있는 특징은 국내총생산의 변화율을 동일하게 하는 경우 천연가스가격 상승이 원유가격 상승보다 국내물가를 더 상승시키고 동등변동으로 계산된 소비자 후생을 더 감소시킨다는 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.890-893
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• 2012

가스 하이드레이트란 물이 형성하는 수소 결합의 격자 구조 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되며 형성하는 결정성 화합물이다. 가스 하이드레이트는 작은 고체 부피 내에 막대한 양의 기체 분자를 저장할 수 있다는 특징으로 인해 에너지 가스의 수송/저장 매체로 주목받고 있다. 또한 심해저와 영구 동토지역에 천연적으로 형성되어 부존되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트를 미래 청정 에너지원으로 활용하기 위한 연구도 진행 중에 있다. 본 연구에서는 천연가스의 수송/저장 매체로 가스 하이드레이트의 활용 가능성을 확인하기 위하여, 메탄, 에탄, 프로판이 각각 90.0, 7.0, 3.0 mol% 포함된 합성 천연가스를 사용하여 가스 하이드레이트 형성과 형성시의 거동 변화를 측정하였다. 268 K 및 50 bar의 조건에서 형성된 천연가스 하이드레이트 시료에 대해 고체상 NMR 및 고분해능 분말 XRD 분석을 통하여 시료의 결정 구조 확인 및 미세 분자 거동을 확인하였다. 실험 결과를 통해 형성된 천연가스 하이드레이트는 구조-II인 것을 확인하였으며, 구조-II의 두 가지 동공 중 작은 동공은 메탄이, 그리고 큰 동공은 메탄, 에탄, 프로판 모든 성분들이 포집되어 있음을 알 수 있었다. 또한 NMR 분광 분석법과 기체 크로마토그래피를 사용하여 기체 및 고체 조성을 분석한 결과, 천연가스의 성분별 포집도에 차이가 있는 것을 알 수 있었는데, 순수한 기체를 기준으로 하였을 때 가스 하이드레이트를 더 잘 형성할 수 있는 프로판, 에탄, 메탄의 순으로 포집 경향이 나타남을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.89-101
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• 2015

'사워(sour)'는 종종 게르만 단어 "sauer 혹은 acidic" 어원에서 유래되었다. 사워가스는 물과 혼합되었을 때 산을 형성하는 황화수소($H_2S$)와 이산화탄소($CO_2$)와 같은 구성요소를 포함하고 있는 천연가스를 의미하며, 이는 부식, 연소와 폭발이 심하게 만드는 상당한 량의 황화수소를 포함하고 있으므로 사워가스 처리에 있어서 소요경비가 많아 들며 위험성이 따른다. 즉 특별한 취급과 기반시설을 요구하는 사워가스 사업은 가스의 경제적 가치와 생산 방법에 의한 요인으로 부터 영향을 받으므로 사워가스 개발생산은 안전하고 환경 친화적인 방법을 유지할 수 있는 진정한 과제들을 가지고 있다. 사워가스 에너지는 천연가스 중에서 황화수소 농도가 4 ppm 이상의 농도를 포함하고 있는 가스에 사용되는 용어로서 지하 심부의 돌로마이트 및 석회암 내에 부존하고 있다. 한편 황화수소는 부식될 수 있으며, 아주 낮은 농도에서도 사람에게 해롭기 때문에 특별한 주의가 필요한 위험한 가스이다. 계속적인 기술진보, 에너지 수요 급상승 및 유가강세는 미개발된 천연가스 중에서 40% 정도로 추정되는 사워가스 계획이 개선된 경제를 주도한다. 세계에서 사워가스 부존국가는 중국, 러시아, 캐나다, 미국 등등으로서 최대 부존지역인 중동지역으로서 부존된 천연가스 중에서 60%가 사워가스이고 다음은 최대 천연가스 생산국인 러시아로서 총 매장량의 34%가 사워가스이다. 세계 최대의 사워 가스전의 대부분 개발은 중동지역에 있는 오만, 쿠웨이트, 사우디아라비아와 아랍 에미리트 연방에서 착수를 하였다. 따라서 사워가스 자원 현황과 'Web of science' 데이터베이스에 등록된 학술문헌지에 발표된 사워가스 연구 활동(2000~2014)을 분석한 결과, 145편이 확인되었으며, 선도적으로 협력관계를 유지하는 기관은 미국지질조사소, 캐나다 지질조사소 및 중국 탐사개발 기술연구소이며, 국제적인 국가협력관계 측면에서는 중국, 미국 및 캐나다가 강세를 보여주고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.65-71
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• 2009

본 연구에서는 상용모사기를 이용하여 100 MWth 매체순환연소(CLC) 복합발전 플랜트의 성능 및 경제성 평가를 수행하였다. 원료로는 천연가스와 합성가스를 고려하였으며 원료에 따른 성능 및 발전단가를 비교, 분석하였다. 천연가스와 합성가스를 사용하는 경우 모두 발전 효율은 53~54% 수준으로 평가되었으며 이는 기존 연구와 부합하는 결과임을 확인하였다. 경제성 분석을 위해서 Chemical Engineering Plant Cost Index와 Guthrie 방법을 사용하여 장치비를 산정하였으며 합성가스의 저위발열량이 천연가스보다 낮기 때문에 장치비가 다소 높은 것을 확인하였다. 연료의 종류에 따른 발전단가 계산 결과 합성가스의 가격이 5.3 $/GJ 정도 되는 경우에 천연가스를 이용하는 경우의 발전단가인 5.8 ¢/kWh보다 낮아지는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.865-871
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• 2012

최근 고유가와 천연가스 수요 상승에 따른 가격 상승으로 인하여 상대적으로 낮은 가격의 석탄을 이용한 에너지 생산이 주목을 받고 있다. IGCC를 비롯한 석탄가스화 분야는 오래전부터 청정화석연료를 이용한 유망한 기술로 각광받아 왔었다. 본 연구에서는 이러한 석탄가스화 기술을 이용하여 합성천연가스를 생산하는 실제 프로젝트 개발단계에서 석탄가스화기 선정을 위한 기술적 검토를 수행하였다. 합성천연가스 생산에 적합하다고 판단되는 가스화기로써 고정층 슬래그 가스화기, 습식 분류층 가스화기, 건식 분류층 가스화기를 검토 대상으로 선정하여 연구를 진행하였다. 선정된 가스화기별 주요 공정 특징 및 성능에 대하여 검토하였으며, 종합검토내용을 토대로 합성천연가스 생산시 석탄가스화기 선정방향에 대하여 제시하였다.