• 제목/요약/키워드: 천연가스 하이드레이트

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메탄 하이드레이트의 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 (Methane hydrate : The state of the art of Production technologies and environmental issues)

  • 장승룡
    • 한국석유지질학회지
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    • 제7권1_2
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    • pp.13-18
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    • 1999
  • 메탄 하이드레이트는 메탄가스를 포함하고 있는 얼음 같은 고체 상태 물질이며 물분자들이 가스 분자들을 둘러싸고 있는 clathrate 혼합물이다. 낮은 온도와 높은 압력의 환경에서 탄화수소 가스는 하이드레이트를 형성하며 이러한 형성 조건으로 인하여 극지방의 육성 퇴적층과 약 300 m 이상 수심이 깊은 해저 퇴적층 내에서 발견된다. 메탄 하이드레이트의 매장량은 정확히 예측하기는 어려우나 그 양은 엄청날 것으로 예상되며, 이와 같은 이유로 향후 천연가스 공급원으로서 주된 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 그 생산 기술은 아직도 취약하며, 또한 메탄 하이드레이트의 해리에 의하여 발생하는 대기 온난화 문제도 심각한 환경 문제로서 대두되고 있다. 이와 같은 관점에서 본 논문에서는 메탄 하이드레이트 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 등을 분석하여 메탄 하이드레이트의 실체와 연구 방향을 밝히고자 한다

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천연가스 수송을 위한 가스 하이드레이트의 구조적 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Structural Characteristics of Gas Hydrates for the Transportation of Natural Gas)

  • 김남진;김종보
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권2호
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    • pp.251-258
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    • 2003
  • Natural gas hydrates typically contain 85 wt.% water and 15 wt.% natural gas, and commonly belongs to cubic structure I and II. When referred to standard conditions, 1㎥ solid hydrates contain up to 172N㎥ of methane gas, depending on the pressure and temperature of production. Such large volumes make natural gas hydrates can be used to store and transport natural gas. So, the tests were performed on the formation of natural gas hydrate is governed by the pressure, temperature, gas composition etc. The results show that the formation pressure of structure II is lower about 65% and the solubility is higher about 3 times than that of structure I.

천연가스 하이드레이트의 자기보존 효과 연구 (Investigation on the Self-preservation Effect of Natural Gas Hydrates)

  • 이종원;이주동
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.123.2-123.2
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    • 2011
  • Self-preservation effect was identified by means of macroscopic dissociation experiments after keeping natural gas hydrate samples at 258 K for 15 days. The hydrate samples were formed using synthetic natural gas hydrate whose compositions are 90% $CH_4$, 7% $C_2H_6$, and 3% $C_3H_8$. In addition, during the formation, heavy hydrocarbons of propane and ethane are found to occupy hydrate cages in a more favorable way than methane so as to change the gas composition after hydrate formation. Experimental results obtained in this study can provide useful information on applications of natural gas hydrate for storing or transporting natural gas in the form of solid hydrate.

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기술혁신 수단으로써 기술융합 이론의 적용 범위에 대한 비교 연구 (Comparative analysis on range of application of technology convergence as a means of technological innovation)

  • 최혁준;이유아
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.142-142
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    • 2010
  • 일반적으로 기술융합이라는 용어는 IT, BT, NT 등 성격이 다른 큰 범주에서 기술간의 결합으로 인식되고 있다. 현재까지의 기술융합 연구들은 IT기술을 중심으로 한 융합과 관련 국가 정책에 관한 것이 대부분을 차지하고 있어 큰 기술 범주 위주에 국한되어 있다. 하지만 동일한 목적을 위해 수행하는 유사 기술영영에서의 기술융합 역시 기술혁신의 수단으로 간과할 수 없는 영역이다. 실제로 미국, 유럽 등의 선진국에서는 기술융합 전담기관을 신설하여 프로젝트 내의 기술간 융합에 관심을 갖고 있지만, 국내에서는 프로젝트 범위의 기술융합 가능성 및 실효성에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지식경제부에서 수행하는 가스하이드레이트 연구개발사업을 실증사례로 하여 프로젝트 범위의 기술 융합에 관하여 기술융합의 필요성, 적용가능성, 실효성에 초점을 맞추어 고찰하였다. 가스하이드레이트 개발 사업은 지식경제부 내 가스하이드레이트 개발사업단 주관으로 2005년에 시작되었으며 2014년까지 I 지역 탐사 및 시추, II 지역 탐사 및 시추, 시험생산의 3단계의 달성목표를 가지고 있다. 가스하이드레이트는 천연가스가 저온 고압 상태에서 물과 결합해 형성된 고체 에너지로 화석연료 고갈에 따라 이를 대체할 가장 유력한 청정에너지원으로 주목받고 있다. 현재 가스하이드레이트 개발사업단에서는 지구물리탐사분야 지질지화학분야 개발생산분야로 세부 기술모듈을 형성하여 목표달성을 위해 노력하고 있지만, 중과제간 교류가 부족한 상황으로 인해 목표달성을 위한 기술력의 확보 및 향후 상업생산에 대한 불확실성이 증가하고 있는 상황이다. 이와 같은 상황을 해결하기 위해서 기술개발 및 혁신의 수단인 기술융합의 필요성이 증가하고 있다. 기술혁신은 기초연구, 응용연구, 개발, 학습, 투자 등의 일련의 과정을 거쳐 경제적 성과와 사회적 영향을 만들어내는 개념으로 정의 할 수 있다. 기술혁신을 이루어내는 가장 중심적인 역할을 담당하는 기술융합은 2개 이상의 요소기술들이 결합하여 기술이 갖지 않는 새로운 기능을 발휘하는 기술혁신의 한 현상으로 정의할 수 있다. 기술융합은 21세기 초에 접어들어 급속하게 변화하는 양상을 보이며 예상보다 경제에 더 큰 영향을 미치고 있다. 가스하이드레이트 각 단계에서의 애로점을 극복하기 위한 기술혁신을 위해 지구물리탐사 지질지화학 개발생산분야간의 융합의 가능성 등을 타진해본 결과, 각 기술융합들을 기술융합 유형에 맞춰 분류할 수 있었으며 유형별 적용가능성과 기대효과 측면에서 비교분석을 수행하였다. 분석의 정밀도를 높이기 위하여 기술융합 유형에 대한 이론과 실제 가스하이드레이트 전문가들과의 설문을 통해 비교분석을 실시하였다. 가스하이드레이트 실증 사례에 대한 분석 결과, 기술융합 이론은 기존의 큰 기술범주뿐만 아니라 작은 범주에도 적용할 수 있으며, 필요성과 적용가능성, 실효성 면에서도 충분한 고찰을 통해 기술융합 이론의 적용 범위를 좁히면 더 많은 연구와 융합기술을 얻을 수 있다는 결론을 얻을 수 있다.

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천연가스 고체화수송을 위한 하이드레이트 구조 I과 II에 대한 비교실험 (A Comparative Experiment on the Hydrate Structures I and II for the Solid Transportation of Natural Gas)

  • 김남진;김종보
    • 설비공학논문집
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    • 제15권8호
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    • pp.674-682
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    • 2003
  • Natural gas hydrate typically contains 85 wt.% water and 15 wt.% natural gas, and commonly belongs to cubic structure I and II. Also, 1m$^3$ hydrate of natural gas can be decomposed to 200 m$^3$ natural gas at standard condition. If this characteristic of hydrate is reversely utilized, natural gas is fixed into water and produced to hydrate. Therefore the hydrate is great as a means to transport and store natural gas. So, the tests were performed on the formation of natural gas hydrate is governed by the pressure, temperature, gas composition etc. The results show that the equilibrium pressure of structure II is approximately 65% lower and the solubility is about 3 times higher than structure I. Also if the subcoolings of structure I and structure II are more than 9 K and 11 K respectively, the hydrates are rapidly formed.

View cell에 의한 가스 하이드레이트 생성 관찰 (Observation of Gas Hydrate Formation by View Cell)

  • 조병학;이영철;모용기;백영순
    • 한국가스학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.24-30
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    • 2004
  • 본 연구에서는 개선된 view cell 실험 장치를 통하여 가스 하이드레이트 생성 과정을 관찰하고 이의 동특성을 고찰하였다. 순수한 물과 촉진제로 음이온계 계면활성제를 미량 첨가한 물에 천연가스를 넣어 가스 하이드레이트를 생성 과정을 관찰하였다. 본 실험에서 사용한 276.65 K, 6 MPa 조건 상태에서는 충분한 지체 지연 시간이후 물에 순간 교반을 줌으로써 형성자 생성을 쉽게 유도할 수 있었다. 가스 하이드레이트 필름의 생성은 정적상태에서 가스와 접촉된 물의 표면에 생성되었다. 이는 육안으로 구분하기 어려운 매우 얇은 막이 수초 안에 물의 표면 전체를 덮는 선행과정과 이후 다시 육안관찰이 쉬운 필름층이 재생성되었다. 순수한 물에는 짧고 굵은 섬유 다발의 형태로 끝 부분이 둥글게 말려서 결정이 형성된 모습인 반면 촉진제를 넣은 경우 작은 섬유 다발 형태로 길게 생성되었고 다른 다발과 접촉되어 엉킨 결정 상상을 보였다.

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가스 하이드레이트 (Gas Hydrate)

  • 류병재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.609-614
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    • 2005
  • Gas hydrates are ice-l ike sol id compounds that are composed of water and natural gas. All common gas hydrates belong to the three crystal structures that are composed of five polyhedral cavities formed by hydrogen bonded water molecules and stable in specific high pressure and low temperature conditions. Gas hydrates contain large amounts of organic carbon and widely occur in deep oceans and permafrost regions, and they may therefore represent a potential energy resource in the future. United States and Japan perform the national R&D programs for the commercial production of gas hydrates in 2010's. The study on gas hydrates are also important for exploration and development of natural gas in the regions where gas hydrates are accumulated and could be formed. Although their global abundance is debated, they play an important role in global climate change since methane is a 50 times more effect ive greenhouse gas than carbon dioxide. Natural gas hydrates also form a possible natural hazard if rapidly dissociated and can cause slides and slumps and in the marine environment associated tsunamis.

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울릉분지 천부 퇴적층에서의 가스 생성과 천연가스 하이드레이트 형성 잠재력 (Potential of gas generation and natural gas hydrate formation in the near seafloor sediment of the Ulleung Basin)

  • 류병재;이영주;김지훈;김일수;박명호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.419-423
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    • 2006
  • Basic studies on natural gas hydrates in the East Sea were been carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) from 2000 to 2004 involving 2D multichannel seismic lines and piston coring. 27 piston cores recovered from the deed-water Ulleung Basin of the East Sea were analyzed in this study. In piston cores cracks generally developed parallel to bedding suggest significant gas content. The core analyses showed high total organic carbon (TOC) content, sedimentation rate and heat flow of sediments. The cores recovered from the southern study area show also high residual hydrocarbon gas concentrations for the formation of natural gas hydrates. This study indicates that there is the potential for the generation of biogenic gas and the formation of natural gas hydrates in the near seafloor sediments of the study area.

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