• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.24-34
• /
• 2008

지구 온난화를 완화하기 위한 온실가스 대량 감축 기술의 하나로써 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage; CCS)이 최근 국제적으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 CCS 기술 중 대규모의 $CO_2$를 해양의 퇴적층에 저장하고자 하는 $CO_2$ 해양지중저장기술을 중점으로 하여 국내외 관련 연구개발동향을 분석하고 이를 토대로 향후 국내 실용화 방안을 제안하고자 한다. '해저 지질구조내 $CO_2$ 저장기술은 $CO_2$ 해양지중저장기술)'은 지구 온난화 주범인 $CO_2$의 40% 가량이 배출되는 대규모 발생원 (발전소 등)에서 포집된 $CO_2$를 초임계상태나 액체 상태로 가압하여 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송한 후, 최종적으로 해양의 퇴적층에 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장 및 관리하는 기술을 말한다. $CO_2$ 해양지중저장 기술개발을 위해서는 저장후보지 탐색 및 저장공간내 $CO_2$ 거동 모니터링과 관련한 $CO_2$ 해양지중저장 기반기술, 포집된 $CO_2$를 선박 또는 파이프라인으로 수송하여 저장지에 주입시키는데 요구되는 제반 플랜트 및 설비구축과 관련한 $CO_2$ 해양플랜트 설비기술, 그리고 주입과정 또는 사후에 발생할 수 있는 $CO_2$노출 가능성과 환경에의 잠재적 영향을 평가하여 환경안정성이 담보된 $CO_2$저장이 되도록 하는 $CO_2$해양환경평가기술 등 3개 세부분야에 대한 연구가 요구된다. 국내에서 $CO_2$ 저장기술은 2005년부터 해양수산부 연구사업으로 한국해양연구원이 본격적으로 연구개발을 추진하였으며, 본 사업에서는 2005년부터 2009년까지 핵심 기반기술을 개발하고, 2010년부터 2014년까지 1만톤급 파일롯 저장을 통한 개발기술의 실증을 목표로 하고 있다. 이를 토대로 2015년부터 발전소 또는 제철소 $CO_2$ 포집기술과 연계하여 민간주도로 동해가스전 등을 대상으로 하여 보급형 100만톤급 $CO_2$ 저장을 추진할 필요가 있다. 이를 통해 향후 2050년까지 연간 1억톤 $CO_2$를 처리하여 매년 2조원 이상의 환경비용을 절감하는 국내 실용화 방안을 모색하고 있다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제6권4호
• /
• pp.211-217
• /
• 2001

관광단지의 개발로 인해 생활오염수가 연안생태계에 영향을 미칠 가능성이 제기된 제주도 남쪽 중문 연안해역에 대해 1997년 7월부터 2000년 6월까지 매달 1회씩 관측하여 물리해양학적 특성을 조사하였다. 겨울철과 여름철의특성은 각각 $12{\sim}4$월과 $6{\sim}10$월에 나타나며 5월과 11월은 중간시기이다. 겨울철에는 수온이 약 14{\sim}16^{\circ}C$, 염분이 34${\sim}$34.7 psu로 대마난류수가 분포하며 여름에는 수온이 $15{\sim}27^{\circ}C$, 염분이 32${\sim}$34.3 psu로 저층에는 여전히 대마난류수가 분포하고 표층에는 저염의 양자강연안수가 영향을 미치고 있다. 양자강연안수의 영향이 특히 강한 때는 30 psu 이하가 나타나기도 한다. 성층은 연안에서는 거의 형성되지 않고 외양에서 약 20m층에서 6${\sim}$10월에 형성된다. 표층의 등온선과 등염분선의 분포는 때때로 해안선에 수직인 경향이 나타나며 이것은 정점1부근의 화력발전소와 정점3부근의 하천과 하수종말처리장의 영향으로 해석할 수 있다. 이번 관측으로는, 이들의 영향이 미칠 수 있는 최대한도는 수온이 300m 거리에서 약 $0.4^{\circ}C$이하, 염분이 30m 이내의 거리에서 약 0.1 psu이하로만 말 할 수 있다. 보다 정확한 영향을 파악하기 위해서는 관측정점들이 화력발전소와 하수종말처리장 배출구에 보다 가깝고 조밀해야 할 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
• /
• pp.493-497
• /
• 2005

엄청난 자원의 매장고, 국가간의 대규모 교역을 가능케 한 항로, 어족자원의 공급원등으로서 인류의 생존과 번영에 일익을 담당하고 있는 바다는 인간의 증가하는 에너지 수요를 지속적으로 감당할 수 있는 무공해에너지의 보고로도 다가오고 있다. 그러나, 에너지 밀도가 타 에너지에 비하여 상대적으로 낮아 큰 규모의 에너지추출장치가 필요하다는 단점에도 불구하고, 대부분의 바다에서 하루에 두 번 씩 발생하는 조석현상을 이용하는 조력발전은 조석의 반복적이고 주기적인 특성 , 태양계가 존속하는 한 영구히 발생한다는 영속성, 현대과학과 관련기술의 진보 등으로 전 세계적으로 그 개발에 인류의 관심이 높아져 있다. 현재 조력발전소가 건설 중인 시화호는 포화상태에 있는 수도권에 공업용지를 공급하고 우량농지 조성으로 경쟁력 있는 농업을 육성하기 위하여 담수호로 조성되었으나,하수처리장 등 기초환경시설이 미비한 상태에서 인근지역으로부터 오염물질이 유입되어 수질이 악화되자 정부는 수질개선을 위하여 시화호를 해수호로 용도를 변경하였다. 본 논문에서는 조수간만의 차를 이용하여 무공해 전력을 생산하는 조력발전의 원리 및 최적발전량 산정기법과 높은 조수간만의 차로 조력개발적지로 유망한 서해안에 건설하게 될 시화호 조력발전소의 사업 및 기후변화협약 이행 시 기대효과 등에 대하여 논하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.257-257
• /
• 2009

2008년 8월 국가에너지위원회는 제1차 국가에너지기본계획을 공표했다. 이 계획에 따르면 정부는 온실가스 저감, 에너지 안보 강화, 신성장 동력 육성 등을 위해 신 재생에너지의 비중을 2007년 2.4%에서 2030년 11%까지 높일 것이다. 이런 목표가 달성되려면 풍력, 태양광, 해양에너지, 바이오매스 등 재생가능 에너지 원별로 보급이 크게 확대되어야 한다. 2030년이면 태양광 발전 설비용량은 지금 보다 약 10배 증가한 3,504MW, 풍력발전은 설비용량은 지금 보다 약 12배 증가한 7,301MW에 이를 전망이다. 그러나 이런 보급 목표를 달성하기까지 여러 가지 장애와 난관이 존재한다. 극복해야 할 문제 중 하나가 재생가능 에너지 설비의 입지를 둘러싼 갈등 현상이다. 국내에선 태양광 발전소가 산지에 다수 들어서면서 산림 훼손 논란을 불러 일으키고 일부 지역에선 태양광 발전소 가동이 동 식물 피해를 유발한다는 민원까지 등장하면서 계획이 취소되거나 변경되는 사례가 발생하고 있다. 풍력 발전도 계획이나 시공 과정에서 환경영향을 둘러싼 갈등이 불거지면서 공사가 중단되거나 계획이 보류된 사례가 발생하고 있다. 현재의 제도와 여건에선 이런 갈등이 더욱 심화 증폭되어 중 장기적으로 신 재생에너지 보급 목표의 달성이 불투명해질 수 있다. 이 논문에선 국내 태양광 발전과 풍력 발전 시설의 입지와 운영 과정에서 발생한 갈등 사례를 분석하고 갈등 완화와 해소를 위한 정책적 시사점을 도출하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.694-700
• /
• 2018

우리나라는 원자력 발전소를 운영하면서 발생하는 중 저준위 방폐물을 경북 경주시에 위치한 방폐물처분장을 통하여 영구적으로 처분하고 있다. 하지만 방폐물의 해상운송은 해양사고의 위험성에 노출되어 있고, 이에 관하여 해양경찰의 기능과 역할적 관점에서 안전성 확보를 위한 제도의 도입이 필요할 것이다. 특히 우리나라는 허베이스프리트 사고 또는 세월호 사고 등 국가적 재난에 해당하는 대형 해양사고로 인하여 사회적 영향을 받은 바 있으므로, 이를 대비한 대응체계가 필요할 것이다. 이러한 관점에서 우리나라의 방폐물 해상운송의 현황을 파악해 보고, 외국 주요국의 대응체계에 대해서 살펴보았다. 주요 사고 사례를 검토한 결과, 이와 유사한 핵물질 운반선 및 위험물 운반선의 사고 등 사회적, 지역적, 국제적 영향을 미칠 수 있는 해양사고에 긴급하게 대응하고자 유럽 국가를 중심으로 비상예인선(ETV) 선단을 운용하고 있었으며 일정 부분 효과를 증명하고 있다. 이를 바탕으로 한국형 ETV의 도입을 제시한다. 즉, 핵물질 운송선박, 대형 유조선, 대형 여객선 등의 해양사고와 같이 막대한 환경적, 재산적, 인명적 손해로 이어질 수 있는 대형 해양사고의 초기 대응을 위해 비상예인기능, 유류오염 방제기능과 구조 장비 및 인력 수송이 가능한 한국형 ETV의 도입이 필요하리라 보인다. 이를 통해 해양경찰의 해양사고 대응기능의 향상으로 이어지며, 국가적 재난에 대한 초기대응의 골든타임을 놓치지 않게 되어 귀중한 인명과 재산을 지키고 환경을 보호하는데 일조할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.768-773
• /
• 2012

유기 랭킨사이클의 증발기 2차 유체로서 화력발전소에서 버려지는 $35^{\circ}C$의 온배수를 이용하는 경우와 $25^{\circ}C$의 해양 표층수를 이용하는 경우의 사이클 특성을 서로 비교한 후, 유기 랭킨사이클에 화력발전소에서 버려지는 온배수를 유기 랭킨 사이클에 적용 가능한지를 확인 하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수는 과열도, 과냉각도, 터빈효율, 펌프효율 등이다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 화력발전소에 배출되는 $35^{\circ}C$의 온배수를 적용한 유기 랭킨사이클의 효율이 $25^{\circ}C$의 표층수를 적용한 유기 랭킨사이클에 비해 87% 이상 높게 나타났다. 따라서 화력발전소의 온배수를 유기 랭킨사이클에 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.68-80
• /
• 1984

서산부 해안의 가로림만은 연안어장으로서 뿐만 아니라 우리 나라 제 1의 조력발전소 후보지로 전망되고 있어 매우 중요한 해역이다. 조력발전소가 설립될 경우 이 해역의 모든 해양생태계는 변하게 될 것이므로, 조력발전소 설립 이후의 영향평가와 종합적인 만의 이용개발을 위해서는 건설이전의 어업자원은 정확히 파악되어야만 할 것이다. 1981년 1년간 이 해역에서의 어류 출현분포조사결과 46종의 성어어류와 3종의 어난 및 25종의 치어가 동정분류되었다. 월별 정점별 난치어의 출현분포를 볼 때 가로림만의 내만은 겨울철에 산란한 배도라치류, 까나리 등의 성육장뿐 아니라 봄이나 여름에 산란하는 망둑어류, 멸치, 밴댕이, 동갈양대류, 가자미류 등의 중요한 산란장으로 판단된다. 1978년부터 1980년까지의 종별 어획자료를 참고할 때 가로림만에서의 어업은 봄철 어업과 가을철 어업으로 크게 구분되며 중요한 어종은 베도라치류 치어와 망둑어류, 숭어, 밴댕이 등이며 중요 양식종으로는 굴, 김, 반지락 등이다. 가로림만 입구에 조력발전소가 설립될 경우 베도라치류 및 까나리 치어자원과 숭어, 밴댕이, 전어 등과 같은 회유성 어종은 회유로가 차단되어 직접적인 피해를 입을 것이며, 해수의 물리${\cdot}$화학적 환경변화는 저서생물 자원에 큰 피해를 줄 것이다. 따라서 조력발전소 건설 이후 만의 합리적 이용개발을 위해서는 현재의 어업자원을 포함한 전반적인 생태계를 보다 정확히 파악해야 하며 조력발전소의 수문의 위치 및 크기 등의 공학적인 설계는 이러한 생태학적 특성을 고려하여야만 할 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.452-460
• /
• 2008

발전소의 냉각수 방류과정에서 대량으로 발생하는 거품의 제거를 위하여 지금까지 소포제와 확산방지 막에 의존해왔지만 유지보수나 비용 등의 문제로 안정적인 구조물에 의한 거품발생 방지 방안 마련이 요구되어왔다. 따라서 본 연구에서는 거품저감 구조물 설계 기술을 확보하기 위하여 공기연행 해석이 가능한 난류 수치 모형을 적용해 보았다. 방류수의 낙하양상에 따라 공기연행률의 차이가 있고 차단벽의 잠김 깊이와 통과 유속에 따라 연행공기의 유출률이 달라지므로 각 Case에 대한 비교를 통해 적정 단면을 설계할 필요가 있다. 본 연구에서는 단면 형상에 따른 공기 연행률과 유출률을 비교하여 거품의 발생 및 유출이 최소가 되는 단면을 찾았으며, 설계 기준은 현장 여건 특히, 바닥 수심고와 월류양상 등에 따라 달라질 수 있으나 수중 방류구 통과 유속은 1 m/s이내가 되도록 하고 차단벽의 잠김 깊이는 최소한 수중 방류구 단면의 수직고 이상은 되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.67-72
• /
• 2010

본 연구에서는 조류발전용 헬리컬 수차를 발전소 냉각수 배수로에서의 수력 개발에 이용하기 위하여 수차구조물의 설치로 인한 수위 증가가 냉각수 순환 계통에 미치는 영향을 파악하였다. 배수로 암거 출구부에 가로 3.6 m $\times$ 세로 1.5 m의 헬리컬 수차 1 set(2기 일체형)를 설치하는 경우에 대하여 배수로의 수위변화 및 압력변화를 수치해석을 통해 분석한 결과, 평균해수위시에는 seal well 하류의 수위 변화 영향이 seal well의 weir에 의해 차단되어 상류로 전파되지 않았다. 그러나 고조시에는 weir의 월류 흐름형태가 잠김 월류가 되고 seal well 전 후단이 모두 만관흐름상태가 되어 하류의 압력변화가 상류로 전파되었다. 방류 개시 후 약 10분간 불안정한 압력변화가 발생하나 이후 안정되며, 약 0.2 m 내외의 수두 증가로 냉각수 순환펌프 소요 동력이 증가할 수 있으나 안전성에는 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 수력 개발 타당성 평가시 냉각수 순환펌프의 소요전력 증가를 고려할 필요가 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.75-83
• /
• 2014

본 논문에서는 2011년도 대한민국에서 발생된 질소수지에 관한 연구에 기존 연구에서는 포함되지 않았던 질소산화물(NOx)의 발생량을 포함하여 추정하였다. 질소산화물의 발생원은 IPCC와 EPA보고서에 의해 배출되는 기여율이 높은 항목을 참고하여 자동차, 사업장, 발전소에 관해 산정하였다. 이외 질소수지연구는 발생원에 따라 도시지역과 농경지 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하였으며, 질소(N)의 유입과 유출에 초점을 맞추어 시도별로 연구하였다. 질소의 유입에 대해서는 농경지의 비료에 의한 질소유입량과 생물학적 고정량, 대기침착량, 관개용수에 의한 유입량, 화학비료에 의한 질소발생량, 축산업 지역에서의 사료에 의한 유입량, 임야지역의 고정 및 침착량, 도시에서 식료품 수입에 의한 질소발생량, 당 해에 생산된 농작물이 도시지역으로 유입되어 발생하는 질소량, 자동차와 발전소, 사업장에서 사용된 연료에 의한 질소발생량을 추정하였으며, 유출로는 작물에 의한 흡수량과 탈질량, 지하수로의 유출되어 발생하는 양, 가축분뇨의 해양투기, 농경지에서 흡수되는 양, 임야에서 흡수 및 탈질량, 도시에서 해양투기되는 양과 탈질량, 연료의 연소과정에서 배출되는 질소산화물을 대상으로 하였다. 질소산화물을 제외한 2011년 유입량은 1,692,648 ton/yr로 나타났으며, 유출은 1,005,496 ton/yr로 산정되었다. 질소산화물의 발생량은 자동차로 인해 308,207 ton/yr 생성되었으며, 발전소에서는 601,437 ton/yr, 사업장에서는 469,946 ton/yr이 배출된 것으로 산정되었다. 따라서 질소산화물을 포함한 2011년도 총 질소수지는 5,652,366 ton/yr 유입되었고 1,425,371 ton/yr이 유출된 것으로 산정되었다.