• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제18권2호
• /
• pp.217-239
• /
• 2009

최근 화석에너지가 가진 환경 및 고갈 문제들을 경감시킬 수 있는 에너지 자원으로서 가스하이드레이트가 주목을 받으며, 우리나라에서는 2005년부터 2014년까지 10개년 계획 하에 가스하이드레이트 개발사업을 진행하고 있다. 가스하이드레이트 개발사업은 수력원자력을 제외하면 사용 에너지의 대부분을 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경제사회에 미치는 파급효과가 상당히 클 것으로 예상되지만, 성공여부는 불확실하다. 그러므로 사업의 가치평가를 사전에 수행하여 타당성을 제고하고, 효과적인 수행 전략을 제시하는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 가스하이드레이트 개발사업의 가치평가를 수행하기 위해 퍼지위험분석을 실물옵션모형에 적용시킴으로써 기존의 방법론에서 측정하지 않았던 정보들을 포함시키고, 가치평가 결과에 나타나는 편의나 오류를 감소시키고자 하였다. 퍼지위험분석을 적용한 실물옵션모형은 무형요인들에 대한 판단의 모호성과 부정확성을 적당한 언어척도로 모형화함으로써 이 요인들을 명시적으로 평가하고, 재무적 성과측정치와 함께 통합될 수 있도록 해주는 장점을 가진다. 이는 의사결정자의 직관에 의해서도 부분적으로 평가가 가능하겠으나, 직관에 따른 판단은 여러 가지 요인들을 동시에 고려하여 일관성 있는 평가를 내리는 데 한계가 있을 것이다. 하지만 퍼지위험분석을 적용하면 복합적인 여러 가지 속성의 의사결정 문제가 단순화된 부분적 문제들로 분해되어 분석이 가능하게 된다. 고유가의 지속과 함께 청정에너지에 대한 시대적 요구로 인하여 에너지 자원 또는 기술 개발 사업의 필요성이 더욱더 증대되고 있다. 이 가운데 본 연구의 결과가 가스하이드레이트 개발 사업뿐 아니라, 향후 에너지 산업과 관련된 정책의사결정에 하나의 가이드라인을 제시할 수 있으리라 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.122.1-122.1
• /
• 2011

The motivation for this work was the potential of hydrophobic amino acids such as glycine, L-alanine, and L-valine to be applied as thermodynamic hydrate inhibitors (THIs). To confirm their capabilities in inhibiting the formation of gas hydrates, three-phase (liquid-hydrate-vapor) equilibrium conditions for carbon dioxide hydrate formation in the presence of 0.1 to 3.0 mol% amino acid solutions were determined in the range of 273.05 to 281.45 K and 14.1 to 35.2 bar. From quantitative analyses, the inhibiting effects of the amino acids (on a mole concentration basis) decreased in the following order: L-valine > L-alanine > glycine. The application of amino acids as THIs has several potential advantages over conventional methods. First, the environmentally friendly nature of amino acids as compared to conventional inhibitors means that damage to ecological systems and the environment could be minimized. Second, the loss of amino acids in recovery process would be considerably reduced because amino acids are non-volatile. Third, amino acids have great potential as a model system in which to investigate the inhibition mechanism on the molecular level, since the structure and chemical properties of amino acids are well understood.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.93-100
• /
• 2013

지구 온난화의 대표적인 주범인 $CO_2$를 저감하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 가스 하이드레이트 형성원리를 이용한 $CO_2$ 분리 및 저장 공정이 주목을 받고 있다. 본 연구는 필름형 $CO_2$ 하이드레이트의 결정성장 거동에 관하여 성장 메커니즘을 규명하였다. 다양한 압력조건에서 반회분식 교반 반응기를 이용하여 $CO_2$ 하이드레이트를 형성시켰으며 객체가스의 용해도 차이를 최소화하기 위하여 모든 실험에서 온도는 고정하였다. 공급된 가스는 순도 99.999 %의 $CO_2$ 가스를 사용하였고, CCD 카메라(Nikon DS-5M/Fi1/2M-U2)가 장착된 광학현미경을 사용하여 관찰 결과를 실시간 기록하였다. 실험에 적용되는 압력에 따라서 하이드레이트 성장형태와 성장속도는 매우 큰 차이를 보였다. 특히 2.0 MPa 이상의 압력에서 가장 큰 변화를 관찰하였으며, 이것은 $CO_2$의 농도 차이와 모세관 힘에 의한 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권1호
• /
• pp.103-110
• /
• 2015

본 연구에서는 가스 하이드레이트 기술을 이용하여 철강 공정 배기가스로부터 $CO_2$를 분리하는데 사용하는 여러 촉진제의 성능을 조사하였다. 이 실험에서는 $CO_2/N_2$ 혼합가스 ($CO_2/N_2$=20/80, 40/60)와 $CO_2/N_2$ 이외에 CO, $H_2$가 첨가된 Blast furnace gas (BFG) 모델 가스를 대상 가스로 사용하였다. 촉진제로는 구조 II 하이드레이트를 형성한다고 알려진 tetrahydrofuran (THF), propylene oxide, 1,4-dioxane 를 사용하였으며, 각 가스에 대하여 촉진제를 농도별로 첨가했을 때 상평형점의 변화를 측정하였다. 상평형점은 "연속" Quartz crystal microbalance (QCM) 방식을 이용하였다. 또한, Powder X-ray diffraction (PXRD) 분석을 통하여 촉진제의 첨가가 가스 하이드레이트 구조에 미치는 영향을 알아보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권2호
• /
• pp.232-243
• /
• 2010

가스 하이드레이트는 고압과 저온 조건에서 객체분자(guest molecule)인 저 분자량의 가스와 주체분자(host molecule)인 물 분자가 결합하여 고체상으로 형성된 화합물을 일컫는다. 물과 가스에 의해서 형성이 된다는 점, 포집 가스의 종류에 따라 다양한 결정구조가 형성되며 선택적으로 가스를 포획할 수 있는 장점으로 인하여 이를 지구온난화 가스 저감을 위한 산업공정에 활용하는 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 $CO_2$ 또는 $CO_2-N_2$ 하이드레이트에 관한 전반적인 최근 연구 동향을 파악하여 이를 실제 산업 현장에 적용하는 경우에 대한 기술적 가능성을 모색해 본다. 특히 대규모 $CO_2$가 배출되면서도 이에 해당하는 연구가 활발히 진행되지 않았던 제철 공정에 대한 적용성을 중점적으로 검토하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.34-41
• /
• 2010

Gas hydrates are solid solutions when water molecules are linked through hydrogen bonding and create host lattice cavities that can enclose many kinds of guest(gas) molecules. There are plenty of methane(gas) hydrate in the earth and distributed widely at offshore and permafrost. Several schemes, to produce methane hydrates, have been studied. In this study, depressurization method has been utilized for the numerical model due to it's simplicity and effectiveness. IMPES method has been used for numerical analysis to get the saturation and velocity profile of each phase and pressure profile, velocity of dissociation front progress and the quantity of produced gas. The values calculated for the sample length of 10m, show that methane hydrates has been dissolved completely in approximately 223 minutes and the velocity of dissociation front progress is 3.95㎝ per minute. The volume ratio of the produced gas in the porous media is found to be about 50%. Analysing the saturation profile and the velocity profile from the numerical results, the permeability of each phase in porous media is considered to be the most important factor in the two phase flow propagation. Consequently, permeability strongly influences the productivity of gas in porous media for methane hydrates.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
• /
• pp.609-614
• /
• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권4호
• /
• pp.500-505
• /
• 2013

본 연구에서는 가스 하이드레이트 생성 시 첨가된 이온성 액체가 미치는 생성속도의 향상효과를 조사하였다. 이온성 액체로는 Hydroxyethyl-methyl-morpholinium chloride (HEMM-Cl)을 사용하였다. 메탄 하이드레이트의 상평형 곡선을 구하고 생성유도시간과 메탄가스의 소모량을 측정하였다. 20~20,000 ppm의 HEMM-Cl을 준비하여 하이드레이트가 생성될 수 있는 70 bar, 274.15 K 조건에서 실험을 수행하였다. 하이드레이트 생성 속에 대한 비교를 위해 순수한 물과 대표적인 촉진제인 sodium dodecyl sulfate를 같은 조건에서 실험하였다. 실험 결과, 이온성 액체인 HEMM-Cl은 상평형 곡선을 더 높은 압력과 낮은 온도 쪽으로 이동시켰다. 이온성 액체의 첨가 시에는 메탄 하이드레이트의 생성유도시간이 거의 나타나지 않는 것을 알 수 있었다. 메탄가스의 소모량은 모든 농도에서 향상되었고 1,000 ppm에서 가장 많은 양의 가스를 흡수하는 것으로 나타났다. 이온성 액체는 가스 하이드레이트 생성 촉진을 유도하는 것으로 나타났으며 가스저장, 수송 등의 응용기술 개발에 적용이 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권4호
• /
• pp.635-641
• /
• 2020

이 연구에서는 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 상평형과 형성 거동을 측정하였다. 염의 종류로는 염화나트륨(NaCl), 브롬화나트륨(NaBr), 아이오딘화나트륨(NaI)을 이용하였으며, 272~283 K의 온도 범위와 3.5~11 MPa의 압력범위에서 상평형 조건을 확인하였다. 5 wt% NaCl + 10 wt% MEG, 5 wt% NaBr + 10 wt% MEG, 5 wt% NaI + 10 wt% MEG의 순서로 메탄 하이드레이트의 억제 효과가 나타났음을 확인하였다. 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 형성 거동은 생성유도시간, 가스소모량과 성장 속도를 분석하여 확인하였다. 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 생성유도시간은 실험 조건에서 큰 차이를 보이지 않았지만, 에틸렌글리콜과 염의 첨가는 가스소모량과 성장 속도에 영향을 주었음을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.507-510
• /
• 2007

Piston cores retrieved from the western Ulleung Basin, East Sea were analyzed to examine the potential for hydrocarbon generation and to determine the hydrocarbon indicators. 2D multi-channel reflection seismic and Chirp data were also investigated for mapping and characterizing the geophysical hydrocarbon indicators such as BSR (bottom simulating reflector), blank zone, pock-mark etc. High organic carbon contents and sedimentation rates that suggest good condition for hydrocarbon generation. High pressure and low temperature condition, and high residual hydrocarbon concentrations are favor the formation of natural gas hydrate. In the piston cores, cracks generally oriented to bedding may indicate the gas expansion. The seismic data show several BSRs that are associated with natural gas hydrates and underlying free gas. A number of vertical to sub-vertical blank zones were well identified in the seismic sections. They often show the seismic pull-up structures, probably indicating the presence of high velocity hydrates. Numerous pockmarks were also observed in the Chirp profiles. They may indicate the presence of free gas below the hydrate stability zone as well.