• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.191-200
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• 2014

가스 하이드레이트는 높은 지구 온난화 잠재력을 가지고 있는 메탄가스를 해수 또는 대기 중으로 유입시킬 수 있어 전 지구적 탄소순환과정과 기후 변화에 중요한 역할을 한다. 따라서 해양 또는 대기로 방출되는 메탄의 90% 이상을 미생물 반응을 통해 산화시킬 수 있는 혐기적 메탄산화 과정이 매우 중요하다. 본 연구에서는 동해 울릉분지내 메탄 가스 하이드레이트 퇴적토에 서식하는 미생물 군집의 mcrA 유전자와 16S rRNA 유전자를 분석하였다. 혐기적 메탄산화 고세균(Anaerobic methane oxidizer: ANME) 군집의 수직적 분포를 조사한 결과, 표층과 황산염 메탄전이대(Sulfate methane transition zone: SMTZ)에서는 ANME-1 그룹이, high methane 층에서는 ANME-2c 그룹이 우점하였다. 16S rRNA 유전자를 이용한 고세균의 군집분석 결과, 혐기적 메탄산화가 일어나는 지역에서 주로 발견되는 marine benthic group-B가 50% 이상의 비율로 우점하였다. 세균의 경우 질산염을 환원시킬 수 있는 세균이 SMTZ (Halomonas 속: 56.5%)와 high methane 층(Achromobacter 속: 52.6%)에서 우점하였으며 황산염 환원 세균 군집은 확인되지 않았다. 동해 울릉분지 메탄가스 하이드레이트의 혐기적 메탄산화과정은 일반적으로 해양 퇴적토에서 알려진 혐기적 메탄산화 고세균과 황산염 환원 세균과의 공생에 의한 반응이 아닌 혐기적 메탄산화 고세균과 질산염 환원세균에 의한 반응이 주도할 것이라 생각된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.519-523
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• 2007

Gas(or methane) hydrates are solid solutions when water molecules are linked through hydrogen bonding and create host lattice cavities that can enclose a large variety of guest gas molecules. The natural gas hydrate crystal may exist at low temperature above the normal freezing point of water and high pressure greater than about 30 bars. A lot of quantities of natural gas hydrates exists in the earth and many production schemes are being studied. In the present investigation, depressurization method was considered to predict the production of gas and the simulation of the two phase flow - gas and water - in porous media is being carried out. The simulation show about the fluid flow in porous media have a variety of applications in industry. Results provide the appearance of gas and water production, the pressure profile, the saturation of gas/ water/ hydrates profiles and the location of the pressure front.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1177-1184
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• 2011

GTS 기술은 천연가스 하이드레이트 생산, 해양수송 및 재기화의 3 단계로 구성되며, 대규모 재기화 플랜트의 효율적 운용을 위해서는 하이드레이트 펠릿의 재기화에 필요한 열수 온도와 유량의 정확한 예측이 필수적이다. 하이드레이트 펠릿이 열수에서 해리할 때 펠릿 표면에서 분출되는 가스는 주변 유동장과 열전달 특성에 영향을 미칠 것이며 본 실험에서는 가압된 용기내의 중저온 열수에서 해리하는 메탄가스 하이드레이트 펠릿의 용해특성을 연구하였다. 해리과정 중 변화하는 펠릿 형상을 관찰하고 해리 완료시간을 측정함으로써 하이드레이트 전환율, 열수 온도 및 유동속도가 해리에 미치는 영향을 파악하였으며, 펠릿 표면에서 분출되어 상승하는 메탄가스 기포류가 유발한 2 차유동이 열전달률을 증가시켜 해리 완료시간이 단축됨을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.407-409
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• 2006

Geochemical analyses carried out on samples collected from cores on and near the southern smit of Hydrate Ridge have advanced understanding by providing a clear contrast of the two major modes of marine gas hydrate occurrence. High concentrations (15%-40% of pore space) of gas hydrate occurring at shallow depths (0-40 mbsf) on and near the southern summit are fed by gas migrating from depths of as much as 2km within the accretionary prism. This gas carries a characteristic minor component of C2-C5 thermogenic hydrocarbons that enable tracing of migration pathways and may stabilize the occurrence of some structure II gas hydrate. A structure II wet gas hydrate that is stable to greater depths and temperatures than structure I methane hydrate may account for the deeper, faint second bottom simulating reflection (BSR2) that occurs on the seaward side of the ridge. The wet gas is migrating In an ash/turbidite layer that intersects the base of gas hydrate stability on the seaward side of and directly beneath the southern summit of Hydrate Ridge. The high gas saturation (>65%) of the pore space within this layer could create a two-phase (gas + solid) system that would enable free gas to move vertically upward through the gas hydrate stability zone. Away from the summit of the ridge there is no apparent influx of the gas seeping from depth and sediments are characterized by the normal sequence of early diagenetic processes involving anaerobic oxidation of sedimentary organic matter, initially linked to the reduction of sulfate and later continued by means of carbonate reduction leading to the formation of microbial methane.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.585-589
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• 2007

Gas hydrate is a special kind of inclusion compound that can be formed by capturing gas molecules to water lattice in high pressure and low temperature conditions. When referred to standard conditions, $1m^3$ solid hydrates contain up to $172Nm^3$ 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. In this study, three-phase equilibrium conditions for forming methane hydrate were theoretically obtained in aqueous single electrolyte solution containing 3wt% Nacl. The results show that Nacl acts as a inhibitor, but help gases such as ethan, propane, i-butane, and n-butane reduce the hydrate formation pressure at the same temperature.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.615-617
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• 2005

[ $^{13}C$ ] NMR spectra were obtained for pure $CH_4$ hydrate in order to identify hydrate structure and cage occupancy of guest molecule. The NMR technique can provide both qualitative and quantitative hydrate characteristics. The moles of methane captured into pure $CH_4$ hydrate per mole of water were found to be similar to the full occupancy value. The overall results drawn from this study can be usefully applied to storage and transportation of natural gas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.391-394
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• 2006

Growth characteristics of methane-propane clathrate hydrate, growing under different undercooling conditions, was investigated. After the water within pressurized vessel was fully saturated with guest gas molecules by agitation, medium was rapidly undercooled and maintained at the constant temperature. The growth of hydrate was always Initiated with film formations at the upper bounding surface of liquid pool. The visual observation using microscope revealed detailed features of subsequent crystal nucleation, migration, growth and interference occurring within liquid pool. A number of small crystals ascended and settled at the hydrate film. When undercooling was small $({\Delta}T=3.2K)$, some of the settled crystals slowly grew into faceted columns. As the undercooling increased, the downward growth of crystals underneath the hydrate film became dendritic and occurred with greater rate and with finer arm spacing. The shapes of the floating crystals were diverse and included octahedron and triangular or hexagonal platelet When the undercooling was small, the octahedral crystals were found dominant. As the undercooling increased, the shape of the floating crystals also became dendritic. The detailed characteristics of floating crystals were reported in this study.

• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.5-10
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• 2018

본 연구에서는 압력, 전해질, 유기물 등 가스하이드레이트 부존 지역의 물리화학적 인자가 치환반응에 미치는 영향을 실험적으로 규명하였다. 가스 주입 시 초기 압력이 높을수록 초반 반응속도는 향상되었으나 시간이 지남에 따라 치환효율이 일정한 값으로 수렴하였다. 전해질과 유기물 등의 경우 가스하이드레이트 해리 후 재생성 과정에서 일부 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 향후 실제 유기성 메탄 하이드레이트가 부존된 퇴적토를 활용한 추가 연구를 통해 국내 해저 지질특성에 적용 가능한 기술 개발이 가능할 것으로 기대된다. 궁극적으로 향후 동해 울릉 분지의 가스하이드레이트 매장 지역 현장 적용을 통해서 유기성 자원인 메탄을 회수하고 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.47-49
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• 2006

The Sea of Okhotsk is the unique area providing the highest methane production rate of the northern hemisphere. The area of focused fluid venting offshore the NE Sakhalin continental slope was investigated during the CHAOS (Hydro-Carbon Hydrate Accumulations in the Okhotsk Sea) expeditions onboard of RV "Akademik Lavrentyev" In 2003, 2005 and 2006. The International Research Project CHAOS (Russia-Korea-Japan) aimed at the study of gas hydrate formation processes associated with the fluid venting in the Sea of Okhotsk. Several new gas hydrate accumulations were discovered during the cruise. Hydrate-associated structures have been named as KOPRI, VNIIOKeangeologia, POI and KIT (the names of cruise participant institutes) Some of hydrate-bearing cores contain big amount of gas hydrates: massive gas hydrate layers (up to 35cm thick) were recovered. The shallowest submarine gas hydrate accumulations in the world (at the depth less then 400m) were discovered during the cruise.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권1호
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• pp.52-59
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• 2008

해양 심부 견인 전기비저항 탐사 방법이 새로이 개발되었다. 이 방법은 탄성파 반사법 탐사에서 잘 영상화 되지 않던 메탄 하이드레이트의 상부 경계를 찾아내기 위해 고안되었다. 이 장비는 하나의 송신기와 8개의 송신 전극들 및 한 개의 수신쌍극자를 갖는 160 m 연장의 긴 꼬리가 연구용 탐사선에 연결 되어 해저면 근처에서 끌리도록 만들어져 있다. 수치모형실험은 고안된 해양 전기비저항 탐사 방법이 메탄 하이드레이트 층의 상부를 효과적으로 잘 영상화함을 보여주었다. 실제 탐사는 메탄 하이드레이트가 노두로 관찰된 동해에 속해 있는 Joetsu의 먼바다에서 수행되었다. 대략 3.5 km에 달하는 탐사측선에 대하여 전기비저항 자료가 성공적으로 얻어 졌으며 상대적으로 높은 겉보기비저항 값들이 감지되었다. 특별히 메탄 하이드레이트가 들어나 있는 지역에서는 이상적으로 높은 겉보기비저항 값이 관측되었으며, 우리는 이 고겉보기비저항 값이 해저면 밑의 메탄 하이드레이트 지역에 의한 것으로 해석 하였다. 해양 전기비저항 탐사는 메탄 하이드레이트가 매장되어 있는 지역에서 해저면 하부를 잘 영상화 할 수 있는 새로운 도구가 될 것이다.