• The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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• 제1권1호
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• pp.41-45
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• 2014

New technologies and techniques to extract natural gas and gas liquids, as well as petroleum, from shale rock have greatly altered expectations for North America's capacity to produce energy products. As a result of innovations such as hydraulic fracturing, some government, industry, and academic observers have predicted that the United States will soon become energy self-sufficient and possibly become a net exporter of natural gas and petroleum. This paper will cover literature review and measure the potential impacts on economic growth and development. Fracking, renewable energy are just a few of the things that have reshaped the energy picture over the past 20 years, how much it will change in the next 20 years and the impacts on the economy will be discussed.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제3권2호
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• pp.133-140
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• 2017

The performance prediction software developed in this paper is a process analysis tool that enables one to foretell the behavior of processes when certain conditions of operation are altered. The immediate objective of this research is to predict the process characteristics of combined heat and power plant under varying operating conditions. A cogeneration virtual power plant that mimics the mechanical performance of the actual plant was constructed and the performance of the power plant was predicted in the following varying atmospheric conditions: temperature, pressure and humidity. This resulted in a positive outcome where the performance of the power plant under changing conditions were correctly predicted as well as the calorific value of low calorific gas fuel such as shale gas and PNG. The performance prediction tool can detect the operation characteristics of the power plant through the performance index analysis and thus propose the operation method taking into consideration the changes in environmental conditions.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.409-417
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• 2016

본 전통석유자원을 대체할 수 있는 석유자원으로 부상하고 있는 셰일가스가 부존된 셰일층은 낮은 투과성을 가지고 있어 생산성을 향상시키기 위해 수압파쇄법이 적용된다. 본 연구는 일반 시추공과 나선형 홈을 가지는 시추공을 모사한 축소 모형 시험체에 대해 실내수압파쇄 시험을 실행하고 초기파쇄압과 유체접촉상태를 비교 분석하여 공벽형상에 따른 수압파쇄결과를 알아보았다. 또 그 결과를 3차원 개별요소 프로그램인 3DEC을 이용한 수치해석 모델링 값과 비교하였으며, 선행연구 자료와 비교하여 신뢰성 있는 결과를 도출하고자 하였다. 실험결과 고압수의 접촉면적보다는 유도홈의 형태에 의한 응력집중의 효과가 수압파쇄에 더욱 효율적이였다. 따라서 고압수의 응력집중을 높일 수 있는 인공적인 유도홈을 만들 시 적은 수압으로 큰 파쇄효과를 나타낼 수 있을것으로 생각된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.41-51
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• 2021

치밀 저류층의 투과도 증진을 위해 개발된 수압파쇄 기술은 셰일가스와 같은 비전통자원과 심부지열 개발에 필수적인 기술 중 하나이다. 파쇄형태가 단순하고 파쇄효율이 좋지 않은 수압파쇄를 개선하기 위해 다양한 파쇄유체를 이용한 실험적 연구가 진행되었다. 물, N2, CO2 가스를 파쇄유체로 사용하여 치밀 암석에 대한 파쇄형태와 효율성을 분석하였다. 파쇄유체로 물을 일정 주입속도로 주입한 경우 순간적으로 압력이 상승하여 파쇄가 발생하였으나, 파쇄유체로 가스를 주입한 경우 서서히 압력이 증가되면서 물보다 낮은 파쇄압력을 보였다. 3D 단층촬영 기법을 이용하여 물과 가스 주입으로 생성된 균열을 관찰한 결과는 기존 공극부피 대비 파쇄 자극부피가 각각 5.71%(물), 12.72%(N2), 43.82%(CO2) 증가되었다. 또한 파쇄유체의 파쇄 효율성을 검정하기 위한 파쇄 전후 투과도 변화 실험에서는 가스 파쇄에 의해 증가되는 투과도 증가 값이 물을 이용한 파쇄보다 훨씬 높게 측정되었다. 파쇄 이후 인공균열의 생성과 주변응력에 의해 다시 균열이 닫히는 현상을 고려하여 생성된 인공균열에 구속압을 단계별로 증가시켜 투과도 변화를 측정하였다. 구속압이 2MPa에서 10MPa로 증가시켰을 경우 초기 투과도 대비 각각 89%(N2), 50%(CO2) 감소하였다. 본 연구는 가스파쇄기술이 수압파쇄보다 투과도 증진 효과가 크고 이후 주변 응력에 의한 투과도 감소가 적은 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제20권1호
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• pp.13-22
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• 2016

본 연구에서는 다단계 수압파쇄와 수평시추가 적용된 셰일가스정에서 생산자료의 유동형태에 따라 적절한 분석 방법과 궁극가채량을 산출하는 기법을 결정하는 방법을 정리한 흐름도를 제안하였다. 또한 1차 천이유동만이 나타나는 현장자료에 대해 생산천이유동 분석을 수행할 때 고려해야 하는 사항들을 제안하였다. log-log 그래프와 시간제곱근 그래프 분석을 통해 생산자료의 유동 특성을 분류할 수 있고, 이 결과, 1차 천이유동만이 나타나는 생산자료는 이 유동이 종료되는 시점을 정확히 예측하여 이 시점을 기준으로 생산성을 각각 예측하여야 한다. 이 시점은 미세탄성파 탐사자료 해석을 통해 균열자극부피의 면적을 계산함으로써 산출할 수 있다. 공저압력자료나 미세탄성파 탐사자료가 없다면 셰일가스정에 적절한 경험적 방법을 활용하여 생산성을 예측할 수 있다. 생산기간이 짧은 자료는 상대적으로 생산기간이 긴 인접 생산정의 자료를 활용하여 생산기간의 적절성을 평가한 후 필요하다면 생산초기 자료를 제외하고 분석하는 것이 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한 미세탄성파 탐사자료 해석에 의해 산출된 SRV는 분석방법이나 분석자의 주관에 의해 과대, 과소 평가될 수 있기 때문에 파쇄 단계, 파쇄유체 주입량, 생산성 분석을 통한 적절성평가를 수행하여 필요한 경우, 저류층 시뮬레이션, 균열모델링, 생산천이분석을 통해 재산정하는 것이 필요하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권12호
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• pp.1597-1605
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• 2014

Methane is considered as a next-generation carbon feedstock owing to the vast reserves of natural and shale gas. Methane can be converted to methanol by various methods, which in turn can be used as a starting chemical for the production of value-added chemicals using existing chemical conversion processes. Methane monooxygenase is the key enzyme that catalyzes the addition of oxygen to methane. Methanotrophic bacteria can transform methane to methanol by inhibiting methanol dehydrogenase. In this paper, we review the recent progress made on the biocatalytic conversion of methane to methanol as a key step for methane-based refinery systems and discuss future prospects for this technology.

• 환경영향평가
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• 제23권3호
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• pp.227-235
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• 2014

Interest has been growing worldwide in unconventional natural gas that has become an increasingly important source of energy in the world. Unconventional gas development, including shale gas, generally involves a larger environmental impact, compared to conventional gas development, due to its intensity and scale of the operation. There are a growing number of studies on identifying and minimizing the environmental impacts of unconventional gas development. This study aims to examines the current environmental policies and regulatory systems related to the unconventional gas development. The study shows that few environmental regulation exists concerning unconventional gas development, even in the USA where unconventional gas development is most actively pursued. Regulations, however, are being developed based on studies currently underway on health and environmental risks of unconventional gas development and on guidelines designed to reduce the risks. In a world where environmental regulations are ever strengthening, review the environmental regulatory systems and guidelines about unconventional gas need to be established for Korean firms to understand environmental impacts of unconventional gas development they invest or take part in, enabling them to manage and operate gas activities in a way that minimizes environmental damages.

• 대한산업공학회지
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• 제41권3호
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• pp.259-266
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• 2015

Among many energy resources, natural gas has recently received a remarkable amount of attention, particularly from the electrical generation industry. This is in part due to increasing shale gas production, providing an environment-friendly fossil fuel, and high risk of nuclear power. Because South Korea, the world's second largest LNG importing nation after Japan, has no international natural gas pipelines and relies on imports in the form of LNG, the natural gas has been traditionally procured by long term LNG contracts at relatively high price. Thus, there is a need of developing an Asian LNG trading hub, where LNG can be traded at more competitive spot prices. In a natural gas spot market, the amount of natural gas to be bought should be carefully determined considering a limited storage capacity and future pricing dynamics. In this work, the problem to find the optimal amount of natural gas in a spot market is formulated as a Markov decision process (MDP) in risk neutral environment and the optimal base stock policy which depends on a stage and price is established. Taking into account price and demand uncertainties, the basestock target levels are simply approximated from dynamic programming. The simulation results show that the basestock policy can be one of effective ways for procurement of LNG in a spot market.

• Advances in Energy Research
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• 제6권2호
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• pp.103-129
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• 2019

While global demand for energy increases annually, at the same time the demand for carbon-free, sulphur-free and NO_x-free energy sources grows considerably. This state poses a challenge in the research for newer sources like biomass and shale gas as well as renewable energy resources such as solar, wind, geothermal and hydraulic energy. Although wave energy also is a form of renewable energy it has not fully been exploited technically and economically so far. This study tries to explain those reasons in which it is beyond doubt that the demand for wave energy will soon increase as fossil energy resources are depleted and environmental concerns gain more importance. The electrical energy supplied to the grid shall be produced from wave energy whose conversion devices can basically work according to three different systems. i. Systems that exploit the motions or shape deformations of their mechanisms involved, being driven by the energy of passing waves. ii. Systems that exploit the weight of the seawater stored in a reservoir or the changes of water pressure by the oscillations of wave height, iii. Systems that convert the wave motions into air flow. One of the aims of this study is to present the classification deficits of the wave energy converters (WECs) of the "wave developers" prepared by the European Marine Energy Center, which were to be reclassified. Furthermore, a new classification of all WECs listed by the European Marine Energy Center was arranged independently. The other aim of the study is to assess the technological state of the art of these WECs designed and/or produced, to obtain an overview on them.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.10-17
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• 2013

중질탄화수소를 부가가치가 높은 경질탄화수소로 전환하는 업그레이딩 공정은 기존 정유공정에서 사용되고 있는 기술이다. 최근 석유자원의 한계로 비재래형 에너지(Non conventional energy)기술 개발의 중요성이 증가하고 되었고, 그 생산기술이 점차 상용화되어 기존 정유제품의 수요를 대체하고 있다. 향후 자원 부국과의 경쟁입지를 확보하기 위해서는 이러한 비재래형 에너지를 이용하기 위한 기술개발이 매우 중요하다. 대표적인 비재래형 에너지로는 오일샌드 (oil sands), 초중질유(extra heavy oil), 셰일가스(shale gas) 등이 있으며, 이 중 오일샌드 및 초중질유는 원유를 대체할 수 있는 비재래형 에너지원으로, 이들 이용기술은 캐나다 및 베네수엘라에서 상업적으로 개발되었다. 특히, 비튜멘 (bitumen) 및 GTL (Gas-To-Liquid) 합성공정의 중간산물인 FT (Fischer-Tropsch) wax는 업그레이딩(upgrading) 혹은 정제 (refining) 공정을 거쳐 가솔린이나 디젤유과 같은 고부가가치 정유 제품으로 생산된다. 이러한 업그레이딩 공정은 기존 원유 정제공정에서 이루어지고 있는 저급 중질탄화수소의 고도화 공정에 해당되는 기술이다. 비튜멘은 상온에서도 유동성이 없는 고점성의 초중질유와 비슷한 물성을 가진 물질로 기존 정유플랜트에서 처리하기 어려운 성분들이 다량 포함되어 있어, 원유 정제 기술의 고도화 설비와는 차별화된 기술의 적용이 필요하다. 또한, 생산, 수송 및 판매에 많은 비용과 기술적 제한 사항이 존재하며, 특히 비튜멘 생산과 고부가화 합성원유 생산을 위해 필요한 많은 에너지 비용과 플랜트 건설 투자비용은 오일샌드 개발의 큰 장애 요소로 작용되고 있다. 그러나 비튜멘의 생산, 수송, 고부가화 부문의 기술적, 사업적 발전 방향에 대한 연구, 검토가 기존 정유사업 고도화와 연계하여 활발히 진행 중에 있다. 오일샌드의 경우, 비튜멘의 일반적인 시장 판매 방법으로 단순히 희석제와 혼합하여 판매하는 방법이 있고, 업그레이딩을 통하여 합성원유의 형태로 판매하는 방법이 있다. 전자의 경우엔 원유가 대비 희석 비튜멘의 가격차가 커지고, 희석제의 가격이 올라가는 시장상황에서는 불리하다. 또한, 플랜트의 용량이 증가하면, 더욱 경제성이 없어진다. 그래서 처리용량에 맞는 업그레이딩의 적용은 이러한 시장 환경 변화에 대한 대비라 할 수 있다. 이러한 비재래 에너지원의 고부가화(upgrading) 기술에 대하여 알아보고자 한다.