• 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.

• 한국석유지질학회:학술대회논문집
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• 한국석유지질학회 2000년도 제7차 학술발표회 발표논문집
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• pp.57-72
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• 2000

The Murzuk Basin covers an area in excess of $350,000{\cal}km^2$, and is one of several intra-cratonic sag basins located on the Saharan Platform of North Africa. Compared with some of these basins, the Murzuk Basin has a relatively simple structure and stratigraphy, probably as a result of it's location on a the East Saharan Craton. The basin contains a sedimentary fill which reaches a thickness of about $4,000{\cal}m$ in the basin centre. This fill can be divided into a predominantly marine Paleozoic section, and a continental Mesozoic section. The principal hydrocarbon play consists of a glacial-marine sandstone reservoir of Cambro-Ordovician age, sourced and sealed by overlying Silurian shales. The present day borders of the basin are defined by tectonic uplifts, each of multi-phase generation, and the present day basin geometry bears little relation to the more extensive Early Palaeozoic sedimentary basin within which the reservoir and source rocks were deposited. The key to the understanding of the Cambro-Ordovician play is the relative timing of oil generation compared to the Cretaceous and Tertiary inversion tectonics which influenced source burial depth, reactivated faults and reorganised migration pathways. At the present day only a limited area of the basin centre remains within the oil generating window. Modelling of the timing and distribution of source rock maturity uses input data from AFTA and fluid inclusion studies to define palaeo temperatures, shale velocity work to estimate maximum burial depth and source rock geochemistry to define kinetics and pseudo-Ro. Migration pathways are investigated through structural analysis. The majority of the discovered fields and identified exploration prospects in the Murzuk Basin involve traps associated with high angle reverse faults. Extensional faulting occurred in the Cambro-Ordovician and this was followed by repeated compressional movements during Late Silurian, Late Carboniferous, Mid Cretaceous and Tertiary, each associated with regional uplift and erosion.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.11-19
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• 2020

In recent years, oil prices have continued to be low owing to the development of unconventional resources such as shale gas, coalbed methane gas, and tight gas. However, shipping companies are still experiencing difficulties because of recession in the shipping market. Hence, they devote considerable effort toward reducing operating costs. One of the important parameters for reducing operating costs is the frictional resistance of vessels. Generally, a vessel is covered with paint for smoothing its surface. However, frictional resistance increases with time owing to surface roughness, such as that caused by fouling. To prevent this, shipping companies periodically clean or repaint the surfaces of vessels using analyzed operating data. In addition, studies using various methods have been continuously carried out to identify this phenomenon such as fouling for managing ships more efficiently. In this study, numerical simulation was used to analyze the change in the resistance performance of a ship owing to an increase in surface roughness using commercial software, i.e., Star-CCM+, which solves the continuity and Navier eStokes equations for incompressible and viscous flow. The conditions for numerical simulation were verified through comparison with experiments, and these conditions were applied to three ships to evaluate resistance performance according to surface roughness.

• 방사성폐기물학회지
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• 제21권4호
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• pp.571-576
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• 2023

The initial development plans for the six reactor designs, soon after the release of Generation IV International Forum (GIF) TRM in 2002, were characterized by high ambition [1]. Specifically, the sodium-cooled fast reactor (SFR) and very-high temperature reactor (VHTR) gained significant attention and were expected to reach the validation stage by the 2020s, with commercial viability projected for the 2030s. However, these projections have been unrealized because of various factors. The development of reactor designs by the GIF was supposed to be influenced by events such as the 2008 global financial crisis, 2011 Fukushima accident [2, 3], discovery of extensive shale oil reserves in the United States, and overly ambitious technological targets. Consequently, the momentum for VHTR development reduced significantly. In this context, the aims of this study were to compare and analyze the development progress of the six Gen IV reactor designs over the past 20 years, based on the GIF roadmaps published in 2002 and 2014. The primary focus was to examine the prospects for the reactor designs in relation to spent nuclear fuel burning in conjunction with small modular reactor (SMR), including molten salt reactor (MSR), which is expected to have spent nuclear fuel management potential.

• 한국항만경제학회지
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• 제38권4호
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• pp.87-106
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• 2022

기술발전(셰일가스, 셰일오일), 무역전쟁, COVID-19, 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 인해 에너지 시장의 불확실성이 확대되고 있다. 특히, 2020년 이후 COVID-19, 러시아-우크라이나 전쟁의 영향으로 장기화된 수요 감소로 인한 상품 운송의 공급체인의 변화 등으로 인해 에너지 시장의 국제적 교역에 대한 위험이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 에너지 시장에서의 국제적 교역의 연계성을 파악하기 위해 에너지 가격, 탱커운임지수, 불확실성 사이의 연계성을 분석하였다. 주요 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, MS-VAR 모형을 이용하여 에너지 가격 모형의 안정기와 불안정기를 분석한 결과 원유시장 모형과 천연가스시장 모형 모두 불안정기에 비해 안정기가 유지될 확률이 더 높게 나타나 특정 사건에 의해 변동성이 확대된다는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 에너지 시장의 안정기와 불안정기의 연계성 분석 결과를 살펴보면, 총 연계성의 경우 원유시장 모형과 천연가스시장 모형 모두 안정기에 비해 불안정기에 변수 간에 연계성이 확대된다는 것을 확인할 수 있었다. 에너지 시장의 안정기의 경우 연계성 정도를 고려했을 때, 수요측 요인을 대표하는 탱커 운임지수의 효과가 크다는 것을 확인하였다. 셋째, 에너지 시장의 불안정기는 원유시장 모형에 비해 천연가스 시장의 연계성이 급격하게 증가하는 것으로 보아 원유시장에 비해 에너지 가격에 영향을 미치는 불확실성이 확대되면 천연가스 시장의 변동성 전이 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제11권1호
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• pp.81-93
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• 2015

Steam Reforming H2 Generation (SRH2G) System is a chemical process to produce hydrogen through steam reforming of hydrocarbon. Largely speaking, there are two types of materials for the SRH2G: 1) Oil and coal, and 2)Natural Gas such as shale gas. From the perspective of cost, quality (purity), and environmental burden (pollution), the latter is much more desirable than the former. For this reason, research on SRH2G using natural gas is actively carried out, and implemented and operated in the various industry. In this paper, we develop a natural gas based SRH2G system via systems engineering approach. Specifically, we first derived stakeholder requirements, followed by systems requirements and finally system architecture via a tailored SE process for plant (called Plant Systems Engineering (PSE) process) based on ISO/IEC 15288. The developed method was applied to iron and steel plant as a case study. Through the case study, by the SE approach, we were convinced that a successful system satisfying stakeholders' requirements within the given constraints can be developed, verified and validated.

• 자원환경지질
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• 제24권3호
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• pp.245-260
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• 1991

Surficial dispersion patterns of heavy metals and toxic elements (U, Mo, Cu, Zn, Fe, Mn, Co, Cr, V, Ni, Pb, and Cd) were investigated in the Dukpyungri, Goesan area covered with low grade uranium-bearing black shales. Maximum abundance of U in the black shale was 455ppm. Radioactivity was counted at a maximum of 7cps in black shales, and was less than 0.5cps in shales, slates, and oil shales of the control areas. Enrichment of Mo, V, Cu, Zn, Cd, and Pb in black shales is particularly characteristic compared with shales, slates, and oil shales of the control areas, whereas contents of Mn, Cr, Co, and Th in all rock samples tend to be almost similar. Residual top soils (0~15cm depth) over black shales show high contents of Mo, Cu, Zn, Ni, Cd, and V in comparison with the control areas. Contents of trace elements in subsoils (15~30cm depth) were higher about one and half times than those in topsoils. Average contents of Mo, Cu, Pb, Zn, Cd and V in garden soil and playground soil of an elementary school in Dukpyungri, Goesan area, were high about two to fifteen times compared with the control areas. Contents of trace elements in stream sediments were higher from two to eight times than those in residual soils. Sodium, AI, K, V, Cr, and Fe were more enriched in the roots of pine than in the twigs of pine. Contents of Li, AI, V, Ni, Cd, Fe, and Co were higher in the roots of azalea than in the twigs of azalea. Enrichment of P, Ca, and Mg was remarkable in the twigs of both pine and azalea. Biological absorption coefficients for essential elements (Zn, P, Mn, Ca and K)tend to be high, whereas those for the non-essential elements.(Ba, Ti, V, and Mo) and toxic elements(Cr, Co, Pb and Ni) be low. Less mobile elements (Pd, Cd, and Co) tend to show anomalies with higher contrast than more mobile elements(Mo, V, Zn, Cu and Ni) in the area covered with black shales.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.201-212
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• 2016

국제 정치 경제 상황의 급변에 따라 광물에너지자원 안정적 확보의 문제가 점점 커지고 있기에, 중국은 안정적인 광물에너지자원 확보를 위한 전략과 정책 수립에 만전을 가하고 있다. 중국은 희토류수출 쿼터제 폐지이후에 희토류산업 정책시행 방침을 수립하였고, 6대 희토류기업이 전국의 모든 희토류 광산 및 정련제련기업을 통합하고자 한다. 중국은 비전통 석유 가스 탐사 개발 투자를 늘리고 적극적인 기술연구개발 등을 통해 중국내 에너지 안보를 제고하고자 하고, 세계 최대의 셰일가스 부존국가로서 상업생산을 증진하기 위한 기술개발과 조사 탐사활동에 매진하고 있다. 중국은 해외에서 안정적인 자원 확보를 위해 장기계약 추진과 지분투자 또는 공동투자 벤처를 만들고 있다. 중국은 경제발전과 연동된 자원산업 발전전략으로는 자원사업과 환경산업 발전전략의 통합, 자원관리 국제화, 공급선 다양화 및 고도화, 산업연계전략 강화, 집단화 및 다각화 전략을 제시하고 있다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.587-603
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• 2018

남해 대륙붕 제주분지의 각 퇴적층에 대한 심층 구조도를 작성하고 이를 기반으로 3-D 석유시스템 모델링을 수행하여, 이 지역의 석유와 가스의 생성과 배출, 그리고 이동과 집적에 대하여 분석하였다. 최하부 퇴적층인 에오세층을 근원암으로 설정하였으며, 하천-호수의 퇴적환경을 고려하여 타입 II와 III가 혼합된 케로젠으로부터 석유와 가스가 생성되는 것으로 입력하여 모델링을 실시하였다. 초기 유기탄소 함량은 기존의 시추공 자료들과 퇴적환경을 고려하여 4%로 입력하였다. 모델링 결과 많은 양의 석유와 가스가 생성되는 지역은 제주분지 내 한일공동개발광구(Joint Development Zone; 이하 JDZ) 4소구 서쪽지역으로, 20 Ma에 많은 양의 석유와 가스가 이곳의 근원암으로부터 배출되어 상위의 저류층으로 이동하였다. JDZ 4소구 지역의 근원암에서 배출되어 나온 석유와 가스는 주변에 이미 형성되어 있는 크고 작은 폐쇄형 유망구조(closure)로 이동하여 집적되었다. JDZ 1소구와 2소구가 접한 지역의 동쪽부분도 석유와 가스가 많이 생성되는 지역이다. 이곳에서 생성된 석유와 가스는 10 Ma에 주로 배출되었으며 근원암에서 배출된 석유와 가스는 상위의 퇴적층으로 이동하여 집적되었다. JDZ 1소구와 2소구가 접한 지역은 JDZ 4소구 지역보다 석유와 가스의 배출이 상대적으로 늦게 이루어지고 저류암으로의 이동도 상대적으로 늦게 나타나는 것으로 모델링되었다. 석유의 경우는 비교적 짧은 수평거리를 이동하는 것에 비하여 가스의 경우는 상대적으로 먼 수평거리를 이동하였으며 수직이동도 활발하였을 것으로 추정된다. 석유와 가스의 이동이 활발했던 시기는 마이오세 시기이며 이때는 광역적인 덮개암이 형성되기 이전이므로 많은 양의 석유와 가스가 지표로 유출되었을 가능성이 있다. 그러나 올리고세층과 마이오세층은 사질암과 이질암이 교호되는 지층으로, 폐쇄형 유망구조가 잘 형성된 곳에서는 석유와 가스가 집적된 것으로 모델링 되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.44-52
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• 2002

Low temperature thermal desorption (LTTD) has become one of the cornerstone technologies used for the treatment of contaminated soils and sediments in the United States. LTTD technology was first used in the mid-1980s for soil treatment on sites managed under the Comprehensive Environmental Respones, Compensation and Liability Act (CERCLA) or Superfund. Implementation was facilitated by CERCLA regulations that require only that spplicable regulations shall be met thus avoiding the need for protracted and expensive permit applications for thermal treatment equipment. The initial equipment designs used typically came from technology transfer sources. Asphalt manufacturing plants were converted to direct-fired LTTD systems, and conventional calciners were adapted for use as indirect-fired LTTD systems. Other innovative designs included hot sand recycle technology (initially developed for synfuels production from tar sand and oil shale), recycle sweep gas, travelling belts and batch-charged vacuum chambers, among others. These systems were used to treat soil contaminated with total petroleum hydrocarbons (TPH), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs) and dioxin with varying degrees of success. Ultimately, performance and cost considerations established the suite of systems that are used for LTTD soil treatment applications today. This paper briefly reviews the develpoment of LTTD systems and summarizes the design, performance and cost characteristics of the equipment in use today. Designs reviewed include continuous feed direct-fired and indirect-fired equipment, batch feed systems and in-situ equipment. Performance is compared in terms of before-and-after contaminant levels in the soil and permissible emissions levels in the stack gas vented to the atmosphere. The review of air emissions standards includes a review of regulations in the U.S. and the European Union (EU). Key cost centers for the mobilization and operation of LTTD equipment are identified and compared for the different types of LTTD systems in use today. A work chart is provided for the selection of the optmum LTTD system for site-specific applications. LTTD technology continues to be a cornerstone technology for soil treatment in the U.S. and elsewhere. Examples of leading-edge LTTD technologies developed in the U.S. that are now being delivered locally in global projects are described.