Kim, Jung-min;Kim, Seong-Yong;Ahn, Eunyoung;bae, Junhee;Lee, Jae-Wook
Journal of the Korean earth science society
/
v.41
no.5
/
pp.437-446
/
2020
The rapid demand for electric vehicles and energy storage systems has increased interest in energy storage devices worldwide. New technological alternatives are needed to reliably supply energy storage mineral resources such as lithium and vanadium, which are key materials for energy storage devices. Already, research and development activities are taking place in various countries on technologies that can directly secure lithium and vanadium. Accordingly, it is very important to analyze each country's technological trends through patent and paper analysis to establish effective research and development strategies and to set future technological development directions. This study analyzed trends in the development of new technologies and the current status of research and development at home and abroad through patent data from Korea, the United States, Europe, and Japan that were disclosed or registered from 1970 to October 2019, and the data searched for papers from January 2000 to October 2019. According to the analysis, the current growth stage of the technology related to energy storage minerals is in the beginning stage. Therefore, it is believed that a strategy to rapidly upgrade technology by combining the development of new technologies and demonstration of developed technologies is needed in order to lead the technology market and strengthen the competitiveness of technologies.
Carbon neutrality requires carbon dioxide reduction technology and alternative green energy sources. Palygorskite is a clay mineral with a ribbon structure and possess a large surface area due to the nanoscale pore size. The clay mineral has been proposed as a potential material to capture carbon dioxide (CO2) and possibly to store eco-friendly hydrogen gas (H2). We report our preliminary results of grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulations that investigated the adsorption isotherms and mechanisms of CO2 and H2 into palygorskite nanopores at room temperature. As the chemical potential of gas increased, the adsorbed amount of CO2 or H2 within the palygorskite nanopores increased. Compared to CO2, injection of H2 into palygorskite required higher energy. The mean squared displacement within palygorskite nanopores was much higher for H2 than for CO2, which is consistent with experiments. Our simulations found that CO2 molecules were arranged in a row in the nanopores, while H2 molecules showed highly disordered arrangement. This simulation method is promising for finding Earth materials suitable for CO2 capture and H2 storage and also expected to contribute to fundamental understanding of fluid-mineral interactions in the geological underground.
This study is to identify the mineralogical properties of caprock samples from drilling cores of the Pohang basin, which is the research area for the demonstration-scale CO2 storage project in Korea. The interaction of water-rock-gas that can occur due to CO2 injection was identified using geochemical modeling. Results of mineralogical studies, together with petrographic data of caprock and data on the physicochemical parameters of pore water were used for geochemical modeling. Modelling was carried out using the The Geochemist's Workbench 14.0.1 geochemical simulator. Two steps of modeling enabled prediction of immediate changes in the caprocks impacted by the first stage of CO2 injection and the assessment of long-term effects of sequestration. Results of minerlaogical analysis showed that the caprock samples are mainly composed of quartz, K-feldspar, plagioclase and a small amount of pyrite, calcite, kaolinite and montmollonite. After the injection of carbon dioxide, the porosity of the caprock increased due to the dissolution of calcite, and dawsonite and chalcedony were precipitated as a result of the dissolution of albite and k-feldspar. In the second step after the injection was completed, the precipitation of dawsonite and chalcedony occurred as a result of dissolution of calcite and albite, and the pH was increased due to this reaction. Results of these studies are expected to be used as data to quantitatively evaluate the efficiency of mineral trapping capture in long-term storage of carbon dioxide.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
/
v.19
no.1
/
pp.18-24
/
2016
Mineral carbonation is a technology for permanently storing carbon dioxide by reacting with metal oxides containing calcium and magnesium. In this study, we used sea water and alkaline industrial by-product such as paper sludge ash (PSA) for the storage of carbon dioxide through direct carbonation. We found the optimum conditions of both sea water content (mixing ratio of sea water and PSA) and reaction time required in the direct carbonation through various experiments using sea water and PSA. In addition, we compared the amounts of carbon dioxide storage with the cases when sea water and ultra-pure water were separately used as solvents in the direct carbonation with PSA. The amount of carbon dioxide storage was calculated by using both solid weight increase through the carbonation reaction and the contents of carbonate salts from thermal gravimetric analysis. PSA particle used in this study contained 67.2% of calcium. The optimum sea water content and reaction time in the carbonation reaction using sea water and PSA were 5 mL/g and 2 hours, respectively, under the conditions of 0.05 L/min flow rate of carbon dioxide injected at $25^{\circ}C$ and 1 atm. The amounts of carbon dioxide stored when sea water and ultra-pure water were separately used as solvents in the direct carbonation with PSA were 113 and $101kg\;CO_2/(ton\;PSA)$, respectively. The solid obtained through the carbonation reaction using sea water and PSA was composed of mainly calcium carbonate in the form of calcite and a small amount of magnesium carbonate. The solid obtained by using ultra-pure water, also, was found to be carbonate salt in the form of calcite.
This study was conducted to assess the geochemical contamination degree of As, Cd, Cu, Pb, Sb, and Zn in the soil and water samples from an abandoned gold mine. Enrichment Factor (EF), Geoaccumulation Index (Igeo), and Pollution Load Index (PLI) were carried out to assess the geochemical contamination degree of the soil samples. Variations of sulfate and heavy metals concentration in water samples were determined to identify the geochemical distribution with respect to the distance from the mine tailing dam. Geochemical pollution indices indicated significant contaminated with As, Cd, Pb, and Zn in the soil samples that areas close to the mine tailing dam, while, Sb showed similar indices in all soil samples. These results indicated that the As, Cd, Pb, and Zn dispersion has occurred via anthropogenic sources, such as mining activities. In terms of water samples, anomalies in the concentrations of As, Cd, Zn, and SO42- was determined at specific area, in addition, the concentrations of the elements gradually decreased with distance. This result implies the heavy metals distribution in water has carried out by the weathering of sulfide minerals in the mine tailing and soil. The study area has been conducted the remediation of contaminated soil in the past, however, the geochemical dispersion of heavy metals was supposed to be occurred from the potential contamination source. Therefore, continuous monitoring of the soil and water is necessary after the completion of remediation.
South Korea is the 8th biggest greenhouse gas emitter in the world due to its phenomenal economic growth based on manufacturing, and it is ranked first among OECD members for the rate of increase in emissions. Thus, the Korea government has voluntarily presented a reduction target and demonstrated global leadership. For the reduction of nation's GHG emission, importance of CCU(Carbon Capture and Utilization) along with CCS(Carbon Capture and Storage) technology development is increased. CCU technology is $CO_2$ utilization technology for the usage of $CO_2$ from flue gas and it can create a new economic value while reducing $CO_2$ emission. Therefore, with continued technology development, the number of application of CCU technology is increasing globally.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.36
no.5
/
pp.342-351
/
2014
The present paper investigates the performance of direct wet mineral carbonation technology to fix carbon dioxide ($CO_2$) from relatively high $CO_2$ concentration feeding gas using wollastonite ($CaSiO_3$)-water (and 0.46 M acetic acid) suspension solution. To minimize the energy consumed on the process, the carbonation in this work is carried out at atmospheric pressure and slightly higher room temperature. As a result, carbon fixation is confirmed on the surface of $CaSiO_3$ after carbonation with wollastonite-water suspension solution and its amount is increased according to the $CO_2$ composition in the feeding gas. The leaching and carbonation ratio of wollastonite-water suspension system obtained from the carbonation with 50% of $CO_2$ composition feeding gas is 13.2% and 10.4%, respectively. On the other hand, the performance of wollastonite-acetic acid in the same condition is 63% for leaching and 1.39% for carbonation.
Jongbok Choi;Younggyu Son;Young-Soo Han;Man Jae Kwon;Seunghak Lee;Kitae Baek;Yongseok Hong
Journal of Soil and Groundwater Environment
/
v.28
no.spc
/
pp.40-54
/
2023
산업혁명 이후 화석연료의 광범위한 사용, 삼림 벌채, 토지사용의 변화 등과 같은 인위적 활동은 대기 중 온실가스(GHGs, greenhouse gases) 농도를 지속적으로 증가시켜 지구의 기후위기를 유발하였다. 우리나라의 경우 최근 30년 사이 평균 온도가 1.4℃ 상승하였으며, 국제사회의 일원으로 책임을 다하기 위해 2016년 11월 3일 파리협정을 비준하였다. 이에 파리협정의 목표인 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승을 2℃ 아래, 가능한 1.5℃ 아래로 억제하기 위해 2050년까지 CO2 순배출량을 0으로 만들어야 하며, 이를 위해 다양한 정책 마련과 함께 경제 및 사회 전반에 걸쳐 많은 노력이 경주되고 있는 실정이다. 탄소중립을 달성하기 위해서는 첫 번째로 GHGs 배출을 줄이고, 두번째로 대기에서 CO2 포집을 촉진하기 위해 현재 가동되는 다양한 산업분야의 생산 시스템을 개혁하는 것이 가장 중요한 과제로 고려되고 있다. 그동안 지하수토양 관련 연구분야에서는 지속가능성(sustainability), 복원성(resilience), 녹색성장(green growth) 등과 같은 사회적 요구에 부응하여, 녹색정화(green remediation), 자연 저감(natural attenuation), 탄소포집저장(carbon capture and sequestration), 지열발전등의 기술이 초기단계로 개발이 되고 연구가 되어 왔다. 이러한 기존 연구들은 탄소중립2050의 달성을 위해 고도화되어야하며, 추가적으로 자연 및 인위기원 탄소배출 연구, 토양의 역할을 고려한 저탄소 토지이용 기술, 광물탄산화 등의 연구 및 기술개발이 필요하다고 판단된다. 본 논문에서는 탄소중립2050의 간단한 내용과 함께, 이를 달성하기 위한 지하수토양 분야의 혁신기술 및 선도연구를 소개하였다.
Induced polarization (IP) effect is known to be caused by electrochemical phenomena at interface between minerals and pore water. Spectral induced polarization (SIP) method is an electrical survey to localize subsurface IP anomalies while injecting alternating currents of multiple frequencies into the ground. This method was effectively applied to mineral exploration of various ore deposits. Titanomagnetite ores were being produced by a mining company located in Gonamsan area, Gwanin-myeon, Pocheon-si, Gyeonggi-do, South Korea. Because the ores contain more than 0.4 w% vanadium, the ore deposit is called as Gwanin vanadiferous titanomagnetite (VTM) deposit. The vanadium is the most important of materials in production of vanadium redox flow batteries, which can be appropriately used for large-scale energy storage system. Systematic mineral exploration was conducted to identify presence of hidden VTM orebodies and estimate their potential resources. In geophysical exploration, laboratory geophysical measurement of rock samples is helpful to generate reliable property models from field survey data. Therefore, we performed laboratory SIP data of the rocks from the Gwanin VTM deposit to understand SIP characteristics between ores and host rocks and then demonstrate the applicability of this method for the mineral exploration. Both phase and resistivity spectra of the ores sampled from underground outcrop and drilling cores were different of those of the host rocks consisting of monzodiorite and quartz monzodiorite. Because the phase and resistivity at frequencies below 100 Hz are mainly dependent on the SIP characteristics of the rocks, we calculated mean values of the ores and the host rocks. The average phase values at 0.1 Hz were ores: -369 mrad and host rocks: -39 mrad. The average resistivity values at 0.1 Hz were ores: 16 Ωm and host rocks: 2,623 Ωm. Because the SIP characteristics of the ores were different of those of the host rocks, we considered that the SIP survey is effective for the mineral exploration in vanadiferous titanomagnetite deposits and the SIP characteristics are useful for interpreting field survey data.
Global warming has mentioned as one of the international problems and these researches have conducted. Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) technology has improved due to increasing importance of reducing emission of carbon dioxide. Among of various CCUS technologies, mineral carbonation can converted $CO_2$ into high-cost materials with low energy. Existing researches has been used ions extracted solid wastes for mineral carbonation but the procedure is complicated. However, the procedure using seawater is simple because it contained high concentration of metal cation. This research is a basic study using seawater-based wastewater for mineral carbonation. 3 M Monoethanolamine (MEA) was used as $CO_2$ absorbent. Making various concentrations of seawater solution, simulated seawater powder was used. Precipitated metal carbonate salts were produced by mixing seawater solutions and $rich-CO_2$ absorbent solution. They were analyzed by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and Thermogravimetric Analysis (TGA) and studied characteristic of producing precipitated metal carbonate and possibility of reusing absorbent.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.