• 제목/요약/키워드: 이산화탄소 수송

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분리막 접촉기를 통한 이산화탄소 흡수거동 예측 (Prediction of Absorption Behavior of Carbon Dioxide on Membrane Contactor)

  • 조인기;안효성;함문기;김인호;이용택;박유인;이규호
    • 멤브레인
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    • 제10권1호
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    • pp.39-46
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    • 2000
  • 분리막 접촉기를 통한 이산화탄소의 흡수거동 예측을 위한 공정모사를 위해 시스템의 흡수제로 탄산칼륨 수용액을 선정하였고, 시스템에서의 이산화탄소와 관련된 가역반응을 고려하였으며, 사용된 반응속도상수, 평형상수, 용해도 그리고 확산계수는 탄산이온의 농도와 온도의 함수로 사용하였다. 또한 분리막 접촉기 공정모사를 위한 조작 조건으로 중공사막의 기공상태는 비젖음성 조건을 선택하였으며, 이러한 조작조건하에서 이산화탄소 분리거동을 다양한 공정변수 즉, 흡수제의 농도와 유속, 혼합기체의 압력변화에 대해 고찰하였다. 흡수제의 농도가 증가함에 따라 촉진수송에 의한 이산화탄소의 흡수거동을 확인할 수 있었고, 흡수제의 유속 증가에 따라 이산화탄소의 흡수속도가 점차 증가함을 확인할 수 있었으며, 분리막 접촉기에서 혼합기체의 압력변화가 흡수속도에 미치는 영향 및 흡수제의 재사용에 따른 흡수속도를 확인할 수 있었다. 이러한 공정모사를 통해 분리막 접촉기의 구성 및 조작에 필요한 각각의 인자들이 흡수속도에 미치는 영향과 예측, 이를 통한 적절한 조작조건의 도출 가능성을 확인할 수 있었다.

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이산화탄소 해양지중저장 처리를 위한 파이프라인 수송시스템의 열-유동 해석 (Thermal-Hydraulic Analysis of Pipeline Transport System for Marine Geological Storage of Carbon Dioxide)

  • 허철;강성길;홍섭;최종수;백종화
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.88-94
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    • 2008
  • The concentration of atmospheric carbon dioxide (CO2), which is one of the major greenhouse gases, continues to rise with the increase in fossil fuel consumption. In order to mitigate global warming the amount of CO2 discharge to the atmosphere must be reduced. Carbon dioxide capture and storage (CCS) technology is now regarded as one of the most promising options. To complete the carbon cycle in a CCS system, a huge amount of captured CO2 from major point sources such as power plantsshould be transported for storage into the marine or ground geological structures. Since 2005, we have developed technologies for marine geological storage of CO2,including possible storage site surveys and basic design of CO2 transport and storage process. In this paper, the design parameters which will be useful to construct on-shore and off-shore CO2 transport systems are deduced and analyzed. To carry out this parametric study, we suggested variations in thedesign parameters such as flow rate, diameter, temperature and pressure, based on a hypothetical scenario. We also studied the fluid flow behavior and thermal characteristics in a pipeline transport system.

아민화된 폴리이서이미드 막을 이용한 이산화탄소의 촉진수송분리 (Facilitated Transport Separation of Carbon Dioxide Using Aminated Polyetherimide Membranes)

  • 권세환;임지원
    • 멤브레인
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    • 제25권3호
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    • pp.248-255
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    • 2015
  • 아민화된 폴리이서이미드(polyetherimide (PEI))막을 실험실에서 합성하여 아민화별로 제조된 막을 이용하여 이산화탄소, 질소, 메탄, 산소, 이산화황의 기체투과도와 확산도 및 용해도를 Time-lag법으로 상온에서 측정하였다. 일반적으로 아민기의 주사슬에 반응되는 아민화율이 증가할수록 분자사이의 공간이 좁아지기 때문에 투과도가 전체적으로 감소했지만, 이산화황은 산 성질의 이산화황과 염기 성질의 아민기의 결합으로 인하여 증가하였다. 건기체에 대한 확산도 및 용해도는 아민화율이 증가할수록 이산화황을 제외한 모든 기체에서 감소하였고 또한 용해도 역시 감소하였다. 그러나 이산화황의 경우 아민화율이 증가하면서 용해도가 증가하게 되어 확산도 또한 증가한 것으로 사료된다. 이산화탄소/질소의 경우 선택도는 아민화율이 3일 경우 60을 나타내었다. 습기체의 경우 상대습도가 100일 때 투과도가 70 barrer을 나타내었고 질소에 대한 선택도는 약 18 정도를 보여주었다.

ABK탄을 이용한 pilot급 분류층 석탄가스화기 시스템의 고압 운전특성 (High Pressure Operation Characteristics of Pilot Scale Entrained-Bed Gasification System Using ABK Coal)

  • 정석우;유상오;정우현;이승종;윤용승
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.105.2-105.2
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    • 2010
  • 석탄의 직접 연소 대신 고온/고압의 조건에서 불완전연소 및 가스화 반응을 통하여 일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)가 주성분인 합성가스를 제조하여 이용하는 석탄 가스화 기술은 현실적인 에너지원의 확보를 위한 방법인 동시에 이산화탄소를 저감할 수 있는 기술이라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 non-slagging 방식의 pilot급 분류층 석탄가스화기를 대상으로 고압 미분탄공급장치, 합성가스 냉각장치, 고온 집진장치 등을 연계하여 상용급 석탄가스기와 유사한 $1,300^{\circ}C$, 20 kg/$cm^2$의 운전조건에서 미분탄의 안정적인 공급을 통한 양질의 합성가스 제조 및 제조된 합성가스의 분기 공급특성 시험을 진행하였다. 그리고, 고압 미분탄공급장치는 공급호퍼에 저장된 미분탄을 고온/고압 조건으로 운전되는 석탄가스화기에 공급하기 위한 설비로서, 이러한 고압 미분탄공급장치를 이용한 기류수송 방식의 미분탄 공급 기술은 가스화기 설계 및 운전제어 기술과 더불어 석탄가스화기 시스템의 안정적 연속운전을 위한 가장 핵심적인 기술 중 하나라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 아역청탄인 인도네시아 ABK탄을 대상으로 향후 dense phase 고압 기류수송을 목적으로 하는 고압 미분탄공급장치의 성능특성을 시험을 진행하였는데, 시험 결과 73 kg/h 조건에서 20 kg/$cm^2$의 가스화기에 대한 안정적인 미분탄 공급특성을 확인할 수 있었으며, 이러한 미분탄 공급 조건에서 CO 40~45%, $H_2$ 16~20%, $CO_2$ 5~8% 조성의 양질의 합성가스를 평균적으로 $230{\sim}50Nm^3/h$ 안정적으로 제조할 수 있었다.

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미국 수출 단감 포장의 현황 및 수송 중 컨테이너 온도관리 실태 (Packages of Persimmons Exported from Korea to USA and Temperature Conditions during Sea Transport)

  • 안광환;이동선
    • 한국포장학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 한국에서 미국으로의 단감의 수출확대를 위하여 미국에서의 단감 생산 및 유통 현황을 현지 방문하여 조사하였다. 그리고 해상을 통한 단감 포장의 시범적 수송과 현지 판매를 수행하여 유통 중의 문제점을 파악하였다. 이러한 조사로부터 고품질 상태로의 단감을 미국에 수출하기 위한 방안을 도출하고자 하였다. 미국 현지에서의 단감 산업은 생산량 증가로 가격이 하락하고 있으며 이에 따른 수지 악화로 재배면적 및 생산량이 감소 추세에 진입하였다. 단감 소비는 현재 아시안에 의하여 주도적으로 이루어지고 있지만 최근 히스패닉과 백인들에 의한 소비도 증가하고 있었다. 타국으로부터 수출되는 감에 비해 한국산 단감은 색도와 당도를 증진시키는 노력이 필요하며 지나치게 대과인 경우는 국내 가격이 높아 가격 경쟁력이 떨어지고 수출확대가 어려운 것으로 나타났다. 대미 수출 단감 포장은 수송 중 저온 컨테이너 별로 온도차가 심하게 발생되었고 온도차가 많은 컨테이너의 과실은 흑변, 연화 등의 발생으로 품질이 크게 저하되었다. 과실의 플라스틱 봉지를 결속하는 상태가 불량하여 포장내 공기조성이 단감저장에 적절한 수준으로 형성되지 않았고(산소농도가 높고 이산화탄소농도가 낮음), 과피흑변 및 흑점, 연화과 등 생리장해과의 발생이 많았다.

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이산화황 불순물이 이산화탄소 해양 지중저장 공정설계에 미치는 영향 평가: 상태량 모델의 비교 분석 및 이성분 매개변수 최적화 (Impact of Sulfur Dioxide Impurity on Process Design of $CO_2$ Offshore Geological Storage: Evaluation of Physical Property Models and Optimization of Binary Parameter)

  • 허철;강성길;조맹익
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.187-197
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    • 2010
  • 화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.

질소 불순물이 이산화탄소 해양 지중저장 공정설계에 미치는 영향 평가: 상태방정식의 비교 분석 및 이성분 매개변수 최적화 (Effect of Nitrogen Impurity on Process Design of $CO_2$ Marine Geological Storage: Evaluation of Equation of State and Optimization of Binary Parameter)

  • 허철;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.217-226
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    • 2009
  • 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해양의 퇴적층에 수백-수천 년 이상 장기간 격리 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 본 CO2 저장기술을 구현하기 위한 수송 및 저장 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_x$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 불활성 가스인 $N_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, $CO_2$, $N_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 사용되는 이성분 매개변수에 대한 최적 값을 도출하였다.

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계절별 수송 온도가 MA 포장한 어린잎 비트의 저장성에 미치는 영향 (Effect of Seasonal Distribution Temperature on Storability of Modified Atmosphere Packaged Baby Leaf Beet)

  • 최인이;한수정;김주영;고영욱;김용득;황명근;유왕건;강호민
    • 한국포장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.85-89
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    • 2018
  • 계절에 따라 달라지는 수송 온도에 따른 어린잎 비트의 저장성을 알아보기 위해 어린잎 크기에서 수확한 비트잎을 $1,300cc{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}{\cdot}atm^{-1}$의 OTR(oxygen transmission rate) 필름으로 포장하여 4가지 수송 온도 조건에서 18일간 저장하였다. 어린잎 비트를 계절별로 달라지는 수송 온도($-2^{\circ}C$, $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, or $30^{\circ}C$)에서 5시간동안 보관한 후 $8^{\circ}C$에서 저장하면서 생체중 감소, 포장내 산소, 이산화탄소, 에틸렌 가스, 외관 품질, 이취, 그리고 총균수를 조사하였다. 생체중 감소는 모든 처리구가 MAP 포장상태였기 때문에 0.6% 이하였으며, 처리중에는 $4^{\circ}C$ 처리에서 가장 낮았다. 포장내 가스 조성은 수송 온도별 차이에 통계적 유의성은 없었으나, 산소는 $4^{\circ}C$ 처리구에서 18%로 가장 높았고 이산화탄소는 $30^{\circ}C$$-2^{\circ}C$에서 4% 수준으로 높았으며, 에틸렌는 저장 10일 이후 $-2^{\circ}C$에서 가장 높았다. 또한 저장 종료일의 경도와 외관은 $4^{\circ}C$ 처리구에서 가장 양호하였으며, 특히 이취와 총균수는 매우 낮았다. 따라서 어린잎 비트는 짧은 기간이지만 수송 온도가 균 발생과 저장성에 영향을 미치기 때문에 $4^{\circ}C$ 내외의 저온 유통체계 확립이 필요하다고 판단된다.

이산화탄소의 해양지중저장과 환경 안전성 평가 방안 (Evaluation System of Environmental Safety on Marine Geological Sequestration of Captured Carbon Dioxide)

  • 김병모;최태섭;이정석;박영규;강성길;전의찬
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.42-52
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    • 2013
  • 이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS)은 기후변화에 대응하는 효과적인 온실가스 저감기술로서 평가받고 있다. 국내에서는 이산화탄소 포집 및 해양지중저장사업이 2020년 실증화를 목표로 빠르게 진행되고 있다. 하지만 CCS 기술을 실제 환경에 적용하는 과정에서는 수송, 저장과정에서의 $CO_2$ 누출 문제나 영구적인 격리에 대한 불확실성 등의 환경 안전성 관리를 위한 제도적 기반은 마련되어있지 않은 실정이다. 이로 인하여 CCS 사업시행 과정에서 주민이나 이해당사자의 사업 거부 및 이로 인한 사업의 지연 등의 문제가 발생할 수 있다. 원활한 사업 진행에 필요한 사회적 수용성을 강화하기 위해서는 환경 안전성에 대한 국가 차원의 관리 체계 마련이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 환경 안전성 관리 체계의 가장 기본적인 제도라 할 수 있는 환경영향평가와 환경위해성평가 등의 국내외 관련 제도 및 규정 등을 살펴보고, 선진국에서 수행되고 있는 CCS 사업에 대한 환경영향평가기술과 사례를 조사하여, 국내의 제도개선 방향과 기술개발 및 관리방안에 대해 제안하고자 하였다.

ETP 2014에 기초한 이산화탄소 저감을 위한 수송 부문 에너지 기술 전망 (Energy Technology Perspective of Transportation for CO2 Reduction Based on ETP 2014)

  • 배충식;박현욱
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.277-280
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    • 2014
  • Global energy demand has continued to rise due to population increase and economic development. National governments and international bodies try to seek the ways to reduce the demand growth. Energy Technology Perspectives (ETP) have provided the current status of energy system, technology developments and external events that have changed ETP scenario since 2006. The status and prospects for key energy technologies of transport sector are presented. Technology portfolio for the transport sector should be needed to meet very low CO2 targets. The portfolio includes improved fuel economy of current internal combustion engine vehicles, advanced technologies such as electric and fuel-cell vehicles, advanced biofuels and demand-side management.

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