• 제목/요약/키워드: Carbon capture

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Beyond Net Zero - SOM's Urban Sequoia Building Concept and Technologies for Future, Regenerative Cities

  • Mina Hasman;Jiejing Zhou;Alice Guarisco;Nicholas Chan;Alessandro Beghini;Zhaofan Li;Michael Cascio;Yasemin Kologlu
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.121-128
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    • 2023
  • Cities cover only 3% of the planet's surface, yet they are responsible for more than 75% of the global emissions. Given the projected urban built area will double by 2060, the carbon emitted from cities will further increase. SOM proposes the Urban Sequoia concept, for buildings that go beyond 'net zero' and absorb carbon from the atmosphere. This concept combines multiple strategies, including the use of an optimised building form with a highly efficient structural system, modularized prefabrication techniques, holistic integration of facade, MEP and interiors' components, bio-based materials, and Direct Air Capture (DAC) technology, to reduce a 40-storey building's whole life cycle carbon emissions by more than 300% over a 100-year lifespan. Calculations of embodied carbon emissions are performed with SOM's in-house Environmental Analysis (EA) Tool to demonstrate the effectiveness of employing Urban Sequoia's design strategies in the design of new buildings using current technologies.

MEA 흡수제를 이용한 이산화탄소 포집 공정 모사 (Simulation on CO2 capture process using an Aqueous MEA solution)

  • 우대식;남성찬;정순관;윤여일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.431-438
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    • 2012
  • 아민 수용액을 이용한 이산화탄소 포집기술은 현재 가장 넓게 연구되는 분야이다. 전체 공정은 선택적 이산화탄소 흡수를 위한 흡수탑과 흡수제를 재생하고 고순도 이산화탄소를 얻기 위한 재생탑으로 이루어져있다. 공정 성능에 영향을 미치는 복잡한 설계 변수들이 존재하기 때문에 상업적으로 신뢰할만한 공정을 설계하기 위해서는 모델링을 통한 공정 해석과 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 공정의 수렴문제를 고려하여 분해방법을 사용하였고, 아민계 흡수제를 이용하는 이산화탄소 포집 공정의 변수들에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 현실적인 설계 결과를 얻기 위해 비평형 모델을 사용하였고 95% 이상의 순도로 90%의 이산화탄소를 회수할 수 있는 최적화된 공정을 설계할 수 있었다.

호주 깁스랜드 분지 CarbonNet CCS 프로젝트의 지질학적 분석 (Geological analysis of the CarbonNet CCS project in the Gippsland Basin, Australia)

  • 조현욱;오주원;이영주;한아름;이재영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권4호
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    • pp.157-170
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    • 2023
  • 최근 우리나라에서도 2030 국가 온실가스 감축목표를 달성하기 위한 이산화탄소 지중저장 기술이 큰 주목을 받고 있으나, 국내 대규모 CCS 사업이 지연되면서 우리나라의 이산화탄소를 해외 저장소에 저장하는 국외감축 사업이 주목을 받고 있다. 따라서 본 논문에서는 호주 깁스랜드 분지에서 추진 중인 CarbonNet 프로젝트의 개발 현황을 조사하여 단기적으로는 국내감축을 위한 대규모 저장소 탐사, 장기적으로는 국외감축 부지 정보 축적을 위한 보조자료로 활용하고자 한다. 먼저 호주의 퇴적분지와 호주에서 추진 중인 CCS 사업을 간략히 소개하고, 대규모 CCS 사업이 추진 중인 깁스랜드 분지의 지질학적 형성과정을 분석한다. 이후 CarbonNet 프로젝트의 부지 선정 과정을 정리하고, 선정된 펠리컨 부지의 CCS 적합성을 논의하고자 한다.

해수 농축수 내 금속 이온 농도에 따른 이산화탄소 전환 생성물의 특성연구 (Characteristic of Precipitated Metal Carbonate for Carbon Dioxide Conversion Using Various Concentrations of Simulated Seawater Solution)

  • 최은지;강동우;유윤성;박진원;허일상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권4호
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    • pp.539-546
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    • 2019
  • 지구온난화가 국제 문제로 언급되면서 온실가스 저감에 관한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 지구온난화의 가속화를 막기 위해 지구온난화의 주된 원인으로 언급되는 이산화탄소 저감에 관한 기술 개발의 중요성이 증가하게 되었고 이로 인해 이산화탄소 포집, 저장 및 재이용기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage)의 발전을 요구하고 있다. 다양한 이산화탄소 포집, 저장 및 재이용기술 중에서 광물탄산화 기술의 경우에는 적은 에너지를 통해 많은 이산화탄소를 고부가가치 물질로 전환할 수 있다. 기존 연구에서는 고형 폐기물에서 이온을 용출해 사용해왔으며 이는 처리 과정이 복잡하다. 하지만 해수를 사용하게 되면 고농도의 금속 양이온이 해수 속에 용해되어 있어 고형 폐기물을 이용할 때보다 공정이 단순하다. 이 연구는 해수담수화 농축수를 금속양이온공급원으로써 사용하기 위한 기초연구로, 3 M 모노에탄올아민(Monoethanolamine, MEA)을 흡수제로 사용하여 이산화탄소를 우선적으로 포집하였다. 또한 해수농축수를 모사하기 위해, 해수모사파우더를 사용하여 다양한 농도의 해수농축수를 제조하였다. 해수농축수와 포집된 이산화탄소 용액을 반응시켜 탄산염을 생성하였으며 이를 XRD (X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), TGA (Thermalgravimetric Analysis)를 통해 탄산염의 생성 경향 및 흡수제의 재이용 가능성을 파악하였다.

CO2 배관의 연속연성파괴 분석 (Analysis on Dynamic Ductile Fracture of Transportation Pipeline for Carbon Dioxide Capture and Storage System)

  • 정효태;최병학;김우식;백종현
    • 한국가스학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.13-19
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    • 2014
  • 이산화탄소 포집 및 저장 시스템(CCS, Carbon dioxide Capture and Storage system)의 수송배관에 대한 연속연성파괴(DDF, Dynamic Ductile Fracture)를 연구하기 위하여 Battlle Two Curve법(BTCM)으로 CCS수송배관의 연속연성파괴거동을 해석하여 천연가스 수송배관의 연속연성파괴거동과 비교하였다. 또한, $CO_2$배관에서의 배관두께 및 사용온도에 따른 연속연성파괴 민감도를 분석함으로써 연속연성파괴에 대한 사용기준을 해석하였다. 우리나라 기후조건에 따른 $CO_2$배관두께와 수송압력 사용기준을 분석하였으며, 상온의 경우에는 기존의 천연가스용 배관을 $CO_2$배관으로 사용하기 위해서는 배관두께가 7mm이상이어야 하고 수송압력은 54bar이하이어야 함을 해석하였다.

이산화탄소 포집 시스템 개념설계 개발을 위한 시스템 엔지니어링 기반 접근방법 (Systems Engineering-based Approach In Developing Concept Design Of Carbon Capture System)

  • 이창환;홍대근;윤수철;서석환;서활원
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제9권2호
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    • pp.23-36
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    • 2013
  • Plant industry is one of technology-intensive and most prosperous industries in Korea because of its recent prosperity and promising outlook in export. However, no Korean EPC company has yet been well prepared in lifting their capacity sufficient enough to get the upstream conceptual or basic design and engineering orders for sizable plant projects which are known as the more value-added. If systems engineering, a methodology which developed complex systems such as airplanes and has been justified its effectiveness in Defense and NASA projects, can be integrated with plant engineering which should be developed and applied based on the requirements of so many stakeholders, conditions, lifecycle concepts, and constraints of the projects, huge synergic effect is expected particularly in developing a specific upstream design, which is a conceptual or basic design. The notion of integration with each other between systems engineering and plant engineering can be really the crux of EPC's success in any plant projects. This paper suggests an approach showing a methodology how to dig out, analyze, evaluate, verify and implement the stakeholders' requirements into a plant design in conceptual phase using the theory and skills of systems engineering. ISO/IEC 15288 well known systems engineering standards is used. Carbon capture system is used for a case study, for it is an emerging technology in reducing emissions of carbon dioxide causing global warming from flue gas after combustion. Here systems engineering was proven to play a substantial role in enhancing the capability of designers in developing a conceptual design of whole plant or certain part of crucial plant systems.

탄산탈수효소 모사를 이용한 이산화탄소 고정화 및 탄산칼슘 합성 (Carbonic Anhydrase Mimicry for Carbon Dioxide Fixation and Calcium Carbonate Mineralization)

  • 프라카쉬 챈드라 사후;장영남;채수천;이승우
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.201-208
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    • 2013
  • Copper (II) and Nickel (II) mimic complexes of enzyme carbonic anhydrase were evaluated under ambient condition for carbon dioxide capture and conversion process. The synthesized complexes were characterized by ATR-FTIR and UV-DR spectroscopy. It was found that all the complexes have biomimetic activity towards $CO_2$ using para-nitrophenyl acetate (p-NPA) hydrolysis as the model reaction. Interestingly, the proper geometry obtained by the restricted orientation of tripodal N atoms in Cu (II) complex of 2,6-bis(2-benzimidazolyl) pyridine showed the highest activity (1.14 au) compared to others. The $CO_2$ bio-mineralization to $CaCO_3$ was carried out via in-vitro crystallization approach. Results indicate that the biomimetic complexes have a role in determining $CaCO_3$ morphology. The present observations establish a qualitative insight for the design of improved small-molecule catalysts for carbon capture.

상전이 현상을 이용한 이산화탄소 포집공정개선 및 재생에너지 절감에 대한 연구 (A Study on the Regeneration Energy Reduction through the Process Improvement of the Carbon Dioxide Capture Process)

  • 김유미;김동선;조정호
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.221-225
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    • 2012
  • 본 연구에서는 용매 흡수법을 이용한 이산화탄소 포집공정에 액상 용매의 상전이 현상을 적용하여 온실가스의 재생에너지를 획기적으로 낮출 수 있는 공정에 대한 전산모사를 수행하였다. MEA 30 wt% 수용액에 온실가스인 이산화탄소를 용해시키면 이산화탄소의 mole loading 정도에 따라 두 상으로 상분리가 일어나는데 이 현상을 적용하면 본래의 흡수탑-탈거탑으로 구성된 공정에서보다 재생에너지를 약 61% 가량을 낮출 수 있다.