• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.670-687
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• 2018

본 논문에서는 미래 에너지로서 가스 하이드레이트를 이해하기 위해, 가스 하이드레이트의 구조, 물리/화학적 특성, 생성 기원과 세계 분포, 매장량과 생산기법, 하이드레이트의 지구환경적 영향에 대해 논의하였다. 하이드레이트의 구조에 대한 명확한 이해는 자연계에 매장된 하이드레이트의 특성 분석, 분포와 매장량 산출에 필수적일 것으로 판단된다. 안정적인 에너지 회수를 위해 고려해야 할 하이드레이트의 물리/화학적 특성으로는 하이드레이트의 상평형, 해리 엔탈피, 열전도도, 비열, 열확산도, 유체투과율 등이 있다. 하이드레이트의 물리/화학적 특성을 고려하여 개발된 생산기법으로는 감압법, 열자극법, 억제제 주입법, 맞교환기법이 있으며, 감압법이 현재까지 해상 및 육상 하이드레이트에 대해 모두 시험생산에 적용된 유일한 기법이다. 또한, 하이드레이트의 해리에 따른 온실가스 배출에 의한 지구환경적 영향의 가능성에 대해서도 고찰하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권4호
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• pp.216-230
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• 2014

동해 울릉분지 북서 해역에서 취득한 3차원 탄성파 탐사자료의 해석에 의하면 연구해역 내 천부퇴적층은 광역반 사면에 의해 분리되는 5개의 탄성파 단위로 구분되며, 다수의 단층을 수반하는 배사구조가 발달한다. 가스하이드레이트 안정영역 내에는 높은 RMS 진폭을 보이는 해저모방반사면과 낮은 RMS 진폭을 보이는 음향공백대가 특징적으로 분포한다. 탄성파 속성 분석에 의하면 가스하이드레이트와 자유가스가 동시에 부존한 경우 그 경계를 따라 순간진폭이 높게 나타나며 하부에서 순간주파수가 급격히 감소한다. 반면 가스하이드레이트만 존재하는 경우에는 하부에서 순간진폭이 낮고 순간주파수가 감소하지 않는다. 해저모방반사면의 주파수 성분 분해 결과 특정 고주파수 영역에서 나타나는 강한 진폭은 하부 자유가스에 의한 튜닝효과를 지시한다. 가스하이드레이트, 자유가스 및 퇴적층의 경사를 고려한 네 가지 가스하이드레이트 부존모델을 제시하고 그 특징을 기술하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.493-496
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• 2007

Korean Institute of Geosciences and Mineral Resources (KIGAM) has studied on gas hydrate in the Ulleung Basin, East sea of Korea since 1997. Most of all, a evidence for existence of gas hydrate, possible new energy resources, in seismic reflection data is bottom simulating reflection (BSR) which parallel to the sea bottom. Here we conducted the conventional data processing for gas hydrate data and Kirchhoff prestack depth migration. Kirchhoff migration is widely used for pre- and post-stack migration might be helpful to better image as well as to get the geological information. The processed stack image by GEOBIT showed some geological structures such as faults and shallow gas hydrate seeping area indicated by strong BSR. The BSR in the stack image showed at TWT 3.07s between shot gather No 3940 to No 4120. The estimated gas seeping area occurred at the shot point No 4187 to No 4203 and it seems to have some minor faults at shot point No 3735, 3791, 3947 and 4120. According to the result of depth migration, the BSR showed as 2.3km below the sea bottom.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.711-717
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• 2006

한국지질자원연구원은 1997년부터 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 동해 일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 Bottom Simulating Reflector (BSR)과 BSR상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 둥을 들 수 있다. 대용량 탐사자료로 구성된 탄성파 반사자료에 깊이영역 구조보정을 적용하기 위해서는 고성능 컴퓨터와 병렬처리 기술이 필요하다. PSPI법은 적은 컴퓨터 계산량과 효율성 그리고 주파수 영역에서 구조적으로 병렬화가 용이한 특성을 지니고 있어 구조보정에 많이 이용되고 있다. 여기에서는 동해 가스 하이드레이트 탄성파 반사자료에 대한 일반자료처리와 함께 BSR로 여길 수 있는 구간에 대해 message passing interface_local area multicomputers(MPI_LAM)으로 병렬 코드화된 MPI PSPI를 이용하여 깊이영역 중합 전 구조보정에 적용하였다. 중합 전 깊이영역 구조보정 입력자료를 위한 속도모델은 자체 개발된 지오빗을 이용하여 중합 단면도로부터 지층경계면을 구하고 중합속도를 이용하여 제작하였다. BSR은 시간영역구조보정 된 중합 단면도상에서 음원모음도 3555-4162 사이와 왕복주시 2950 ms 부근에서 확인되지만 깊이영역 단면도에서는 해수면 6 km에서 17 km사이, 해저면에서 약 2.1km 깊이영역에서 나타남을 알 수 있다. 또한 구조보정 결과 반사파 에너지가 집중되는 지점에서 영상화가 잘 이루어지므로 관심대상 지역에 에너지를 많이 보낼 수 있는 자료취득변수를 결정해야 함을 알 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제24권2호
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• pp.143-154
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• 2014

본 연구에서는 지오메카닉스모델을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산 과정에서의 해리 발생 및 이에 따른 주변 퇴적층의 역학적 변형을 시뮬레이션 하였다. 지오메카닉스모델은 TOUGH+Hydrate와 FLAC3D 해석 코드를 순차적으로 반복해석하는 기법으로 감압법을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산과정에서의 온도, 압력, 포화도 변화가 생산정 주변 퇴적층 내 유효응력, 강성 및 강도 변화에 미치는 영향을 고려할 수 있는 특징이 있다. 회수생산 방식에 따른 모델해석결과 비교를 통해, 감압법과 열자극법을 병행하는 경우 초기 생산량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 또한, 미고결 점토질 퇴적층에서의 회수생산 시 사암층에 비해 상대적으로 변형이 크게 발생함을 보였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.166-167
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• 2022

The International Energy Agency(IEA) recommends that intergovernmental agreements reduce CO2 emissions by 2050 to about 50% in 2005 in its report. To realize these demands, it is suggested to actively utilize energy efficiency improvement technology, renewable energy, nuclear power, carbon dioxide capture & storage technology (CCS). In the field of building materials and cement, mineral carbonization technology is widely used. Inorganic by-products applicable to greenhouse gas storage include waste concrete, slag, coal ash, and gypsum. If the Mineral Carbonation Act is used, it is expected that about 12 million tons of greenhouse gases can be immobilized every year. Greenhouse gas immobilization using cement hydrate can be immobilized by injecting carbon dioxide into the hydrated products C-S-H, and Ca(OH)2. In the case of immobilization through concrete carbonization, a carbon dioxide promotion test is used, which is often different from the actual carbon dioxide carbonization reaction. If the external carbon dioxide concentration is abnormally higher than the reality, it is thought that it will be different from the actual reaction. In this study, the carbonation phenomenon according to the concentration and identification of the carbon dioxide reaction mechanism of cement hydrate was to be considered.

• 자원리싸이클링
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• 제16권1호
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• pp.37-43
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• 2007

본 연구에서는 함수염화마그네슘 탈수를 통하여 마그네슘 용융염전해의 원료 물질인 무수염화마그네슘을 제조하였으며, 탈수는 관상로를 이용하여 $350{\sim}580^{\circ}C$ 범위에서 수행하였다. 함수염화마그네슘을 대기중에서 탈수할 경우 모두 산화마그네슘으로 산화되는 것을 알 수 있었으며, 염화수소가스 분위기에서 탈수시켜 무수염화마그네슘을 제조할 수 있음을 확인하였다. 그리고 탈수 온도와 시간이 증가함에 따라 탈수된 무수염화마그네슘의 결정성이 증가하였다. 염화수소가스 분위기에서 탈수가 일어나는 동안 발생되는 미반응 염화수소가스는 모두 염산으로 회수할 수 있었으며, 회수한 염산은 산화마그네슘으로부터 함수염화마그네슘을 제조하는 데에 재사용 가능할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.139-147
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• 2006

본 연구에서는 가스 하이드레이트 부존 예상지역인 한반도 동해 지역의 탄성파 탐사자료 처리 및 해석결과를 근거로 하여 가스 하이드레이트의 탄성파 탐사자료의 특성, 지층 정보 및 속도를 규명하기 위해서 탄성파 수치모형 실험을 실시하였다. Staggered grid를 이용한 유한차분법 탄성파 모델링 기법으로 통상적인 다중채널 탄성파 탐사, OBC 탐사 그리고 VCS 탐사에 대해여 적용하였다. 본 연구 결과 staggered grid를 이용한 유한차분법은 P파와 S파 그리고 밀도에 대한 변수를 자유롭게 적용할 수 있어서 심해저 가스 하이드레이트의 부존상황에 대한 탄성파 모델링 적용이 용이하였으며, 가스 하이드레이트의 부존 증거인 BSR (Bottom Simulating Reflector)과 같이 가스 하이드레이트층과 자유 가스(Free Gas)층 사이의 경계면에서 높은 임피던스 차이로 인한 큰 진폭의 반사파와 위상역전 현상을 관찰할 수 있었다. 그리고 수치모형 실험을 이용하여 획득한 자료에 대하여 수진기와 음원의 거리에 따른 반사계수를 계산하였으며 수치 모델링으로 획득한 인공합성 탄성파기록의 반사계수와 Shuey (1985)의 근사식에 의해 구해진 반사계수의 값이 거의 일치하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.597-599
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• 2007

Studies on the hydrocarbons in shallow sediments of the East Sea of Korea have been carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) since 2000. 4946 L-km of 2D multichannel reflection seismic data, 3250 L-km of high-resolution Chirp profiles and 16 selected piston cores were analyzed to determine the presence of hydrocarbons in shallow sediments of the western deep-water Ulleung Basin. The seismic data show a number of blanking zones that probably reflect widespread fluid and gas venting. The blanking zones are often associated with velocity pull-up structures. These upwelling structures are interpreted to be the result of high-velocity natural gas hydrate. There are also several bottom-simulating reflectors that are associated with free gas and probably overlying gas hydrate. Numerous pockmarks were also observed in the Chirp profiles. They are seafloor depressions caused by the removal of near-seafloor soft sediments by escaping of fluid and gas. In piston cores, cracks generally oriented parallel to bedding suggest significant gas content some of which may have been contained in gas hydrate in situ.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.56-64
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• 2020

해양 가스전의 다양한 생산환경에서 PVCap의 하이드레이트 억제 성능을 평가하고자 PVCap 농도, 과냉각 온도, 염수 농도, MEG 혼합 농도 변화에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정하였다. 이를 위해 고압의 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하였으며, 하이드레이트 평형 조건 및 지연시간 측정결과를 선행 실험과 비교함으로써 실험장치의 신뢰성에 대한 타당성을 검증하였다. 과냉각 온도 6.1, 9.2, 12.1℃조건에서 PVCap 농도 0.1~1 wt%의 억제 성능을 분석한 결과, 과냉각 온도가 증가함에 따라 PVCap으로 인한 지연시간이 감소하였다. 염수 농도가 3 wt%에서 7 wt%까지 증가하였을 때, PVCap 폴리머 체인의 구조 저하가 발생하여 PVCap 0.5 wt% 조건에서 최대 78%까지 지연시간이 감소하였다. MEG 10 wt%와 PVCap을 혼합한 HHI(hybrid hydrate inhibitor)의 경우, 아억제(under-inhibition) 영향으로 PVCap 1 wt%에 비해 지연시간의 변화가 크지 않았으나, MEG 20 wt%인 HHI에서는 하이드레이트 억제 효율이 1.7배 증가하였다.