• 제목/요약/키워드: Sub-critical Pressure

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Development of a Novel Process to produce Biodiesel and its use as fuel in CI Engine performance study

  • Mishra, Prasheet;Lakshmi, D.V.N.;Sahu, D.K.;Das, Ratnakar
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제4권1호
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    • pp.154-161
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    • 2015
  • A novel process has successfully been developed by overcoming major difficulties through the elimination of number of process steps involved in the Classical Transesterification reaction during the preparation of Fatty Acid Methyl/Ethyl Ester (FAME.FAEE) called biodiesel. The Classical process with cost intensive process steps such as the utilization of excess alcohol, needing downstream distillation for the recovery and reutilization of excess alcohol/cosolvent, unrecoverable homogenous catalyst which consumes vast quantity of fresh distilled water during the purification of the product and downstream waste water treatment before its safe disposal to the surface water body. The Novel Process FAME/FAEE is produced from any vegetable oil irrespective of edible or inedible variety using sonication energy. The novelty of the finding is the use of only theoretical quantity of alcohol along with a co-solvent and reduced quantity of homogeneous catalyst. Under this condition neither the homogeneous catalyst goes to the FAME layer nor is the distillation needed. The same ester also has been prepared in high pressure high temperature reactor without using catalyst at sub critical temperature. The quality of prepared biodiesel without involving any purification step meets the ASTM standards. Blended Biodiesel with Common Diesel Fuel (CDF) and FAME is prepared, characterized and used as fuel in the Kirloskar make CI Engines. The evaluation of the engine performance result of pure CDF, B05 biodiesel, B10 biodiesel of all types of biodiesel prepared by using the feedstock of Soybean (Glycine max) and Karanja (Pongamia pinnate) oil along with their mixed oil provides useful information such as brake power, brake thermal efficiency, brake specific fuel consumption, etc, and established it as ideal fuel for unmodified CI engine.

수증기 연직 분포에 의한 GOCI-II 해색 산출물 오차 분석 (Analysis of Uncertainty in Ocean Color Products by Water Vapor Vertical Profile)

  • 이경상;배수정;이은경;안재현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_2호
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    • pp.1591-1604
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    • 2023
  • 해색 원격탐사에서 대기 보정은 자료의 정확도와 신뢰성 확보를 위해 반드시 수행해야하는 과정으로 높은 정확도가 요구된다. 또한 최근 원격 탐사 커뮤니티에서는 위성 자료의 오차에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 대기 보정의 보조 자료로 사용되는 기상 변수(오존량, 기압, 바람장, 층적분 수증기량[total precipitable water, TPW])의 오차에 의해 발생하는 원격 반사도(remote sensing reflectance, Rrs)의 오차에 대한 연구가 진행되고 있지만 오차 요인으로 알려진 수증기 프로파일의 변동성에 의한 Rrs의 오차에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 모의를 통해 GOCI-II 관측 영역 내의 수증기 프로파일의 변동성에 따른 수증기 투과도의 오차를 계산하고 이로 인해 발생하는 해색 산출물의 오차에 대해 분석하였다. Radiosonde 관측 수증기 프로파일은 그 형태가 복잡할 뿐만 아니라 지표 부근의 큰 변동성으로 인해 기존 GOCI-II 대기 보정에서 사용하고 있는 US standard 62 수증기 프로파일과의 차이가 최대 0.007만큼 발생하였다. 이로 인해 발생한 수증기 투과도의 차이는 GOCI-II 대기 보정에서 에어로졸 반사도 추정의 차이를 발생시키고, 결과적으로 모든 밴드에서 Rrs의 오차가 발생하였다. 하지만 412-555 nm 밴드에서 수증기 프로파일 차이로 인한 Rrs 오차는 요구 정확도보다 낮은 2% 미만으로 나타났으며, 다른 해색 산출물인 클로로필(chlorophyll-a) 농도, 용존 유기물, 총 부유물 농도에서도 유사한 오차를 보이고 있다. 본 연구의 결과는 대기 보정 및 해색 산출물의 정확도에 있어 수증기 프로파일의 차이의 영향이 적다는 것을 의미한다. 하지만 추후 연구에서 수증기 흡광 보정 시 수증기 프로파일의 변동성을 고려할 경우 보다 높은 수준의 Rrs 정확도 확보를 기대할 수 있다.

중력식 콘크리트 댐에 작용하는 양압력이 응력확대계수에 미치는 영향 (An Effect of Uplift Pressure Applied to Concrete Gravity Dam on the Stress Intensity Factor)

  • 이영호;장희석;김태완;진치섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.841-850
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    • 2004
  • 전 세계적으로 많은 수의 크고 작은 댐이 사용되고 있으나, 콘크리트 댐의 안전성 평가에 있어서 댐 내에 필연적으로 존재하는 균열을 함께 고려한 실질적 해석은 아직 미진한 실정이다. 따라서 향후 건설될 댐에 대해서는 설계 단계에서부터 이러한 파괴역학적 해석이 뒷받침되어야 댐의 안전성 확보에 매우 유리하다고 볼 수 있다. 특히 댐 제체와 지반이 접하는 경계면은 많은 균열 발생이 예상되는 영역으로써 이 균열 사이에 작용하는 양압력의 모델링은 중력식 콘크리트 댐 해석시 매우 중요한 요소이다. 즉, 콘크리트 댐의 균열 안정성 평가는 정확한 양압력의 모델링이 선행되어야 올바른 예측이 가능하다. 댐에 있어서 양압력의 취급은 단지 댐 체제 안정성 평가를 위한 전형적인 수계산 방법으로 널리 사용되고 있으나, 양압력에 대한 유한요소 모델링 방법은 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 중력식 콘크리트 댐과 지반이 접하는 부분에 발생된 균열에 양압력이 작용할 경우, 선형탄성파괴역학의 관점에서 접근하여 양압력이 응력확대계수에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 양압력의 분포형상은 현재 등분포로 가정한 간략해석법으로 수행되고 있으나 최근의 연구 결과에 의하면 양압력 분포형상이 균열면에 따라 변화함을 보이고 있어, 본 연구에서는 수압의 형태를 등분포 형상 외에 삼각형 분포, 제형분포 및 포물선 분포 형상에 대해서도 각각 고려하여 각 분포형상별 응력확대계수를 평가하였다. 응력확대계수의 계산은 일반 8절점 등매개변수요소를 사용한 표면적분법을 사용하였으며, 자중의 영향 및 월류 수압의 영향도 함께 고려하여 해석 결과를 나타내었다.

SiCf/SiC 복합체 보호막 금속피복관의 열충격 거동 분석 (Analysis of Thermal Shock Behavior of Cladding with SiCf/SiC Composite Protective Films)

  • 이동희;김원주;박지연;김대종;이현근;박광헌
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.40-44
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    • 2016
  • 원자력발전소에서 사용되고 있는 핵연료 피복관은 핵분열 생성물들의 외부 유출을 방지하기 위해 고온 고압의 냉각수 분위기에서 우수한 산화저항성을 가져야 한다. 그러나 후쿠시마 원전사고의 LOCA(Loss-Of-Coolant-Accident)와 같은 중대사고에서 핵연료의 피복관과 수증기 사이의 격렬한 반응으로 인해 급격한 고온산화를 동반한 다량의 수소발생으로 수소폭발을 방지하기 위한 핵연료의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 핵연료 피복관의 안전성 향상을 위해 내방사선성이 우수하며 높은 강도와 산화, 부식에 대한 내화학적 안정성 및 우수한 열전도도 의 특성을 갖는 SiC와 같은 구조용 세라믹스가 활발히 연구되고 있다. $SiC_f/SiC$ 복합체 보호막 금속 피복관은 지르코늄 피복관 튜브에 SiC 섬유를 필라멘트 와인딩 한 후 Polycarbosilane을 polymer로 함침하여 기지상을 형성하는 공정을 이용하였다. 따라서 이렇게 제조한 $SiC_f/SiC$ 복합체 금속 피복관을 Drop Tube Furnace를 이용한 열충격에 따른 시편의 산화 및 미세조직을 분석하였다.

배전급 초전도한류기 및 전력 IT 응용을 위한 실시간 모니터링 시스템 개발 (Development of Distribution Superconducting Fault Current Limiter and its Monitoring System for Power IT Application)

  • 박동근;석복열;고태국;강형구
    • 전기학회논문지
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    • 제57권3호
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    • pp.398-402
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    • 2008
  • Recently, the development of superconducting fault current limiters (SFCLs) has been required as power demands increase in the power system. A distribution-level prototype resistive SFCL using coated conductor (CC) has been developed by Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. and Yonsei University for the first time in the world. The ratings of the SFCL are 13.2kV/630A at normal operating condition. A novel non-inductive winding method is used in fabricating coils so there is almost zero impedance during normal operation. The distribution SFCL is cooled by sub-cooled liquid nitrogen $(LN_2)$ of 65K and 3 bar to enhance cryo-dielectric performance, critical current density, and thermal conductivity. In order to make reliable operation of an SFCL in real power systems, we monitored and controled its operation conditions by using supervisory control and data acquisition (SCADA) method. Thus, a monitoring system for the SFCL employing information technology (IT) is proposed and developed to be on the lookout for the operation conditions such as inside temperature, inside pressure, $LN_2$ level, voltage and current. Since operation temperature should be kept constant, bang-bang control for temperature feedback with a heater attached to the cold head of cryo-cooler is applied to the system. Short-circuit tests with prospective fault current of 10kA and AC dielectric withstand voltage tests up to 143kV for 1 minute were successfully performed at Korea Electrotechnology Research Institute. This paper deals with the development of a distribution level SFCL and its monitoring system for reliable operation.

Effect on Varying the Impact Velocity in the Controlled Cortical Impact Injury Model : Injury Severity and Impact Velocity

  • Ji, Yong-Cheol;Min, Byung-Kook;Park, Seung-Won;Hwang, Sung-Nam;Hong, Hyun-Jong;Suk, Jong-Sik
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제38권1호
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    • pp.41-46
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    • 2005
  • Objective : A study of the histopathologic and neurobehavioral correlates of cortical impact injury produced by increasing impact velocity using the controlled cortical impact[CCI] injury model is studied. Methods : Twenty-four Sprague-Dawley rats [$200{\sim}250g$] were given CCI injury using a pneumatically driven piston. Effect of impact velocity on a 3mm deformation was assessed at 2.5m/sec [n=6], 3.0m/sec [n=6], 3.5m/sec [n=6], and no injury [n=6]. After postoperative 24hours the rats were evaluated using several neurobehavioral tests including the rotarod test, beam-balance performance, and postural reflex test. Contusion volume and histopathologic findings were evaluated for each of the impact velocities. Results : On the rota rod test, all the injured rats exhibited a significant difference compared to the sham-operated rats and increased velocity correlated with increased deficit [p<0.001]. Contusion volume increased with increasing impact velocity. For the 2.5, 3.0, and 3.5m/sec groups, injured volumes were $18.8{\pm}2.3mm^3$, $26.8{\pm}3.1mm^3$, and $32.5{\pm}3.5mm^3$, respectively. In addition, neuronal loss in the hippocampal sub-region increased with increasing impact velocity. In the TUNEL staining, all the injured groups exhibited definitely positive cells at pericontusional area. However, there were no significant differences in the number of positive cells among the injured groups. Conclusion : Cortical impact velocity is a critical parameter in producing cortical contusion. Severity of cortical injury is proportional to increasing impact velocity of cortical injury.

Superhard SiC Thin Films with a Microstructure of Nanocolumnar Crystalline Grains and an Amorphous Intergranular Phase

  • Lim, Kwan-Won;Sim, Yong-Sub;Huh, Joo-Youl;Park, Jong-Keuk;Lee, Wook-Seong;Baik, Young-Joon
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제18권5호
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    • pp.206-211
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    • 2019
  • Silicon carbide (SiC) thin films become superhard when they have microstructures of nanocolumnar crystalline grains (NCCG) with an intergranular amorphous SiC matrix. We investigated the role of ion bombardment and deposition temperature in forming the NCCG in SiC thin films. A direct-current (DC) unbalanced magnetron sputtering method was used with pure Ar as sputtering gas to deposit the SiC thin films at fixed target power of 200 W and chamber pressure of 0.4 Pa. The Ar ion bombardment of the deposited films was conducted by applying a negative DC bias voltage 0-100 V to the substrate during deposition. The deposition temperature was varied between room temperature and $450^{\circ}C$. Above a critical bias voltage of -80 V, the NCCG formed, whereas, below it, the SiC films were amorphous. Additionally, a minimum thermal energy (corresponding to a deposition temperature of $450^{\circ}C$ in this study) was required for the NCCG formation. Transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, and glancing angle X-ray diffraction analysis (GAXRD) were conducted to probe the samples' structural characteristics. Of those methods, Raman spectroscopy was a particularly efficient non-destructive tool to analyze the formation of the SiC NCCG in the film, whereas GAXRD was insufficiently sensitive.

중년기 기혼남녀의 가족생활 스트레스, 가족가치관이 결혼안정성에 미치는 영향 (The Effects of Family Life Stress and Family Values on Marital Stability among Middle-Aged Couples)

  • 박주희
    • 가족자원경영과 정책
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    • 제22권4호
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    • pp.17-32
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    • 2018
  • The purpose of this study was to explore the effects of family life stress and family values on marital stability among middle-aged couples. The subjects included a total of 302 men and women aged 45-64 who had been married for more than 20 years and were living in Seoul. The collected data were statistically analyzed with the SPSS 21.0 Package. First, Cronbach's alpha was calculated to measure the reliability of the scale that assessed the variables of the research model. Then, mean and standard deviation were calculated to determine the degrees of family life stress, family values, and marital stability among the subjects. Finally, a hierarchical multiple regression analysis was performed to identify factors that affected the subjects' marital stability. The results revealed that the level of family life stress in middle-aged married men and women was slightly higher than the mean value. Of all the sub-scales of family life stress, the subjects were found to experience the most stress from factors related to financial pressure, followed by family relationships, a sense of loss within a family, and work-family compatibility. Therefore, financial problems were one of the critical stressors for middle-aged married couples. Also, for this demographic, the levels of family values and marital stability were higher than the medians. The factors affecting marital stability in middle-aged couples were identified to be family relationship stress, financial stress, subjective economic status, family values, stress related to work-familycompatibility,religion,andage.Thedegreeofmaritalstabilitywashigherinmiddle-agedcouplesa stheirstresslevelsfromfamilyrelationshipsandfinancialproblemswerelower.Moreover,thehigherthes ubjectiveeconomicstatusandthemoretraditionalthefamilyvalues,thehigherthedegreeofmaritalstabili ty.Finally,marriedcoupleswhowerereligioushadalowerlevelofstressfromwork-family compatibility, and the younger the couples, the higher the degree of marital stability.

Numerical Simulation of Cavitating Flows on a Foil by Using Bubble Size Distribution Model

  • Ito, Yutaka;Nagasaki, Takao
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.216-227
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    • 2004
  • A new cavitating model by using bubble size distribution based on bubbles-mass has been proposed. Both liquid and vapor phases are treated with Eulerian framework as a mixture containing minute cavitating bubbles. In addition vapor phase consists of various sizes of vapor bubbles, which are distributed to classes based on their mass. The bubble number-density for each class was solved by considering the change of the bubble-mass due to phase change as well as generation of new bubbles due to heterogeneous nucleation. In this method, the bubble-mass is treated as an independent variable, and the other dependent variables are solved in spatial coordinates and bubble-mass coordinate. Firstly, we employed this method to calculate bubble nucleation and growth in stationary super-heated liquid nitrogen, and bubble collapse in stationary sub-cooled one. In the case of bubble growth in super-heated liquid, bubble number-density of the smallest class based on its mass is increased due to the nucleation. These new bubbles grow with time, and the bubbles shift to larger class. Therefore void fraction of each class is increased due to the growth in the whole class. On the other hand, in the case of bubble collapse in sub-cooled liquid, the existing bubbles are contracted, and then they shift to smaller class. It finally becomes extinct at the smallest one. Secondly, the present method is applied to a cavitating flow around NACA00l5 foil. Liquid nitrogen and liquid oxygen are employed as working fluids. Cavitation number, $\sigma$, is fixed at 0.15, inlet velocities are changed at 5, 10, 20 and 50m/s. Inlet temperatures are 90K in case of liquid nitrogen, and 90K and 1l0K in case of liquid oxygen. 110K of oxygen is corresponding to the 90K of nitrogen because of the same relative temperature to the critical one, $T_{r}$=$T/T_c^{+}$. Cavitating flow around the NACA0015 foils was properly analyzed by using bubble size distribution. Finally, the method is applied to a cavitating flow in an inducer of the LE-7A hydrogen turbo-pump. This inducer has 3 spiral foils. However, for simplicity, 2D calculation was carried out in an unrolled channel at 0.9R cross-section. The channel moves against the fluid at a peripheral velocity corresponding to the inducer revolutions. Total inlet pressure, $Pt_{in}$, is set at l00KPa, because cavitation is not generated at a design point, $Pt_{in}$=260KPa. The bubbles occur upstream of the foils and collapse between them. Cavitating flow in the inducer was successfully predicted by using the bubble size distribution.

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포항분지 해상 중소규모 CO2 지중저장 실증연구 안전성 평가 (Security and Safety Assessment of the Small-scale Offshore CO2 Storage Demonstration Project in the Pohang Basin)

  • 권이균;장찬동;신영재
    • 지질공학
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    • 제28권2호
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    • pp.217-246
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    • 2018
  • 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 저장소 선정 및 저장소 특성화 연구 과정에서 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여 진지하게 검토하고 $CO_2$ 지중저장 실증의 안정성을 확보하기 위한 많은 노력을 경주해 왔다. 그럼에도 불구하고 2017년 11월 15일 발생한 규모 5.4의 포항 지진으로 큰 피해를 입은 포항시와 시민들은 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성에 대하여 큰 우려를 가지고 있는 상황이다. 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구팀은 2017년 포항 지진 이후 포항 영일만 $CO_2$ 지중저장 실증의 안전성에 대하여 자체 조사를 수행하여, 2017년 포항 지진과 포항분지 영일만 해상 $CO_2$ 지중저장 실증의 관련성과 향후 본격적인 $CO_2$ 지중저장 실증이 수행될 경우 지진 유발 가능성이나 누출 가능성에 대하여 면밀하게 평가하였다. 자체 조사 결과, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 포항지진의 진앙과 약 10 km 떨어진 영일만 해역에 저장소가 위치하며, $CO_2$ 저장층의 심도도 해저면 아래 약 750-800 m 정도로서 포항 지진의 심도와 큰 차이를 보인다. 또한 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 1월 12일부터 3월 12일까지 약 3개월간 $CO_2$ 시험 주입을 수행한 이후 수송체계 구축과 주입공 격상을 위해 $CO_2$ 주입 행위가 중지된 상황으로 2017년 11월 15일에 발생한 포항 지진과 직접적인 관련성을 찾기 어렵다. 무엇보다도 $CO_2$ 지중저장 기술의 개념이 지층을 파쇄하는 것이 아니라 염수와 같은 유체로 채워진 다공질 퇴적층에서 염수를 천천히 밀어내면서 초임계상의 $CO_2$를 주입한다는 측면에서 대용량의 $CO_2$를 장기간 주입하여 저장층의 압력이 크게 상승하는 경우를 제외하면 인간 사회에 피해를 가져오는 일정 규모 이상의 지진을 유발할 가능성이 크지 않은 것으로 분석되었다. 게다가 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 $CO_2$ 시험 주입 규모가 약 100톤 정도로서 규모 5.0 이상의 지진을 유발할 수 있는 대규모 주입 행위가 없었기 때문에 2017년 포항 지진과의 연관성을 가정하는 것이 무리가 있다. 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 연구팀은 자체 조사를 통해 향후 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업이 장기적으로 수행될 경우 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여도 평가를 수행하였다. 자체 평가 결과에 따르면, 저장층 상부의 덮개층이 파쇄되거나 주변 단층의 재활성화가 발생하지 않도록 정해진 범위에서 압력을 조절하면서 $CO_2$ 스트림을 주입할 경우 지진 유발이나 단층 재활성화를 초래할 가능성이 매우 희박한 것으로 분석되었다. 더불어, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 $CO_2$ 지중저장 실증 과정에서 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 최소화하기 위해 저장소 인근 지층의 파쇄 압력, 저장소 인근 단층의 재활성화 압력, 주입공 누출을 방지하기 위한 완결 공정, 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출 경로 파악과 거동 및 누출 모니터링, 안전한 $CO_2$ 저장을 위한 저장소 운영과 관련된 연구를 충실하게 수행하고 있으며, 연구팀의 자체 조사 결과 주입된 $CO_2$ 스트림이 인간 사회에 영향을 미칠 정도의 규모로 누출될 가능성은 크지 않은 것으로 평가되었다. 결론적으로 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 인간이 감지할 정도의 지진 유발 및 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 발생시킬 가능성이 크지 않으며, 비록 적은 가능성이지만, 지진이나 누출이 발생하지 않도록 지속적으로 안전성 확보를 위한 연구개발을 최우선적으로 수행할 계획이다.