• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.15-21
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• 2009

가스하이드레이트는 고압저온 조건하에서 물분자에 의해 가스분자가 포획되어 이루어진 얼음형태의 고체상 결정물로 정의되며, 가스 파이프라인 또는 천연가스 생산시설에서의 하이드레이트 형성은 심각한 유동저해 문제를 야기할 수 있다. 반면에 다양한 분야에 응용 잠재력을 갖고 있는 가스하이드레이트의 저장밀도 특성 및 안정성은 천연가스 저장 및 수송에 획기적인 수단으로 활용될 수 있다. 그러나 형성과정의 복잡성 및 느린 반응, 비용 등의 문제는 여전히 해결해야할 주요과제로 남아 있다. 본 연구에서는 가스하이드레이트의 인공생성에 있어, 압력과 온도, 물함량 대비 가스저장비율, SDS의 농도, 교반 및 비교반 효과와 같은 각 주요인자별로 하이드레이트 생성성능에 미치는 영향을 실험적 방법을 통하여 비교함으로써 그 상관관계를 규명하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.686-686
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• 2009

가스하이드레이트는 수소결합을 하는 물분자의 고체상 격자(Lattice)내에 포집되어 들어가는 기체분자로 구성된 결정화합물로서 외형적인 형태는 얼음과 거의 유사하다. 천연가스 하이드레이트 기술의 최대장점으로는 액화천연가스(LNG)는 초저온인 $-162^{\circ}C$의 저장조건이 필요하지만 천연가스하이드레이트(NGH)기술은 비교적 온화한 조건인 $-15^{\circ}C$에서 천연가스를 고체상태로 저장/이용할 수 있다는 것이다. 천연가스를 $-162^{\circ}C$에서 액화시킨 LNG상태로 생산, 수송, 저장하는 경우보다 고체상태인 NGH(Natural Gas Hydrate)로 만들어서 생산, 수송, 저장할 경우 천연가스의 생산, 수송, 저장, 재가스화 등의 일련의 공정과 비교해볼 때 LNG방법보다 약 24%이상의 경비를 절감을 할 수 있다고 보고되어지고 있다. 따라서, 천연가스의 수송 및 저장기술에서의 탁월한 경제성으로 인해 선진국에서는 가스하이드레이트에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히 일본은 5Ton/Day용량의 NGH 생산플랜트를 건설하여 시운전 중에 있다. NGH기술의 주요 활용분야는 대용량의 가스매장량을 요구하여 LNG공정기술을 적용할 수 없는 중소형가스전 또는 한계가스전에 경제적으로 적용하는 해양수송분야와 천연가스 공급망이 갖춰져 있지 못한 지역에 NGH Pellet형태로 수송/재기화하여 활용하는 내륙운송이 분야가 있다. 국내에서는 지식경제부 국책과제인 ETI(Energy Technology Innovation)사업을 시작으로 국가경쟁력 제고 차원에서 이러한 기술의 기반구촉 및 실증화 사업이 진행되고 있다. 주요 내용으로는 NGH Process Flow, Overall NGH Process concept diagram, NGH Carrier outline, NGH Land Transportation chain 등이 포함되어 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.50-53
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• 2006

Regional geophysical surveys and geological cal studies on natural gas hydrate (NGH) in the East Sea were carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) from 2000 to 2004. 16 piston cores, 2270 L-km of multi-channel reflection seismic (MCRS) data and 730 L-km of 3.5kHz Chirp data obtained from the southwestern part of the deep-water Ulleung Basin were analyzed in this study. In piston cores, cracks generally developed parallel to bedding suggest significant gas content. The core analyses showed high total organic carbon (TOC) content, sedimentation rate and heat flow of sediments. These are in favor of the general ion of substantial biogenic methane, which can form the NGH within the stability zone of the near seafloor sediments in the study area. The cores generally show also high residual hydrocarbon gas concentrations for the formation of natural gas hydrates The geophysical indicators of the presence of gas and/or NGH such as bottom simulating reflectors (BSRs), seismic blank Bones, pockmarks and gas seeping features were well defined on the MCRS and Chirp data.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.216-219
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• 2008

As a future clean substitute energy, the Gas hydrate development projects are world widely carried out to prepare the shortage of petroleum and natural gas resources. The OIIP of gas hydrate is estimated approximately 10 Trillion LNG equivalent ton and it reaches almost the amount of 5 thousand years use for the world people. To develop the commercial production technology, several research projects like Malik and Alaska project have been carried by several advanced countries and teams, but nobody have succeeded it yet due to the technical problems and the high risks. The technologies developed up to now for the hydrate production are categorized to four methods, such as depressurization method, thermal recovery method, inhibitor injection method and replacement method. As these methods are highly related to the costs and the environmental problems, many other researches including the safety, environment and disaster prevention are actively fulfilled as well.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.241-246
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• 2000

Gas hydrates are solid solutions when water molecules are linked through hydrogen bondin create host lattice cavities that can enclose a large variety of guest gas molecules. The natural hydrate crystal may exist at low temperature above the normal freezing point of water and pressure greater than about 30 bars. A lot of quantities of natural gas hydrates exists in the ear many production schemes are being studied. In the present investigation, depressurization method considered to predict the production of gas and the simulation of the two phase flow - gas and - in porous media is being carried out. The simulation show about the fluid flow in porous have a variety of applications in industry. Results provide the appearance of gas and water prod the pressure profile, the saturation of gas/ water/ hydrates profiles and the location of the pl front.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권2호
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• pp.75-84
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• 2012

해양 전자탐사의 겉보기 비저항은 해수층으로 인해 지표탐사와 그 정의가 달라지게 되며, 이를 적절히 계산할 수 있는 알고리듬의 개발은 해양 전자탐사의 출발점이 될 수 있다. 이를 위해, 1차원 층서 가스 하이드레이트 수치모형과 해수층과 그 하부의 반 무한매질로 이루어진 수치모형에서 계산한 전자기적 반응을 비교분석하였다. 겉보기 비저항을 계산하기 위해서는 실수와 허수 성분보다는 진폭과 위상을 사용하는 것이 더 적합하였으며 해양 전자탐사 반응의 민감도를 정량적으로 분석하여, 근거리 영역에서는 위상이 원거리 영역에서는 진폭 성분이 더 안정적인 결과를 주는 것을 알았다. 또한 위상과 진폭의 선택기준으로써 유도상수의 값을 제안하였다. 이러한 분석을 토대로 격자 탐색법(grid search)을 사용하여 겉보기 비저항을 계산하는 수치알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬을 이용하여 1차원 층서 가스 하이드레이트 수치모형의 다양한 변수를 변화시켜가며 겉보기 비저항을 계산해봄으로써 알고리듬의 타당성을 검증하였다. 마지막으로, 계산한 겉보기 비저항 값을 이용한 가스 하이드레이트 부존양상 정보의 도출가능성을 살펴보았다. 동해 울릉분지의 가스 하이드레이트 부존양상을 모사한 2차원 가스 하이드레이트 수치모형에서 계산된 자료의 겉치레 단면도는 가스 하이드레이트 부존양상 정보 추출이 가능함을 보여주었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.610-612
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• 2008

Piston cores retrieved from the eastern part of the deep-water Ulleung Basin were analyzed to access the potential of hydrocarbon gas generation and natural gas hydrate (NGH) formation. Seismic data acquired in the study area were also analyzed to determine the presence of hydrocarbon gas and/or NGH, and to map their distribution. Core analyses revealed high total organic carbon (TOC) contents which favor hydrocarbon generation. The cores recovered from the southern study area showed the sufficient residual hydrocarbon gas concentrations for the formation of significant NGH. These cores also showed the cracks developed parallel to the bedding that suggest significant gas content in situ. A number of seismic blanking zones were observed on seismic data. They are identified as vertical to sub-vertical chimneys caused by the upward migration of pore fluid or gas, and containing of free gas and/or NGH. Often, they are associated with velocity pull-up structures that are interpreted to be the result of high-velocity NGH. The seismic data also showed several bottom-simulating reflectors (BSRs) that are associated with overlying NGH and underlying free gas. The distribution of blanking zones and BSRs would be impacted by the lateral differences of upward methane fluxes.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.391-394
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• 2006

Growth characteristics of methane-propane clathrate hydrate, growing under different undercooling conditions, was investigated. After the water within pressurized vessel was fully saturated with guest gas molecules by agitation, medium was rapidly undercooled and maintained at the constant temperature. The growth of hydrate was always Initiated with film formations at the upper bounding surface of liquid pool. The visual observation using microscope revealed detailed features of subsequent crystal nucleation, migration, growth and interference occurring within liquid pool. A number of small crystals ascended and settled at the hydrate film. When undercooling was small $({\Delta}T=3.2K)$, some of the settled crystals slowly grew into faceted columns. As the undercooling increased, the downward growth of crystals underneath the hydrate film became dendritic and occurred with greater rate and with finer arm spacing. The shapes of the floating crystals were diverse and included octahedron and triangular or hexagonal platelet When the undercooling was small, the octahedral crystals were found dominant. As the undercooling increased, the shape of the floating crystals also became dendritic. The detailed characteristics of floating crystals were reported in this study.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권10호
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• pp.1002-1010
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• 2015

Natural gas hydrates are newly emerging as an environment-friendly source of energy to substitute for fossil fuels in the 21stcentury.NGHs are reported to holds much amounts of natural gas (up to 182 standard volumes of gas per volume of hydrate); they are easy to store and safe to carry at about minus 20 degree Celsius under atmospheric pressure because of the self-preservation phenomenon of gas hydrates. The transporting method by gas-ice-hydrate ship carriers has been introduced and developed by a variety of industry and research institutions. Our team has been conducted to develop NGH total systems, including a breakthrough NGH carrier for sea transportation, since 2011. The NGH pellet carrier does not require a separate cooling system for cargo, and the initial temperature is maintained through insulation of the cargo tanks throughout the transport to the final destination. The heat conducted from the exterior and passing through the insulation material of the hull should be cut off as much as possible, but heat inflow inside the cargo tank from an external source is inevitable during transport. In this study, the heat transfer in a cargo tank of a 115K NGH carrier was analyzed through simulation with a commercial CFD code to estimate the boil-off gas/boil-off rate on the developed carrier and understand major hazards that could significantly impact the safety of the vessel.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.263-270
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• 2008

가스하이드레이트 개발사업단은 2007년 동해 울릉분지의 가스하이드레이트 탐사를 위하여 5개 정점에 대한 물리검층을 실시하였다. 물리검층은 시추와 동시에 지층의 물성 특성을 실시간으로 측정하는 LWD (Logging While Drilling) 및 MWD (Measurement While Drilling)가 동시에 수행되었다. LWD/MWD에서 취득된 검층자료는 전기비저항, 속도, 밀도, 공극률 및 자연감마와 시추와 동시에 얻어지는 온도, 압력 및 시추공경에 대한 자료 등이다. LWD/MWD에서 얻은 검층자료는 울릉분지에 가스하이드레이트의 존재가능성이 높은 몇 가지 증거를 보여주었다. LWD/MWD에서 취득된 검층자료를 기초로 하여 동해 울릉분지에 가스하이드레이트의 존재 가능성이 높은 3개 정점이 선정되었고, 이 정점에서 직접 시추작업을 수행한 견과 다량의 가스하이드레이트를 채취하는데 성공하였다. LWD를 통해 취득된 다양한 자료들은 향후 가스하이드레이트의 분포 및 매장량을 산정하기 위한 연구에 기초자료로 이용될 것이며, 그외 동해 울릉분지에서의 가스하이드레이트 함유 지층의 퇴적학적인 특성과 퇴적환경에 대한 연구에도 유용한 자료로 활용될 것이다.