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태경화학은 오래전부터 가스하이드레이트 사업을 준비
하여 왔습니다
( 가스기기 자회사 동신에너텍을 중심으로 모덴가스및 유엔에스와
손잡고 준비해옴)
그럼 이번 4월1일부터 동해안에서 개발한다 하여 현재 신테마
바람이 불고 있는 가스하이드레이트란 무엇일까요?
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 물질특성 |
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천연가스가 저온ㆍ고압하에서 물분자와 결합되어 형성된 고체물질 |
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생성조건 : 0℃에서 26기압 10℃에서 76기압 |
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메탄이 90%이상으로 '메탄 하이드레이트(Methane Hydrate)'라고도 하며 |
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Dry Ice와 유사한 외관및 특성을 보여 '타는 얼음(Burning Ice)'이라고도 불림 |
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| 부존 지형과 지역 |
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저온 고압의 퇴적층에 생성되는데 알레스카나 시베리아같은 동토지역의 석유, 천연가스 저류층 및 석탄층과 인접된 지역이나 심해지역 퇴적층 특히 대륙사면에 많이 발견됨 |
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| 개발필요성 |
| 미래에너지원 |
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 세계에너지 포텐셜 (Units: 1015 g carbon) |
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천연가스 하이드레이트에 포획된 유기탄소의 양은 104 Gt으로 화석에너지에 포함된 유기탄소의 2배이다. 영토 지역 및 심해저의 퇴적층에 광범위하게 분포되어 있다.
특히 해저 천연가스 하이드레이트는 재래형 석유 및 천연가스와 달리 비교적 얕은 심도의 퇴적층에 부존되어 있어 안전하고 경제적으로 천연가스 하이드레이트를 생산할 수 있는 기술이 개발될 경우 환경친화적 에너지원으로 에너지 공급의 큰 비중을 차지할 것으로 예측된다. |
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| 해저면 안정성에 미치는 영향 |
대성양 대륙 주변부에서의 연구에 의하면 약 50이하의 경사를 가진 해저사면은 안정적이어야 함에도 불구하고 해저 사태붕락의 흔적들이 많이 발견된다.
이들 해저 사태붕락은 빙하기동안 해수면 하강에 따른 압력감소에 기인한 천연가스 하이드레이트 해리에 의한 것으로 해석된다. 또한 천연가스 하이드레이트가 급격하게 해리될 경우 지반침하, 해저 통신케이블 등의 해저 구조물의 손상이 발생될 수 있다. |
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| 전 지구적 기후변화 |
메탄에 의한 온실효과는 대기 중에 1 ppm 메탄의 증가가 이산화탄소가 50 ppm 증가 할 때 미치는 여향에 상응할 정도로 막대하다(Max et. al., 1997).근래에 지구의 온도는 점차 높아지고 있으며, 이런 현상은 안정하게 존재하는 천연가스 하이드레이트를 해리시켜서 메탄을 대기로 방출시킬 가능성을 높인다.
해리된 메탄이 방출될 경우 지구의 온도는 상승하고, 이로 인해 지구의 온실효과는 더욱 가중될 것으로 전망된다(Engelozos, 1996). |
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| 지질·지화학적 탐사 |
| 천연가스 하이드레이트의 부존을 간접적으로 확인하는 지질·지화학적 탐사에는 퇴적물과 해수를 채취하여 분석하거나 잠수정이나 카메라를 이용하여 하이드레이트와 관련된 해저지형을 확인하는 방법이 있다. 지화학적 분석으로는 해저면 부근의 물에 용존되어 있는 가스에 대한 분석, 퇴적물 및 퇴적물에 포함된 가스와 유기물에 대한 분석, 퇴적물의 간극수에 포함된 가스와 유기물에 대한 분석, 퇴적물의 간극수에 포함된 염소이온과 산소 동위원소에 대한 분석을 들 수 있다. 이들 분석을 통해 천연가스 하이드레이트의 형성 및 해리 기작과 함께 포획된 가스의 기원도 파악할 수 있다. |
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| 지구물리 탐사 |
| 천연가스 하이드레이트의 부존을 간접적으로 확인할 수 있는 지구물리 탐사 방법에는 물리검층(well logging), 탄성파 탐사(seismic survey), 해저면 측사기(side scan sonar)와 음향측심기(echo-sounder)를 이용한 해저지형 탐사, MT(magnetotelluric) 탐사 및 고해상 해저면 중·자력 탐사등이 있으며, 이들 탐사는 대부분 천연가스 하이드레이트의 톡이한 물리적, 음향학적 특성을 이용한 것이다. 천연가스 하이드레이트 탐사법 중 음향측심기 단면도에서 수층에 나타나는 가스 플럼(gas plum) 현상을 확인하거나 탄성파 탐사자료에서 해저모방반사면(BSR)을 확인하는 방법이 보편적으로 이용되고 있다. |
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| 지구물리검층 |
| 지구물리 검층은 시추공검층(borehole logging)으로 불리어지며, 이는 시추 후 혹은 시추와 동시에 지층에 대한 여러 가지 물성(전기비저항, 밀도, 공극률, 자연감마, 속도, 자연 전위 등) 등을 연속적이고 자세하게 측저하는 것을 말한다. 일반적으로 물리검층 방법은 wireline 검층으로서 검층장비를 시추공에 투입하여 하강 또는 상승하면서 장비 자체에서 공급되는 다양한 발생원 즉, 전기적, 음향학적, 방사성 및 전자기등의 발생원이 매질을 통하여 수신기에 수신된 값을 해석하고 또한 매질내에 존재하는 방사능 물질의 함량 정도 등을 측정하여 원하는 검층값을 구하는 것을 말한다. 최근에 와서는 시추와 동시에 지층의 물성자료를 직접 획득할 수 있는 LWD (Logging While Drilling)/MWD (Measurement While Drilling)를 일반적으로 수행한다 |
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| 감압법 |
| 가스하이드레이트층과 하위의 퇴적층 사이에 큰 공극 또는 단열이 존재할 때, 단열 또는 공극의 내압을 감소시켜 가스하이드레이트의 해리를 촉진시켜 가스를 생산하는 방법이다. 모델연구 결과에 의하면 천연가스 하이드레이트가 해리되면 단열팽창에 의해 저류층이 냉각되며 주변으로부터 열이 유입되어 해리가 더욱 촉진되며, 하이트레이트층 하위에 자유가스가 존재할 경우 회수되는 가스의 약 30% 정도를 하이드레이트의 해리로부터 얻을 수 있다는 결과가 얻어졌다. |
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| 열처리법 |
| 증기 또는 열수를 주입해서 가스하이드레이 저류층의 온도를 올려 가스하이드레이트를 해리시켜 가스를 생산하는 방법으로, 수압 파쇄법을 이용하여 하이드레이트층에 인공적으로 단열을 만들어 증기 또는 열수를 주입시킨다. 미국 에너지성의 생산모델 연구에 의하면, 열수 등을 주입할 때 필요한 공급열량은 생산에너지의 약 1/10로 다른 부분에 비해 에너지 효율면에서 우수한 것으로 보고되었다. |
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| 억제제 주입법 |
| 염수를 주입하여 천연가스 하이드레이트를 해리시키고 가스를 회수하는 방법으로 수압파쇄와 열수 주입법을 함께 이용할 경우 효과가 크며 미국 에너지성 자료에 의하면, 고온의 염수를 두께 60m 정도의 천연가스 하이드레이트층에 적용한 결과 에너지 주지가 9~13배에 달한는 것으로 보고되었다. |
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