메탄 하이드레이트 시추과정의 문제점 해결방안과 활용 방안 연구

소개글

메탄 하이드레이트 시추과정의 문제점 해결방안과 활용 방안 연구 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

- 목 차 -

제 1 장 서 론 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
<제 1. 1 절> 개 요・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3
<제 1. 2 절> 배경 설명・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3
<제 1. 3 절> 연구 범위 및 목표 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6

제 2 장 메탄 하이드레이트에 대한 정보 조사 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6
<제 2. 1 절> 메탄 하이드레이트의 정의・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
<제 2. 2 절> 메탄 하이드레이트의 특성 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
<제 2. 3 절> 메탄 하이드레이트가 주목 받는 이유・・・・・・・・・・・・・・・・ 7
<제 2. 4 절> 메탄 하이드레이트의 세계 매장량 현황・・・・・・・・・・・・・・・ 8

제 3 장 메탄 하이드레이트 관련기술 현황・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9
<제 3. 1 절> 메탄 하이드레이트의 탐사 방법・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9
<제 3. 2 절> 메탄 하이드레이트에서의 메탄 채굴 방법・・・・・・・・・・・・・ 11
<제 3. 3 절> 각 국의 기술 현황 및 실정 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12
<제 3. 4 절> 메탄 하이드레이트의 공동 연구 추진의 필요성・・・・・・・・・・・ 14
<제 3. 4. 1 절> 공동 연구의 예 (국제적 컨소시엄의 공동연구)・・・・・・・・・ 15

제 4 장 메탄 하이드레이트의 실용화 연구 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16
<제 4. 1 절> 메탄 하이드레이트의 문제점 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 16
<제 4. 2 절> 메탄 하이드레이트의 문제점 해결방안 연구・・・・・・・・・・・・・16
<제 4. 2. 1 절> 메탄 하이드레이트의 문제점 해결방안 1. ・・・・・・・・・・・・16
<제 4. 2. 2 절> 메탄 하이드레이트의 문제점 해결방안 2. ・・・・・・・・

본문내용

메탄가스 처리 공정에 이 기술을 응용할 수 있다. 문제는 이 기술을 구현해내는 시점과 방법인데 해저 상에서 장치들을 만들어서 설치해야 하기 때문에 지상에서의 작업보다 고려해야 할 사항이 많고 여러 가지 수중 조건에 따라 변수들이 많아 장치 개발에 긴 시간이 걸릴 것으로 예상된다.
<제 4. 3절> 메탄 하이드레이트의 실용화 방안 연구
메탄 하이드레이트는 저온 고압 환경에서만 존재하기 때문에 지상으로 옮겼을 경우 메탄가스가 대기로 배출되어 다른 화석연료보다 더 큰 환경오염을 초래할 수 있다. 지상에서 메탄하이드레이트를 저장할 수 있는 방법이 연구된다면 실용화가 가능할 것으로 보인다. 위와 같은 해결방안들로 채굴상의 문제점이 해결된다면 메탄 하이드레이트는 차세대 에너지원으로써의 역할을 할 것이다. 메탄 하이드레이트는 메탄 가스가 물 분자 속에 갇혀 있는 것으로 메탄 가스와 사용범위가 동일하다. 메탄가스는 천연 가스로 흔히 LNG라고 불린다.
① 우리 생활 속에서 볼 수 있는 천연가스 버스가 있다. 메탄 하이드레이트에서 메탄의 추출이 가능해지면 기존의 버스들을 천연가스를 에너지원으로 하는 버스로 전면 대체하고 천연가스 자동차들을 보급시켜 대기오염을 줄일 수 있습니다.
② 가정에서 쓰이는 가스연료로서의 역할을 한다. 현재 가정에서 사용되는 가스 연료는 LPG, LNG 가 있는데 LPG 에 비해 LNG가 폭발 위험이 적어 더 많이 이용되고 있다. 메탄 하이드레이트의 채굴이 본격화되면 LNG 보유량이 늘어나고 그에 따라 가격이 감소하여 LNG 사용에 경제적인 이점을 줄 것이다.
③ 메탄 가스는 산화에 의해서 소독이나 생체의 조직절편 고정 등에 사용되며, 베이클라이트 ·요소수지 ·비닐론 등의 합성원료가 되는 포름알데히드, 자동차의 내한연료로 쓰이는 메틸알코올로 변화되고, 염소와 대응시켜 염화메틸렌 ·클로로포름 ·사염화탄소를 얻는 반응 등 공업적으로 이용될 수 있다.
④ 가스(도시가스, 메탄, 프로판)를 연소시켜 발전을 하여 전기를 얻고, 남은 폐열로 온수, 난방을 공급하는 방식의 Co-generation co-generation system : 전기 발전과정에서 배출되는 배기열을 냉·난방 및 급탕에 재활용함으로써 전력과 열을 함께 공급하는 에너지 절약형 발전 방식
이란 기계에 사용가능하다. 이 기계는 소규모열병합발전시스템으로 주로 아파트, 빌딩, 병원 등에서 사용된다. 기존의 발전 방식은 전기 발전에 사용되는 에너지가 대부분 배기열로 방출되고 30∼40%만이 최종 사용자에게 공급되어 에너지 효율이 매우 낮았다. 이에 반해 코제너레이션 시스템은 가스엔진이나 가스터빈, 디젤엔진 등의 원동기로 발전을 하고 이때 방출되는 배기열을 최대한 이용해 열에너지로 활용함으로써 에너지 종합효율을 80%까지 높일 수 있다. 열원기, 열회수 시스템, 보조열원 시스템을 갖추고 있으며 소음, 공해가 적어 수요지 부근에 설치할 수 있다. 따라서 송전 도중 전력의 손실을 최대한 막을 수 있고 설비비를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 미국, 일본, 독일, 이탈리아 등에서 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며 가스나 석유를 연료로 하는 시스템이 일부 대형건물에서 이미 실용화 단계에 있다.
제 5 장 결 론
현대 사회에서는 지속적인 이산화탄소의 배출과 대기 중 이산화탄소 농도가 증가하고 있다. 에너지의 생산과 사용, 그리고 배출되는 이산화탄소에 대한 관리가 고려되지 않는다면, 1997년 연간 7.4 million tons에 달했던 이산화탄소 배출량은 2100년에는 26 million tons에 이를 것으로 예상되고 있다. 많은 과학자들은 이산화탄소의 증가가 매우 심각할 수준으로 온난화 문제를 야기 시킬 것에 대해 이의를 달지 않고 있다. 메탄 하이드레이트는 이러한 이산화탄소 감소에 대한 하나의 방안이 될 수 있다. 따라서 우리 조는 이번 보고서에서는 기존의 메탄 하이드레이트에 대한 지식들을 토대로 메탄 하이드레이트를 잘 활용할 수 있도록 지금의 문제점 해결방안과 실용화 방안을 연구해 보았다. 메탄 하이드레이트는 매장량의 규모가 크고 현재 주로 사용되고 있는 석유나 석탄과 같은 화석연료보다 이산화탄소 배출량이 적기 때문에 환경오염에 큰 기여할 수 있다. 메탄 하이드레이트는 청정에너지원으로서 현재 제시되어 있는 메탄 하이드레이트 채굴 과정에서의 문제점을 해결하여 상용화된다면 실생활에서 경제적이고 유용한 에너지원으로 자리 잡을 것이다. 이번 보고서를 통하여 메탄 하이드레이트의 유용성과 현재까지의 연구 성과 등에 대한 많은 지식과 관심을 가지게 되었고 앞으로의 메탄 하이드레이트 개발 과정에 주의 깊게 관심을 가지고 지켜보도록 할 것이다. 현재 우리나라는 다른 나라에 비해 메탄 하이드레이트에 대한 연구가 비교적 미흡하게 진행되고 있다. 이미 많은 연구가 진행되고 있는 일본, 러시아 등과의 기술 교류를 통하여 메탄 하이드레이트의 채굴과 사용에 대한 우리나라의 연구가 활발히 이루어져야 할 것이다. 또한 국가 차원에서 이에 대해 더 많은 관심을 가지고 지원을 아끼지 말아야 할 것이다.
<참고 문헌>
두산대세계대백과 Encyber
유해수, 현상민, 2001, 메탄 하이드레이트 "Methane hydrate : 21세기 거대 신에너지 자원", 춘광출판사
에너지 기술 정보 서비스 http://www.etis.net/
탄성파 탐사 방법, http://www.kgu.or.kr/cgi-bin/board/data/pds2/1-Hydrate.hwp
ATEC(아텍에너지), http://www.atecenergy.com
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<역할분담>
윤희준 : 보고서 작성, 프리젠테이션 자료 작성, 배경설명, 연구 범위 및 목표, 해결방안2
실용화 방안 연구
최영우 : 목차, 메탄하이드레이트에 대한 정보조사, 보고서 수정, 프리젠테이션 자료 수정
메탄하이드레이트에서의 메탄 채굴 방법
정재훈 : 각국의 기술현황 및 실정, 공동 연구 추진의 필요성, 보고서 교정
이충한 : 탐사방법, 문제점, 해결방안1, 결론

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