(환경과대체에너지 A형) 비재생에너지 중 ‘가스 하이드레이트’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오

소개글

(환경과대체에너지 A형) 비재생에너지 중 ‘가스 하이드레이트’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론

1. 가스 하이드레이트란

2. 가스 하이드레이트의 역사적 배경

3. 가스 하이드레이트의 결정구조

4. 가스 하이드레이트의 특성
1) 가스하이드레이트층의 지구물리적 특성
2) 하이드레이트의 지질․지화학 특성
(1) 동해 울릉분지내 가스하이드레이트 분포 현황
(2) 가스하이드레이트의 세계 분포현황

5. 가스 하이드레이트의 생성원리 및 매장량

6. 가스 하이드레이트의 특성 및 형태

7. 가스 하이드레이트의 에너지․환경․지질재해 측면의 중요성
1) 에너지원 측면
2) 경제성 측면의 중요성
3) 환경 및 지질재해 측면

8. 가스하이드레이트 생산회수 기술
1) 생산회수 방법
(1) 감압법(depressurization)
(2) 열 또는 열수 주입법
(3) 억제제 주입법(Inhibitor injection)
(4) 치환법(replacement Method)
2) 감압법으로 회수생산시 발생 현상
3) 감압법 적용의 타당성

9. 국내 가스하이드레이트 기술개발 현황

10. 시사점

Ⅲ. 결론

참고문헌

본문내용

산 이전에는 GH의 초기 유효 투수율이 극도로 작아서 감압법으로 GH를 해리하는 것이 불가능하다고 생각하였지만, 시험결과를 분석한 바 MH 21 컨소시엄은 심지어 GH 포화도가 80% 만큼 높은 GH도 유체유동이 가능하다고 밝혔다. 이 발견이후, 많은 연구자들이 감압법을 이용한 해리 및 생산을 중점적으로 연구하고 있다. 감압법보다 월등히 좋은 회수방법은 아직까지 발견하지 못하고 있다.
9. 국내 가스하이드레이트 기술개발 현황
2004년 6월 산업자원부 주도로 3단계 10개년 “가스하이드레이트 자원개발 사업 기본 계획”을 수립하고, 1단계(2005~2007) 사업에서 동해안 GH 부존을 확인하였고 회수생산 기술 분야에서는 실험실 시험장치를 이용한 감압법, 억제제 주입법, 열자극법 등과 배가스 치환법을 통한 GH 회수생산 실험을 수행하여 국내 GH 생산법에 대한 기초기술을 확보할 수 있었다. 국내 실내실험의 한계성으로 실제현장 시험생산 기술 및 기법 연구의 필요성이 요구됨에 따라 IODP, 미국, 일본, 인도 등의 전문가와 연구 및 정보공유를 지속적으로 추진하여 1단계 사업 결과로 2007년 11월 동해안에서 심해저 심부 가스하이드레이트 부존지역 코어링을 통하여 GH 실물 채취에 성공하였고 부존량은 8억 톤 정도로 추정되었다.
2단계 사업(2008~2011)에서 지식경제부, 가스하이드레이트 사업단을 주축으로 한국가스공사, 한국지질자원연구원, 한국 석유공사 등 출연기관과 서울대, 카이스트, 한양대, 해양대 등 국내 산학연과 해외 LBNL, PNNL 등 학교 및 기관에서도 GH 개발 생산관련 공동 연구를 수행하였고 그 결과로 부존량을 종합적으로 재평가하여 울릉분지 샌드층에만 6억톤이 부존된 것으로 평가하였으며 시험 생산 후보지 선정을 위한 연구가 수행되었다.
3단계 사업(2012~2014) 에서도 2단계 수행기관이 연속적으로 과제를 수행하고 있으며 시험생산을 최종 목적으로 1, 2 단계에서는 거의 수행되지 않았던 환경평가를 수행하고 있다. 이는 GH 회수생산시 해저면의 변화 및 침하, 바다 속 환경 및 대기환경에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 파악하여 ‘15년 시험생산 시 발생 가능한 문제점을 사전에 예방하고자 하는 것이다.
10. 시사점
우리나라는 에너지 소비의 60% 이상을 석유와 천연가스에 의존하고 있고, 에너지원의 97%를 수입에 의존하고 있다. 우리나라의 LNG 수입량은 일본에 이어 세계 2위이며 1차 에너지소비 중 천연가스가 차지하는 비중은 13%이상으로 2000년 이후 천연가스의 소비량이 매년 20%이상 증가하면서 주요 에너지 공급원으로서 확고한 위치를 차지하고 있다. 또한 점점 심각 해지는 지구온난화현상의 대응책으로 기후 변화협약의 적용이 강화됨에 따라 세계의 에너지 소비는 이산화탄소의 발생량을 최소화하고 가정용, 산업용 연료로 쉽게 사용할 수 있는 청정에너지원인 천연가스의 수요가 폭발적으로 증가하고 있으나 에너지 자원의 점진적인 고갈에 따른 선진국 및 자원보유국의 에너지 독점이 심화되고 있는 현실이다. 이에 세계 각국은 수년전부터 이러한 에너지의 위기를 극복하기 위해 부단한 연구를 하였고 여러 대체에너지를 개발하였으나 효율과 비용의 측면에서 화석연료를 대체하지 못하고 있으며, 최적의 대체 에너지라 불리는 수소에너지의 개발은 수송 및 저장에 대한 문제 등으로 실제 상용화에는 적잖은 시간이 소요될 것으로 예측된다.
가스 하이드레이트(Gas Hydrate)는 기체가 저온, 고압의 조건에서물 분자와 결합하여 형성된 고체상태의 결정으로서 물 분자 내부에 기체 분자가 포접된 상태로 존재한다. 수소결합에 의해 3차원의 격자구조를 형성하는 물을 주체(host)라고 부르며 형성된 동공에 포접되는 기체를 객체(guest)라고 부른다. 현재까지 약 100여종의 객체가 밝혀졌으며 대표적인 물질로 메탄, 에탄, 프로판과 같은 천연가스 성분과 질소, 산소, 이산화탄소와 같은 대기성분, 프레온가스나 VOC, 일부 에스테르, 아민계 등이 존재한다. 하이드레이트는 각 객체에 따라 존재 가능한 온도 압력 조건이 각각 다르며 적절한 온도, 압력조건이 파괴될 경우 원래 상태의 주체와 객체로 갈라지게 된다.
자연계에 존재하는 가스 하이드레이트는 거의 대부분 메탄으로 이루어져 메탄 하이드레이트라고 불리며 드라이아이스와 외관상 유사하여 불타는 얼음으로 불리기도 한다. 이러한 메탄 하이드레이트의 매장량은 인류가 약 3000년 이상 사용할 수 있는 양으로서 해저 및 영구동토지역에 주로 분포하며 우리나라 동해분지에 메탄 하이드레이트의 매장이 확인 되었고 그 매장량은 우리나라 가스소비량의 30년분으로 추정되나 계속적인 탐사로 추정매장량이 증가할 것으로 예상되고 있다.
Ⅲ. 결론
지금까지 본론에서는 비재생에너지 중 ‘가스 하이드레이트’에 대해서 서론, 본론 및 결론으로 나누어 논해 보았다. 최근 “자원전쟁”이라 할 정도로 세계적인 에너지자원 확보경쟁이 치열하게 전개되고 있는 상황에서 주요 에너지 자원을 대부분 수입하는 우리의 경우 안정적인 자원의 확보는 국가적 필수과제이다. 한국의 에너지 수급은 불가피하게 세계시장에 영향을 줄 수밖에 없는 구조를 감안할 때 지속적이고 체계적인 자원외교는 물론, 에너지 개발관련 보다 많은 지원과 전문 인력 양성을 위한 프로그램 마련이 절실한 때이다. 우리나라는 에너지자원이 빈약하여 대부분의 석유가스 자원을 수입하고 있어 새로운 에너지원으로 각광받는 가스하이드레이트를 자체 개발하여 국내 에너지 자급률을 높이는 일은 국가 사활이 걸린 중대한 일이다.
참고문헌
한국석유공사(2007). 하이드레이트 이용 천연가스 수송방안 연구동향.
지식경제부(2011). 가스 하이드레이트 개발생산연구 보고서.
김상규 외(2012). 토질역학 이론과 응용.
한국지질자원연구원(2015). 가스하이드레이트 개발생산 연구. 한국지질자원연구원.
허대기(2005). 가스하이드레이트 기술개발 현황. 한국지구시스템공학회지.
류병재(2005). 천연가스 하이드레이트의 특성. 형성부존 및 탐사개발. 대한지질학회지.
박성식(2008). 가스하이드레이트 해리로 인한 해저사면의 붕괴에 관한 연구. 한국지구시스템공학회지.

키워드

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