환경과대체에너지1)다양한 비재생에너지 중 ‘셰일가스’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오

소개글

환경과대체에너지1)다양한 비재생에너지 중 ‘셰일가스’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.서론
2.셰일가스의 정의 및 특징
3.셰일가스 주요 생산기술
4.셰일가스 개발 및 에너지 기업의 투자 현황
5.셰일가스와 환경문제
6.세일가스 개발 시 고려해야 할 사항
7.결론
8.참고 자료

본문내용

Blowout Preventer)가 제대로 작동되지 못하여 가스정 폭발이 발생한 사례가 있다.
가스정 폭발은 지하에서 발생되는 문제로써 본질적으로 제어하기가 어렵고, 발생 시에는 많은 유체와 가스가 방출되며 폭발로 인한 인명피해까지 발생할 수 있기 때문에 중요한 문제라고 할 수 있다. 이를 방지하기 위한 BOP 이외에 2차적으로 예방 할 수 있도록 원격조종자가 정두(Well head)로부터 15 m 이내에 위치하도록 규정하고 있으며, 최소 2개의 장벽으로 BOP가 안전하게 작동되는지 압력 테스트를 실시한다. 또한 지속적인 모니터링을 실시함으로써 가스정 폭발 문제를 예방 및 최소화 할 수 있다.
셰일가스 개발 시 시추작업과 수압파쇄 작업이 소규모 지진을 유발시킬 수 있다. 2008-09년에 142년 동안 지진이 없던 텍사스의 Cleburne에서 몇 차례 3.3강도의 지진이 감지되었는데 일부 거주자들이 원인을 바넷 셰일의 증가하는 수압파쇄 작업과 관련된 것이라 생각해 책임을 요구했지만, 연구결과 수압파쇄와 지진 사이에 결정적인 관계가 없지만 폐수를 처리정에 주입하는 과정에서 지진파가 발생될 수 있다고 하였다. 수압파쇄 중에 수많은 미세지진파가 발생하지만 가장 큰 규모는 리히터 규모 1.6으로 매우 작다. 미세지진 발생은 셰일가스 개발에서 발생빈도 또는 위험도 면에서 미약하기 때문에 꾸준한 모니터링으로 충분히 예방될 수 있으며 수압파쇄 작업 시 지진파 모니터링은 예상치 못한 큰 규모의 지진발생이 어떻게 유발되는지에 대한 이해를 향상하는데 중요하다.
6. 세일가스 개발 시 고려해야 할 사항
현장오염 사례를 분석 한 결과, 셰일가스 개발 시 발생될 수 있는 환경이슈들의 발생원인 및 이에 대한 대안법을 영향력이 큰 순서대로 정리를 하였다. 지하수 오염은 가스정의 시멘팅 및 케이싱의 결함으로 발생하며 이는 천부 저류층에 대한 수압파쇄를 지양하고, 하게 될 경우 자연균열과의 교차를 최대한 줄이도록 설계를 해야 한다. 가스정 폭발은 저류층의 압력이 시추공의 압력을 초과하거나 장비의 손상이 생길 경우 발생하는데, 이는 BOP 장비 이외에 2차적으로 원격 조종자의 정두로부터의 위치 규정을 준수하고 지속적인 모니터링을 통하여 예방하고, 현장복구 문제는 개발기업이 시추지역을 가이드라인 하에 복구를 하지 않을 경우로써 폐공을 완벽히 하고 지상 장비들을 적절히 정리함으로써 예방 할 수 있다. 지표수 및 토양오염은 저장탱크 및 피트 또는 파이프라인에 결함으로 인한 문제로써 이중 피트 라이너를 사용하며 오픈피트를 고강도의 철제 저장탱크로 교체 사용하여 영향을 완화할 수 있다. 지진발생 위험은 수압파쇄작업 또는 폐수를 처리정으로 주입 할 시에 발생할 수 있는데, 이는 지속적인 모니터링으로 충분히 예방할 수 있다.
셰일가스 개발 시 발생되는 환경영향 중에서 가장 큰 이슈는 지하수 오염문제이다. 지하에서 수압파쇄 작업으로 인한 균열이 케이싱 및 시멘팅에 결함을 야기시켜 가스이동이 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위해서는 다단계 수압파쇄 작업 시 수평정의 수직부분에서 수압파쇄 마지막 단계 사이의 안전거리를 확보해야 한다.
7. 결론
현재 전 세계 곳곳에서 셰일가스 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 개발이 진행됨에 따라 여러 가지 환경문제들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 셰일가스층 개발 시 발생되는 환경문제들과 그 영향을 분석하였다. 대표적인 문제들 및 원인을 살펴보면, 가스정 폭발 문제는 가스정에서 저류층의 예상 밖의 높은 압력이 발생할 경우, 지표수 및 토양오염은 환수류 및 폐수를 저장하고 보관하는 저장탱크 및 피트의 결함이 생겨 유출이 될 경우, 지하수 오염은 시추공 내의 시멘팅 및 케이싱이 적절히 이루어지지 않아 유출이 발생할 경우 유발 가능성이 있다. 이와 같은 환경문제들로 인해 개발지역 인근 주민들의 건강 및 인명피해가 발생 할 수 있으며, 자연 생태계가 훼손될 수 있다. 따라서 이러한 피해를 줄이기 위한 예방책을 마련해야 하는데, 지하수 오염문제의 경우 다중 시멘팅 및 케이싱과 지속적인 모니터링 등으로 영향을 최소화 할 수 있으며, 지표수 및 토양오염문제는 저장 장비들의 이중라인, 운영자가 주의를 조금 더 기울이면 충분히 예방될 수 있다. 그러나 지하수 오염문제의 경우는, Chesapeake사의 ‘Green Frac’ 프로그램과 같이 파쇄용액에 첨가되는 화학물질의 양을 10∼25 % 감소시키는 연구 또는 인체에 유해한 화학물질을 친환경 물질로 대체하는 연구가 많이 진행되어 현장에 적용된다면 문제를 완화시킬 수 있을 것이다. 또한 셰일가스 개발 지역의 각 주 마다 요구하는 규제들이 다양하게 존재하므로, 이를 잘 준수하여 개발을 한다면 환경영향을 더욱 감소시킬 수 있을 것이다.
현장오염 사례 분석을 통한 결과, 시멘팅 및 케이싱에 결함의 발생으로 인한 가스이동이 10 % 미만의 적은 비율을 나타내지만 지하수를 오염시킴으로써 영향력이 가장 크게 나타났다. 이에 대해 바넷셰일, 이글포드 셰일, 마르셀러스 셰일의 수압파쇄 작업 미세지진 데이터 분석을 수행하여 바넷셰일은 수평정의 수직부분으로부터 마지막 스테이지 중앙까지의 안전 거리를 1,330 ft로 설계해야하며, 이글포드 셰일은 996 ft, 마르셀러스 셰일은 570 ft로 설계해야 한다는 결과를 도출하였다. 이는 위의 셰일가스개발 지역에 추가적인 수압파쇄 작업 또는 다른 개발 지역의 수압파쇄 작업을 수행할 경우에 환경영향을 감소시키거나 예방하는데 도움이 될 것으로 생각된다.
8. 참고자료
송형태. “세계 태양광산업 동향과 한국의 전략 :중국사례중심”, 2012.
박은지. “신재생에너지의 확산과 비용감소 혁신의 상호작용분석”, 2016.
신창훈, 이영수, 이정환, 장호창, 백영순, 2012, “셰일가스 세계 분포현황
및 산업동향”, 한국지구시스템공학회지, 제 49권 4호, pp. 571-589.
윤여중, 2010, “셰일가스 혁명이 천연가스 가격 안정화 이룬다”, LG 경제
연구소, 리포트, pp. 39-53.
지식경제부, 한국 가스공사, 2011, “셰일·치밀가스전 개발기술”, p.13.
황광수, 2008, “셰일가스와 천연가스 시장 전망”.

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