이산화탄소 저감을 위한 지중처분기술의 지구화학적 개념과 연구개발 동향

이산화탄소 저감을 위한 지중처분기술의 지구화학적 개념과 연구개발 동향

Geochemical Concept and Technical Development of Geological $CO2 Sequestration for Reduction of $CO2

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저자 채기탁, 윤성택, 최병영, 김강주

소속 고려대학교, University of Calgary, 전북대학교, 고려대학교, 군산대학교

학술지정보 자원환경지질 KCI
발행정보 대한자원환경지질학회 2005년

자료제공처 국회도서관 KISTI 한국연구재단
주제분야 자연과학 >  지구과학 ,  공학 >  자원공학 ,  공학 >  환경공학

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<초록>
이산화탄소($CO2)는 기후협약에 관한 교토의정서에서 적시한 온실가스 중에서 가장 중요한 물질이다. 이에 세계 각 국은 화석에너지 사용의 효율성 증가, 저탄소 함량의 에너지원, 대체에너지원 개발 등 이산화탄소 배출량을 조절하고 줄이기 위한 기술 개발에 상당한 노력을 기울이고 있다. 그러나 교토의정서에서 제시한 배출량을 만족시키기 위해서 는 이산화탄소 처분 기술의 개발과 적용이 필수적으로 요구된다. 현재까지 개발된 이산화탄소 처분 기술 중에는 심부 대수층 처분, 심부 석탄층 처분, 유전 및 가스전 처분, 탄산염광물화 처분 등의 지중(지질) 처분 기술이 그 안정성 및 환경적 친화성으로 말미암아 가장 적극적으로 고려되고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소 지중 처분 기술, 특히 대수 층 처분 및 탄산염광물화 처분 기술의 지구화학적 개념과 기술개발 동향에 대하여 알아보고 또한 각 지중 처분 기술 의 장점과 단점에 대하여 검토하고자 한다.

Carbon dioxide ($CO2) is the greatest contributor among the major greenhouse gases covered by the Kyoto Protocol. Therefore, substantial efforts for the control and reduction of $CO2 emissions, including increased efficiency of fossil fuel energy usage, development of energy sources with lower carbon content, and increased reliability on alternative energy sources, are being performed worldwide. However, development and industrial application of $CO2 sequestration techniques are needed to meet the requirements of the Kyoto Protocol. Among the $CO2 sequestration methods developed, geological sequestration methods such as the storage in deep aquifers, deep coal seams and oil and gas reservoirs and the mineral carbonation is considered most favorable because of its stability and environmental effectiveness. In this review, geochemical concepts and technologic development of geologic sequestration technology, especially the storage in deep aquifers and the mineral carbonation, are discussed. The weakness and strengths for each of geologic sequestration methods, are also reviewed.

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<목차>
이산화탄소 저감을 위한 지중처분기술의 지구화학적 개념과 연구개발 동향 / 채기탁 ; 윤성택 ; 최병영 ; 김강주 ; M. Shevalier 1
[요약] 1
1. 서론 1
2. 이산화탄소 지중 처분의 기술 동향 3
2.1. 유전/가스전 처분(storage in oil and gas reservoirs) 3
2.2. 석탄층 처분(storage in coal beds) 5
2.3. 대수층 처분(storage in deep aquifers) 6
2.4. 암염층 처분(storage in salt dome) 9
2.5. 탄산염광물화 처분(storage by mineral carbonation) 9
2.6. 해양 처분(CO₂ storage in deep ocean) 9
2.7. 기술동향 요약 10
3. 이산화탄소 지중 처분의 지구화학적 개념 12
3.1. 이산화탄소의 물리적 특성 12
3.2. 이산화탄소 용해 반응 12
3.3. 용존 탄소의 이온종 및 광물의 용해 침전 반응 14
3.4. 규산염광물의 산성가수분해 반응 15
3.5. 유기탄소 및 산화환원 반응 16
3.6. 반응속도론 17
3.7. 지중처분의 지구화학적 개념 요약 19
4. 결론 19
사사 20
참고문헌 20

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