차세대 에너지시대 진입을 위한 비재래 에너지 자원

허대기,이재형 한국자원공학회 2010 한국자원공학회지 Vol.47 No.6

CO₂ 지중저장의 국내외 기술개발 현황

허대기 한국암반공학회 2010 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.2010 No.3

$CO_2$ 회수 저장-(5) $CO_2$ 저장기술

허대기 한국과학기술단체총연합회 2008 과학과 기술 Vol.41 No.7

가스하이드레이트 기술개발 현황

허대기 한국자원공학회 2005 한국자원공학회지 Vol.42 No.3

Gas hydrates have attracted much attention recently as a new clean energy resource substituting conventional oil and gas due to its presumed tremendous amount of volume reaching 10 trillion tons of gas and environment-friendly characteristics. Korea also found gas hydrates potential below 1,000m water depth in the East Sea from the analysis of deep sea seismic surveys during the last 5 years. Gas hydrates can contribute to the rapidly increasing consumption of natural gas in Korea and achieve the self-support target by 2010 which is 30% of the total gas demand. The R&D on gas hydrates was first initiated in 1996 and many projects were performed since then including thermodynamic properties of gas hydrates and optimum model for its production as well as characteristics of gas hydrates formations in deep sea. New ten-year gas hydrates development project started this year, consisting of three phases. The purpose of this R&D project by the Gas Hydrate Research Organization is to confirm the existence of gas hydrates buried in deep East Sea in more detail, that can be sufficient to verify the possibility of alternative energy resource of gas hydrates. If the economic amount and equilibrium conditions along the geological structures would be thoroughly evaluated, positively defined in the first phase, the reserve estimation of gas hydrates field would follow in more schematic ways and the efficient production techniques would be fully studies in the following phases. 가스하이드레이트는 전 세계적으로 약 10조 톤에 이르는 막대한 추정매장량과 환경친화적인 장점을 가지고 있어, 고갈의 위험성을 내포한 석유나 천연가스를 장기적으로 대체할 획기적인 신청정 에너지자원으로 각광받고 있다. 우리나라의 경우 동해에서의 예비탐사 결과 수심 약 1,000m이상 되는 심해저 지역에서 가스하이드레이트 부존을 간접적으로 확인하였다. 이러한 가스하이드레이트 개발은 향후 소비가 급격히 증가할 천연가스 보급에 기여함과 동시에 2010년 정부목표인 30%의 천연가스 자급률 달성을 가능케 할 수 있다. 지금까지 우리나라는 동해 지역에 대한 1차 기초탐사를 실시하여 심해지역에서 가스하이드레이트 부존 가능성을 확인하였고, 부존면적에 기초한 단순계산에 의하면 약 6억 톤의 매장량을 예상하고 있다. 이는 현재의 국내 연간소비량 2,000만 톤 기준으로 30년 이상 사용가능한 양이다. 2005년부터는 이전의 예비탐사단계를 뛰어넘어, G/H개발사업단이 발족되어 본격적인 10개년 가스하이드레이트 개발사업을 시작하였다. 사업의 주요내용으로는 2, 3차원 정밀 탐사를 통한 동해 가스하이드레이트 부존 유망지역 정밀파악 및 매장량 평가, 시추를 통한 가스하이드레이트 부존의 직접 확인, 가스하이드레이트 생산을 위한 기반기술 확보 및 시험생산 등이 포함되어 있다.

가스하이드레이트(GH) 연구개발 현황

허대기,이주용 한국자원공학회 2017 한국자원공학회지 Vol.54 No.2

The world resource volume of gas hydrates is estimated about 300 trillion cubic meters excluding the gas hydrates of onshore permafrost. If half of this volume can be producible, it is close to the total reserve of natural gas worldwide. It is anticipated that the commercial production of gas hydrates is possible after 2030 due to the slow development of production technology and recent shale gas revolution. The test production planned in May 2015 was postponed during the preparation stage due to the estimated low production volume, insufficiencies of drill hole stability and flow assurance of produced gas. The test production will be rescheduled at the end of 2018. We have to prepare the gas hydrates era by developing a new breakthrough production technology in order not to kill the outcomes obtained during the gas hydrates development program of Korea last 10 years. 육상 동토층의 가스하이드레이트를 제외한 해양의 사질형 가스하이드레이트 부존량은 약 300조 입방미터로 추산되고 있다. 이중 50%를 생산할 수 있어도 현재의 천연가스 매장량에 육박한다. 막대한 부존량을 나타내는 해양 가스하이드레이트의 상업적 생산은 더딘 생산기술 확보와 최근의 셰일가스 붐으로 인해 2030년 이후가 될 전망이다. 2015년 5월로 예정되었던 국내 시험생산은 준비 과정에서 예측된 시험생산량의 부족, 시추공 안정성 확보 미흡, 가스하이드레이트 유동성 확보 미흡 등의 이유로 연기되었으나 2018년 재추진 여부를 결정할 예정이다. 이미 확보된에너지원인 가스하이드레이트의 개발기술을 사장시키지 않기 위해서라도 새로운 획기적인 생산기술을 개발하여 향후 도래할 가스하이드레이트 시대를 대비해야 한다.

석유가스개발 분야의 연구동향 및 전망

허대기 한국자원공학회 2012 한국자원공학회지 Vol.49 No.5

This paper reviews the history of petroleum development and the trend of R&D in order to predict the desirable research direction in Korea. Starting with the establishment of the Korea National Oil Corporation (KNOC), initial R&D was focused mainly on offshore exploration and the government support was vulnerable to the fluctuating oil price. The unfavorable condition caused by the IMF crisis continued until the oil price jump in 2004. Korea became a petroleum producing country since the production from the Donghae-1 gas field which was found by our own technology. The R&D environment was quickly recovered after the launch of the large scale projects such as energy technology innovation project and The Korea energy and mineral resources engineering program. R&D on self-reliance of petroleum development technology and unconventional resources was started successfully. Recent research is focused on practical research topics linked with overseas projects. In order to enhance our capability of petroleum development technology, we need to promote internationally competitive original technology and service companies as well as capacity building of operatorship. 이 논문에서는 과거 우리나라의 석유가스개발 역사를 조명하고 석유가스개발기술의 연구 추이를 파악하여 향후 바람직한 연구 방향을 가늠해 본다. 1979년 한국석유공사(구 한국석유개발공사)의 발족과 더불어 시작된 우리나라 석유가스개발 연구는 초창기 대륙붕 석유탐사에 치중하였으며 유가의 등락에 따라 연구개발에 대한 정부지원이 차별화되었다. 1997년 IMF 경제위기로 인해 그동안 명맥을 이어오던 연구개발 환경이 열악해지며 이러한 상황은 2004년 유가폭등까지 지속된다. 1998년 동해-1 가스전을 자체기술로 발견하여 2004년 생산에 들어가 우리나라도 산유국에 진입하게 된다. 2007년 대규모 연구개발사업인 에너지기술혁신사업과 자원개발특성화대학 사업을 출범시켜 연구개발 환경은 급속히 회복되었다. 이를 통해 석유가스 개발기술 자립화와 비재래자원에 대한 연구개발이 성공적으로 출범하였으며 최근에는 해외 석유가스 개발현장과 연계된 실질적인 연구가 주를 이루고 있다. 국내 석유가스개발기술의 발전을 위해서는 국제 경쟁력 있는 원천기술의 개발, 개발현장과 연계한 국내실정에 맞는 서비스 회사의 육성, 운영권자로서의 역량강화 방향으로 연구개발을 추진해야 한다.

한국의 석유자원 분류체계 제안

허대기 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.2

Petroleum producing countries and international oil companies should have an accurate and standard assessment program for their petroleum resources on a regular basis in order to effectively manage their asset. Accurate and standard resource assessment is dependent upon a good petroleum deposit classification system. Since every country or oil companies have their own classification system, it is not easy to compare petroleum resources of different classification systems. Petroleum related societies such as SPE and AAPG in addition to the United Nations try to have a common resource classification system. Petroleum resource classification system, however, can not be consolidated due to the characteristics of oil producing countries. Korea became a petroleum producing country since the production of Donghae-1 gas field in 2004. Korea needs an acceptable petroleum deposit classification system throughout the petroleum upstream industry in order to manage the overseas petroleum development projects underway. A petroleum deposit classification system is now proposed. 모든 산유국과 석유회사는 보유하고 있는 총석유자원의 효율적 관리를 위하여 정확한 석유매장량 평가를 주기적으로 실시하여야 한다. 정확한 석유매장량 평가에 기본이 되는 틀이 석유매장량 분류체계이다. 대부분의 국가나 석유회사는 자체적인 석유매장량 분류체계를 가지고 있어 매장량 비교에 어려움이 있다. 최근에 UN과 국제석유공학회를 포함한 관련학회에서는 석유매장량 분류체계의 통합작업을 추진하고 있다. 그러나 국가별로 석유자원의 관리방법에 차이점이 많아 통일된 분류체계를 도출하기는 불가능할 것으로 예상된다. 2004년 동해-1 가스전의 생산으로 우리나라도 산유국에 진입하였으며 지속되는 고유가로 인해 해외석유개발사업이 활성화되고 있어 우리나라 실정에 적합한 석유자원 분류체계가 필요한 실정이다. 이에 한국의 석유매장량 분류체계를 제안하고자 한다.

국내 CO2 지중저장 사업화 방안 연구

허대기(Dae-Gee Huh),박용찬(Yong-Chan Park),유동근(Dong-Guen Yoo),황세호(Seho Hwang) 한국에너지학회 2009 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2009 No.-

은(Ag)계 활성금속을 사용한 질화 알미늄(AlN)과 Cu의 브레이징

허대,김대훈,천병선,Huh, D.,Kim, D.H.,Chun, B.S. 대한용접접합학회 1995 대한용접·접합학회지 Vol.13 No.3

Aluminium nitride(AlN) is currently under investigation as potential candidate for replacing alumium oxide(Al$_{2}$ $O_{3}$) as a substrate material for for electronic circuit packaging. Brazing of aluminium nitride(AlN) to Cu with Ag base active alloy containing Ti has been investigated in vacuum. Binary Ag$_{98}$ $Ti_{2}$(AT) and ternary At-1wt.%Al(ATA), AT-1wt.%Ni(ATN), AT-1wt.% Mn(ATM) alloys showed good wettability to AlN and led to the development of strong bond between brate alloy and AlN ceramic. The reaction between AlN and the melted brazing alloys resulted in the formation of continuous TiN layers at the AlN side iterface. This reaction layer was found to increase by increase by increasing brazing time and temperature for all filler metals. The bond strength, measured by 4-point bend test, was increased with bonding temperature and showed maximum value and then decreased with temperature. It might be concluded that optimum thickness of the reaction layer was existed for maximum bond strength. The joint brazed at 900.deg.C for 1800sec using binary AT alloy fractured at the maximum load of 35kgf which is the highest value measured in this work. The failure of this joint was initiated at the interface between AlN and TiN layer and then proceeded alternately through the interior of the reaction layer and AlN ceramic itself.

Status of Otway CO₂ Storage Project in Australia

허대기(Dae-Gee Huh),박용찬(Yong-Chan Park) 대한지질학회 2009 지질학회지 Vol.45 No.5