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SF<sub>6</sub> & N<sub>2</sub> 혼합가스의 조성변화에 따른 Hydrate 형성 특성 관찰에 관한 연구
문동현(Moon, D.H.),이재정(Lee, J.J.),신형준(Shin, H.J.),이주동(Lee, J.D.),서용원(Seo, Y.W.),이강우(Lee, G.W.) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.10
가스하이드레이트는 물분자들의 수소결합에 의하여 입체 그물구조를 만들게 되면 그 그물구조의 공동(Cavity) 내에 크기가 작은 가스 분자들이 포획되면서 형성되는 결정체이다. 이러한 원리로 포획되어질 수 있는 가스는 130여종에 이른다. 포획가능한 가스 분자들 중 SF<sub>6</sub>의 경우 보다 쉬운 조건에서 하이드레이트 형성이 되는 점을 이용하여 SF<sub>6</sub>의 분리 회수에 하이드레이트의 형성 원리를 적용하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 압력조건과 조성변화를 달리하여 SF<sub>6</sub> 하이드레이트 형성 특성을 관찰하였다. 본 연구에서 하이드레이트 결정 형성 특성 및 형성 속도에 대한 실험과 분석을 통한 결과를 확보함으로써 향후 SF<sub>6</sub> 하이드레이트의 생산, 저장, 회수, 분리 등의 설계의 기본자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Raman Spectroscopy를 이용한 SF<sub>6</sub> 혼합 하이드레이트의 분광학적 해석에 관한 연구
신형준(Shin, H.J.),문동현(Moon, D.H.),김민철(Kim, M.C.),김영석(Kim, Y.S.),서용원(Seo, Y.W.),이강우(Lee, G.W.) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.10
하이드레이트는 저온.고압에서 저분자량의 게스트(guest)가 호스트(host)인 물분자 속에 포획되어 만들어지는데 일련의 과정은 물리적 반응을 통해 생성된다.본 연구에서는CO₂보다 지구온난화지수(Global Warming Potential)가 23,900배 높은 SF<sub>6</sub>의 회수 및 정제기술로써 하이드레이트화를 이용하는 신기술 개발의 일환으로 분광학적 접근을 통해 SF<sub>6</sub> 혼합 하이드레이트의 정성 및 정량분석을 수행하였다. Raman Shift 분석 결과 SF<sub>6</sub>의 770cm^{-1}에서 v_1 진동주파수를 확인함으로써 하이드레이트 내 SF<sub>6</sub>가 안정적으로 포집됨을 확인하였고 혼합가스 내 SF<sub>6</sub> 농도별로 만들어진 샘플의 Raman Shift를 통해서 SF<sub>6</sub>의 하이드레이트 전환율을 가늠할 수 있었다.
LFG를 이용한 가스 하이드레이트 생산을 위한 운전조건 선정에 관한 연구
문동현(Moon, D.H.),신형준(Shin, H.J.),윤지호(Yoon, J.H.),이강우(Lee, G.W.) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
LFG는 약 4,500kcal/m³의 높은 발열량을 가지는 에너지원으로 활용이 가능한 동시에 GWP가 21인 CH₄를 제거함으로써 탄소배출권(CERs) 확보를 통해 CDM 또는 ET 시장에서 유리한 위치를 선점할 수 있다. LFG의 활용기술에는 발전과 중질가스 및 고질가스 형태의 연료로 생산하는 방식이 있다. 하지만 기존의 기술은 LFG의 발생량이 일정규모 이상인 매립지에서 경제성을 가지기 때문에 국내에서는 14곳의 대형 매립지에서만 에너지원으로 활용하고 있다. 그 외 중소규모 매립지에서는 대기중으로 방출하거나 소각하여 처리하므로 가용한 에너지원이 버려지고 있을 뿐만 아니라 지구온난화에 영향을 미친다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 경제성을 가지는 에너지원으로 활용하기 위하여 하이드레이트화를 이용한 CH₄ 분리, 정제, 수송 연구를 진행하였으며, 이러한 연구의 일환으로 pure CH₄를 대상으로 하이드레이트 형성 시 구동력(driving force)에 따른 induction time, growth rate, gas consumption 측정을 통하여 LFG를 이용한 가스 하이드레이트 생산을 위한 운전조건 선정을 위한 기본 자료로 사용하고자 한다.