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X-ray diffraction을 이용한 가스 하이드레이트 미세구조 분석
이종원(Lee, Jong-Won),설지웅(Seol, Ji-Woong),고동연(Koh, Dong-Yeun),이흔(Lee, Huen) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.10
다양한 조성을 갖는 CH₄+CO₂ 혼합 기체 하이드레이트 샘플의 미세 구조 분석을 위하여 X-ray 회절 방법을 이용하였다. X-ray 회절 분석을 이용할 경우, 하이드레이트로의 전환율과 같은 정성적인 분석뿐 아니라 각 객체별 cage occupancy와 같은 정량적인 분석까지도 가능한 것으로 나타났다. 또한 이렇게 얻어진 X-ray 회절 분석 결과 및 refinement 결과를 ^{13}C 고체 NMR 방법과 교차 비교함으로써 측정 결과의 신뢰도를 높이려 하였다. 얻어진 분석 결과는 이후 가스 하이드레이트를 이용한 다양한 연구 분야에서 저장용량 평가 및 객체 점유율과 같은 미세 구조 정보를 얻는 데에 유용하게 사용될 것으로 전망된다.
얼음 물질을 이용한 미래 에너지와 지구 온난화 처리 방안
신규철,이흔,Shin, Kyu-Chul,Lee, Huen 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.2
낮은 온도와 높은 압력에서 저분자량의 가스가 물분자들에 의해 만들어지는 격자 속으로 포집되면서 형성되는 가스하이드레이트에 대한 존재가 알려진 것은 비교적 오래 되었으나, 물과 가스에 의해 형성되어 진다는 점에서 최근 관심이 증가되고 있다. 포집되는 가스의 종류에 따라 독특한 특성을 가지고 각각의 구조 결정을 형성하는 하이드레이트는 최근 지구 온난화가스인 이산화탄소 문제와 다양한 에너지원, 특히 천연가스와 수소 에너지에 대한 연구로 크게 주목받고 있다. 따라서 본 고에서는 가스 하이드레이트 활용 분야 중에서 활발히 진행되고 있는 분야, 즉 대표적 지구온난화 가스인 이산화탄소의 심해저장과 동시에 메탄 하이드레이트 층으로부터의 천연 가스의 포집연구와 수소 저장량을 극대화시킨 수소하이드레이트에 관한 전반적인 연구동향을 소개하도록 한다. Gas hydrates are known to form by physical interactions between host water and guest gas molecules and thus can be treated as a special type of icy materials. The gas hydrates are recently highlighted because of their use to future energy source even though they were discovered naturally in the deep-sea marine sediments a long time ago. However, the present and future urgent task is to develop the efficient and safe production technology for recovering methane from gas hydrates. Here, we propose one of potential recovery processes using swapping phenomenon occurring between gaseous carbon dioxide and methane hydrate deposits. Such a swapping process provide several technological and economical advantages over conventional processes. The carbon dioxide can be directly sequestered into methane hydrate layer and simultaneously methane can be produced with a high recovery rate more than 90%. In addition, the icy powders can be effectively used as a new medium for storing hydrogen. To increase hydrogen storage capacity the icy hydrate networks need to be redesigned to create the more empty cages in which hydrogen gas can be enclathrated. Functionalized icy materials might be used in a variety of energy and environmental fields.