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메탄 하이드레이트의 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향
장승룡,Chang Seung yong 한국석유지질학회 1999 한국석유지질학회지 Vol.7 No.1
메탄 하이드레이트는 메탄가스를 포함하고 있는 얼음 같은 고체 상태 물질이며 물분자들이 가스 분자들을 둘러싸고 있는 clathrate 혼합물이다. 낮은 온도와 높은 압력의 환경에서 탄화수소 가스는 하이드레이트를 형성하며 이러한 형성 조건으로 인하여 극지방의 육성 퇴적층과 약 300 m 이상 수심이 깊은 해저 퇴적층 내에서 발견된다. 메탄 하이드레이트의 매장량은 정확히 예측하기는 어려우나 그 양은 엄청날 것으로 예상되며, 이와 같은 이유로 향후 천연가스 공급원으로서 주된 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 그 생산 기술은 아직도 취약하며, 또한 메탄 하이드레이트의 해리에 의하여 발생하는 대기 온난화 문제도 심각한 환경 문제로서 대두되고 있다. 이와 같은 관점에서 본 논문에서는 메탄 하이드레이트 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 등을 분석하여 메탄 하이드레이트의 실체와 연구 방향을 밝히고자 한다 Methane hydrate is an ice-like solid material and it has a structure which water molecules enclose gas molecules. For low temperature and high pressure, hydrocarbon gas forms hydrate and due to this condition, it is existed in the arctic region or deep sea. Presently, the amount of methane hydrate is unpredictable, but it is assumed that the amount will be enormous. For this reason, it is expected that it will play a major role as natural gas resources in the future. However, the production technologies are stayed on the low level and the economical technology was not developed yet. Also, emission of natural gas from methane hydrate will cause global warming and thus it is considered as a critical environmental problem. In this paper, the state of the art of the production technologies and environmental effects of methane hydrate were summarized.
소닉노즐을 이용한 천연가스 유량측정에서 임계유동인자 계산
허재영,하영철,장승룡 한국화학공학회 1999 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.37 No.4
소닉노즐은 가스유량계 교정에 널리 사용되는 기준기이다. 소닉노즐로 흐르는 유량을 계산하기 위해서는 임계유동인자라는 노즐 목 조건의 열역학적 물성값이 필요하며 ISO-9300은 이에 대한 계산방법을 제공한다. 그런데 이 방법으로 계산한 임계유동인자는 특정 조건에서 0.5% 이상의 오차가 발생할 수 있고 일반적인 천연가스 거래조건에서도 0.1% 이상의 오차가 있음이 보고되어 있어서, 높은 정확도가 요구되는 천연가스 유량측정에 적용하기는 어렵다. 따라서 본 연구에서는 ISO의 방법보다 정확하게 임계유동인자를 계산하고자 하였다. 이를 위해 현재까지 가장 정확하다고 알려진 천연가스 상태방정식 AGA-8('94)을 이용하였고, 이상기체의 물성계산 모델도 불확도 ±0.05% 이내의 계산식을 사용하였다. 그 결과 본 연구에서 계산한 임계유동인자는 천연가스 거래조건에서 ±0.1% 이내의 정확도를 보여준다. Sonic nozzle is widely used for reference of calibrating flowmeters in gas flow measurement and its use requires the critical flow factor on the thetmodynamic properties of the gas at the nozzle throat. ISO-9300 provides the calculating method of the factor. But since the critical flow factors from this method show an errors over 0.5% in specific conditions and over 0.1 % in general NG custody transfer condition, this method cannot be applied for gas flow measurement with sonic nozzle. Therefore in this study, the other method is used to calculate the critical flow factor for higher accuracy than the ISO method. The equation of state from AGA-8('94) and high accuracy(within±05) model of ideal gas properties are used in calculating the factor. The results of this study show that the accuracy of critical flow factors are within ±0.1% in the NG custody transfer condition.
천연가스 계량배관 내$\cdot$외의 온도차가 계량오차에 미치는 영향에 관한 연구
하영철,이철구,장승룡,이강진,Ha Youngcheol,Lee Chulgu,Chang Seungyong,Lee Kangjin 한국가스학회 1998 한국가스학회지 Vol.2 No.1
단열이 되어 있지 않은 천연가스 계략배관에서 배관 내$\cdot$외의 온도차로 인한 오리피스 유량계 오차를 정성적으로 실험하였다. 고려된 주요 인자는 유속과 대기온도이며 태양복사열도 일부 고려되었다. 실험결과 유량이 극히 작고, 배관 내$\cdot$외의 온도차가 큰 하절기 유동조건에서도 그다지 큰 오차는 발생하지 않는 것으로 분석되었다. Experiments had been conducted Qualitatively regarding flow measurement errors of orifice flowmeter due to temperature difference between the inside and outside the natural gas meter-run in case of no pipe insulations. The primary factors considered in this study are fluid velocity and surrounding temperature. In addition, a portion of thermal radiation due to the sun was involved as a factor. The results showed that the considerable errors were not detected even in conditions of low flow rates and large temperature difference between the inside and outside the meter-run.