연구개발 방향 정립을 위한 1MW급 OTEC 플랜트 경제성 분석 연구

오위영(Wee-Yeong Oh),김현주(Hyeon-Ju Kim),김형국(Hyeong-Guk Kim) 한국해양환경·에너지학회 2015 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

신재생에너지의 하나인 해수열에너지의 자원화 기술은 해수자원의 다각적 이용을 위한 핵심기술로서 자원 확보와 환경개선을 위해 국내외에서 새롭게 주목을 받고 있으며, 기술선점을 위한 기술개발 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 본문에서는 1MW 해수온도차발전 개념설계 결과를 바탕으로 경제적 타당성을 분석하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 1MW급 온도차발전 플랜트에서 해양심층수 및 표층수를 이용하여 전기를 생산할 경우 현재 국내 전기료 수준에서는 경제성이 미흡한 것으로 분석된다. 둘째, 해수온도차발전의 적지로 평가되고 있는 태평양 도서국에서는 전기의 보급률이 낮고, 전기료도 높은 수준이기 때문에 현재의 생산단가로도 충분한 경제성을 갖출 수 있다. 셋째, 현재의 국내 전기료 수준에서는 경제성이 부족하나 연구개발을 통해 50MW급 이상의 온도차발전 플랜트 상용화에 성공한다면, 탄소배출권 등을 종합적으로 고려할 때 경제성이 확보될 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 해수온도차발전은 해수 담수화, 농수산 이용, 해저자원 개발 등과 연계하여 다목적으로 이용하면, 경제적 파급효과는 더욱 커질 것으로 판단되므로, 조기 실용화 및 보급 확산을 위한 연구개발을 신속히 추진할 필요가 있다. Annual power consumption of our country is positioned in the upper percentile in the world, and because the proportion of fossil power generation is high, which ranks the 7th CO₂ emission country. In this regard, government has established and is implementing the National Energy Basic Plan to realize to get out of fossilization in energy supply while focusing on securing the technology for renewable energy as well as its commercialization in order to reduce greenhouse gas. Resource recovery technology for deep seawater thermal energy which is one of renewable energies is newly getting attention domestically as well as in overseas for securing resources and environmental improvement as a core technology for multilateral use of marine resources for low carbon and green growth. Economic feasibility analysis was conducted for the research and development as follows on the use of ocean thermal energy conversion(OTEC). First, in the case of power generation using deep seawater and warm discharge water from OTEC plant of 1MW level, it is judged that the economic feasibility is insufficient but the feasibility will be significantly improved if we consider not only power generation but also certified emission reduction by developing the power plant to the size for commercialization. Second, the economic feasibility for the use of deep seawater as OTEC plant of 50MW level turned out to be very good. Especially, when we consider certified emission reduction, it will be possible to secure sufficient economic feasibility. When we use it in connection with OTEC, agricultural and fishery use, it is judged that economic ripple effect will be significant and therefore it will be necessary to conduct research and development for early commercialization, distribution and diffusion of deep seawater energy.

인공갯벌 조성에 관한 경제적 타당성 분석

남광현,오위영,Nam, Kwang-Hyun,Oh, Wee-Yeong 한국해양과학기술원 2003 Ocean and Polar Research Vol.25 No.4

The purpose of this paper is to investigate economic feasibility of creating artificial tidal flats using cost-benefit analyses. We assumed that the cost factors are associated with designing, construction and monitoring, and the benefit factors are associated with fisheries production, habitation, prevention of disasters, water purification, aesthetic value and existence value. First, for analyzing economic feasibility, the scenario suggests that a design can be made in a year, construction can be completed in three years and monitoring must be made for 20 years. Assuming the discount rate of 7.5%, economic feasibility analyses showed that B/C was 2.26 and IRR was 14.50. This study indicated there is economic validity of implementing creation of artificial tidal flat. In addition, we carried out a sensitivity analysis at the change of discount rate and restoration rate. The result of sensitivity analysis clearly showed that economic validity is low when discount rate is over 15%, and changes in restoration rate did not significantly effect on the economic validity.

CO₂ 해양격리시스템의 기술.경제적 가능성평가

박세헌,오위영,권문상,Park, Se-Hun,Oh, Wee-Yeong,Kwon, Moon-Sang 한국해양과학기술원 2005 Ocean and Polar Research Vol.27 No.4

The $CO_2$ storage in geologic and oceanic reservoirs is considered to be one of the carbon management strategies for responding to global climate change. Ocean carbon sequestration is purposeful storage acceleration into the ocean of large amounts of carbon that would accumulate in the atmosphere and naturally enter the ocean over a longer timespan. Some technologies for $CO_2$ ocean sequestrations have been developed as a nation project. However, $CO_2$ ocean sequestrations are attractive because they have the advantage of vast capacity sequestration far away from industrial areas, and offer easier monitoring whereas less economic advantage has been indicated as one of the key barriers compared with $CO_2$ geosphere sequestration, which is produced as a byproduct. In this paper, a conceptual design for $CO_2$ ocean sequestration is introduced, and the preliminary examination is described. As a result, the $CO_2$ price, US$ 24/t shows far away from the economics. The causes come from the expensive $CO_2$ recovery cost and the low $CO_2$ price. The expensive $CO_2$ recovery cost is because too much electricity and water are consumed. In order to look for an economic balance point for $CO_2$ ocean sequestration, NPV=0, it is increases the $CO_2$ price. Finally 60.4$ per ton is found to be the balance price.

해양과학기술(MT)의 현안과 활성화 방안 연구

강길모,오위영,권문상,박세헌,Kang Gil-Mo,OH Wee-Yeong,Kwon Moon-Sang,Park Se-Hun 해양환경안전학회 2006 해양환경안전학회지 Vol.12 No.1

해양은 인류가 앞으로 풀어야 할 숙명적인 문제인 식량문제, 자원문제, 환경문제를 해결할 수 있는 마지막 보루이다. 이러한 점을 감안하여 국내 산 학 연 전문가가 참여하여 추진한 $\ulcorner$해앙과학기술(MT) 개발 계획$\lrcorner$ 이 2004년 7월 28일 대통령을 위원장으로 하는 국가과학기술위원회 심의에 통과됨으로써 우리나라에서도 본격적으로 MT 개발을 추진할 기반을 마련하게 되었다. 또한, 2005년 6월부터 $\ulcorner$MT개발기획$\lrcorner$을 효율적으로 추진하기 위한 후속조치로 해양과학기술 로드맵(MTRM) 수립을 추진하여 2005년 12월에 완료하였다. 본 연구에서는 MT의 국내외 기술개발동향과 현재 직면한 현안문제 및 MTRM수립 결과를 고찰하고, MT R&D 전문기관 설치 운영 및 예산확보 등 MT 활성화 방안을 제시하였다. Marine Technology is the last hope of mankind for resolving predestined issues of food, resources, and environmental problems. facing and realizing this great challenge, domestic industrial, academic and research institutional experts participated in formulating the Marine Technology development plan, and the national science and technology committee chaired by the president passed this important plan thus setting the foundation for activating and promoting MT development. A project to develop Marine Technology Road Map(MTRM) has been carried out since June of 2005 for effective execution of the plan 1his paper reviewed current issues of MT and contents of MTRM, and proposed alternative measures for MT activation and promotion such as the establishment of special institutes for managing MT research and development and the fund raising for MT budget.

북한 해양분지의 석유지질학적인 특징과 남북한 해양과학기술 협력 방안

허식,유해수,권석재,오위영,배성환,Huh, Sik,Yoo, Hai-Soo,Kwon, Suk-Jae,Oh, Wee-Yeong,Pae, Seong-Hwan 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

북한의 서한만 분지는 일일 생산량 450 배럴의 원유가 생산되고 있어 석유부존 가능성이 확인되었고, 중국에서 큰 유전중 하나인 발해만 유전지대와 지리적으로 근접해 있어 대규모 매장 가능성도 있다. 지금까지 북한의 석유탐사 및 투자 현황을 살펴보면, 탐사가 진행중인 곳은 3개 지역으로 서한만 B&C 광구 (스웨덴 Taurus사), 북부 서한만 및 육상 안주분지 (캐나다 SOCO사), 동한만 광구 (호주 Beach Petroleum사) 등이다. 상기 이외의 해저에는 원유가 부존할 만한 분지가 존재하지 않으며, 길주-명천 지구대 등 일부 육상 지역에서는 원유가 발견된 곳도 있으나 경제성이 없는 것으로 추정된다. 지금까지 밝혀진 북한 서한만의 지질은 중국의 발해만과 유사하다. 후기 원생대와 초기 고생대에 생성된 기반암 위에는 최대 $6,000{\sim}10,000\;m$ 두께의 중생대 탄산염암 및 퇴적암과 $4,000{\sim}5,000\;m$ 두께의 신생대 퇴적암이 집적되어 있다. 근원암은 3,000 m 이상되는 쥬라기 및 $1,000{\sim}2,000\;m$ 두께의 백악기 흑색 셰일 그리고 수천 m 두께의 중생대 이전의 탄산염암으로 구성되어 있다. 저류층은 높은 공극률을 가진 중생대부터 신생대에 퇴적된 사암과 중생대전에 균열된 탄산염암이다. 원유 트랩은 배사구조, 단층구조, 파묻혀 있는 언덕 (buried hill) 그리고 층서형 트랩 형태다. 따라서 서한만에서의 퇴적층들은 다양한 형태의 근원암을 가지며 또한 공극률과 투수율이 높고, 많은 단층에 의한 이동경로를 가지게 되므로, 사암으로 이루어진 석유 저장지만 발견하면 석유를 생산할 수 있을 것으로 추정된다. 연안국의 200해리 배타적 경제수역 설정 등 해양관할권 확대가 주류를 이루는 새로운 국제해양질서가 구축되고 있는 상황과 동일한 해역을 대상으로 하는 남북한 해양개발의 인접성 등을 감안할 때, 실리주의적 세계의 변화에 공동으로 대처하고 남북한 상호 경제발전을 도모하기 위해서는 남북한 해양과학기술 협력교류의 활성화와 새로운 첨단 해양기술의 공동 연구 개발 둥 남북 상호간의 능동적이고 적극적인 협력자세가 무엇보다 필요하다고 생각된다. 또한 한반도 주변해양에서 남북한 각기 독자적인 해양관리 및 해양산업의 전개보다는 양국 공동협력에 의해 주변국의 한민족 공동체가 참여하는 방안이 시급한 과제라고 판단된다. The possibility of oil reserve has been conformed because the oil has been produced by 450 barrel per day in the West Korea Bay basin of the North Korea. There is also possibility of giant oil reserve since it is geographically close to one of the biggest oil fields of Bohai Basin, China. Based on the on-going oil exploration and the present condition of investment, the areas of ongoing oil exploration are three: West Korea Bay B&C prospect explored by Swedish Taurus, the north of West Korea Bay and Anju basin explored by Canadian SOCO, and East Korea Bay explored by Australian Beach Petroleum. However, there is little or no possibility of oil reserve in the rest sea areas of three. Even though oil reserves were discovered in the some parts of land areas such as Kilju and Myungcheon, it was presumed to have no economical efficiency. Geology in West Korea Bay off the North Korea is similar to that in Bohai Bay off China. The basement consists of thick carbonate rock of the Late Proterozoic and Early Paleozoic overlain by Mesozoic ($6,000{\sim}10,000\;m$) and Cenozoic ($4,000{\sim}5,000\;m$) units. Source rocks are Jurassic black shale (3,000 m or more), Cretaceous black shale ($1,000{\sim}2,000\;m$), and pre-Mesozoic carbonates (several thousand meters). Reservoir rocks are Mesozoic-Cenozoic sandstone with high porosity and pre-Mesozoic fractured carbonate rocks. Petroleum raps are of the anticline, fault sealed, buried hill, and stratigraphic types. It absolutely needs to take up a positive attitude, the activation of ocean science and technology exchange, and the joint research and development of modern MT (Marine Technology) considering the state of establishing new international ocean order forcing on building up 200 nautical mile EEZ (exclusive economic zone) among coastal nations. Both South and North Koreas should extend the ocean jurisdiction and contiguity, and MT development dealing with the same sea areas. It is more urgent problem to find a way to have the North Korea participated in, and then to develop ocean management and ocean industry individually.

해양심층수 에너지자원 이용 타당성 분석 연구

김정협,김광태,박세헌,오위영,김현주,Kim, Jeong-Hyop,Kim, Gwang-Tae,Park, Se-Hun,Oh, Wee-Yeong,Kim, Hyeon-Ju 한국해양환경•에너지학회 2012 한국해양환경공학회지 Vol.15 No.1

우리나라의 연간 전력 소비량은 세계적으로 상위권에 속해 있으며, 전력을 생산하는 방법으로는 화력발전의 비중이 높아 $CO_2$의 배출량도 세계 10위이다. 이에 정부는 온실가스 감축을 위해 신재생에너지 기술 확보 및 실용화에 주안을 두고 있으며, 에너지 공급의 탈 화석화를 실현하기 위한 국가에너지기본계획을 수립하고 추진 중이다. 신재생 에너지의 하나인 해양심층수 열에너지의 자원화 기술은 저탄소 녹색성장을 위한 해양자원의 다각적 이용을 위한 핵심기술로서 자원 확보와 환경개선을 위해 국내 외에서 새롭게 주목을 받고 있다. 해양심층수 에너지의 해양온도차 발전과 냉난방 이용을 대상으로 다음과 같이 연구개발의 경제성 타당성을 분석하였다. 첫째, 1MW급 온도차발전 플랜트에서 해양심층수 및 발전소 온배수를 이용하여 전기를 생산할 경우 경제성은 미흡하나 연구개발을 통해 상용화 규모로 개발하면 전기의 생산 뿐 아니라 식수 및 탄소배출권 등을 고려할 때 경제성이 커질 수 있을 것으로 판단된다. 둘째, 1,000RT급을 대상으로 해양심층수의 냉난방 이용은 경제성은 양호한편이며 특히 탄소배출권을 고려한다면 충분한 경제성을 확보 가능하다. 이를 해양온도차 발전, 담수화, 농수산 이용 등과 연계하여 이용하면 경제적 파급효과가 커질 것으로 판단되어, 조기 실용화 및 보급 확산을 위한 연구개발이 필요하다. Annual power consumption of our country is positioned in the upper percentile in the world, and because the proportion of fossil power generation is high, which ranks the 10th $CO_2$ emission country. In this regard, government has established and is implementing the National Energy Basic Plan to realize to get out of fossilization in energy supply while focusing on securing the technology for renewable energy as well as its commercialization in order to reduce greenhouse gas. Resource recovery technology for deep seawater thermal energy which is one of renewable energies is newly getting attention domestically as well as in overseas for securing resources and environmental improvement as a core technology for multilateral use of marine resources for low carbon and green growth. Economic feasibility analysis was conducted for the research and development as follows on the use of ocean thermal energy conversion and seawater air conditioning. First, in the case of power generation using deep seawater and warm discharge water from ocean thermal energy conversion plant of 1MW level, it is judged that the economic feasibility is insufficient but the feasibility will be significantly improved if we consider not only power generation but also drinking water and certified emission reduction by developing the power plant to the size for commercialization. Second, the economic feasibility for the use of deep seawater as air conditioning for the power plant of 1,000RT level turned out to be very good. Especially, when we consider certified emission reduction, it will be possible to secure sufficient economic feasibility. When we use it in connection with ocean thermal energy conversion, water conversion and agricultural and fishery use, it is judged that economic ripple effect will be significant and therefore it will be necessary to conduct research and development for early commercialization, distribution and diffusion of deep seawater energy.

연안구역에서의 불허행위 설정에 관한 연구

이문숙(Lee Moon Suk),오위영(Oh Wee Yeong),권문상(Kwon Moon Sang) 한국해양수산개발원 2004 해양정책연구 Vol.19 No.2

해수에너지플랜트 기술 개발 및 활용 방향

김현주(Hyeonju Kim),이호생(Hosaeng Lee),이승원(Seungwon Lee),오위영(Wee-Yeong Oh) 한국신재생에너지학회 2015 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.6

해양심층수 에너지자원 이용 타당성 분석 연구

김정협(Jeong-Hyop Kim),김광태(Gwang Tae Kim),박세헌(Se-Hun Park),오위영(Wee-Yeong Oh),김현주(Hyeon-Ju Kim) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회지 Vol.15 No.1

해수온도차발전을 활용한 해양심층수산업 해외진출 방안

김현주(Hyeon-Ju Kim),김성우(Sung-Woo Kim),이호생(Ho-Saeng Lee),문덕수(Deok-Soo Moon),오위영(Wee-Yeong Oh) 한국해양환경·에너지학회 2016 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5