한국인근 해양지중저장 중 누출된 CO₂의 다중규모 확산에 관한 수치적 연구

국문 초록 (Abstract)

지구온난화를 완화시키기 위해 CO₂ 배출을 줄이는 CCS기술에 관한 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다. 육상 저장 공간이 부족한 우리나라에서는 CCS기술 중 해양지중저장법이 실행 가능하다. 해양지중저장법의 실행을 위해서는 CO₂의 누출 위험도, 누출 모니터링과 누출 시의 환경 영향평가를 통한 공적 수용성(Public acceptance) 확보가 필요하며, 누출 시의 환경 영향 평가를 위해서는 누출된 기체상태의 CO₂ 거동과 용해된 CO₂(DCO₂, Dissolved CO₂)의 해수 중 확산 예측이 중요하다.
본 연구에서는 대한민국 인근 해양지중에 저장된 CO₂가 다양한 원인으로 해저면에서 해수로 누출되는 경우에 대한 CO₂의 다중확산을 MEC-CO₂ 모델을 이용한 수치시뮬레이션을 통해 예측하고, 환경영향 평가를 수행하였다. 연간 0.35, 0.5 및 1.0만톤의 누출량을 기준으로 15일간의 시뮬레이션을 수행한 결과 누출면(수심 180m)에서 80m 상승한 수심 100m에서는 모두 용해되는 것으로 예측되었다. 누출량이 가장 많은 경우에도 환경영향의 기준치로 선정한 CO₂ 분압(pCO₂, partial pressure CO₂) 변화량(ΔpCO₂)인 500ppm(Kita and Watanabe, [2006])을 초과하지 않았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The CCS(Carbon Capture and Storage) technology to reduce CO₂ emission is internationally implemented for the mitigation of global warming. Since there is not enough inland storage space in Korea, ocean geological storage, is feasible. However. in order to carry out ocean geological storage, public acceptance should be acquired through the risk assessment of CO₂ leakage, the leakage monitoring and the assessment of environmental impact when CO₂ leakage occurs. The behavior of leaked gas or liquid CO₂, and the prediction of diffusion of dissolved CO₂(DCO₂) in seawater are important for the assessment of environmental impact.
In this study, the multi-diffusion of leaked CO₂, purposely stored under the seabed near southeastern coast of Korea is predicted through the numerical simulation using MEC-CO₂, model, and is carried out the assessment of environmental impact. After 15days of leakage three different amounts of leaked CO₂, 0.0035, 0.005 and 0.01 million tons per year, it was predicted that all CO₂ bubbles, which were leaked at water depth of 180m, would be dissolved before reaching the free surface. Even for extreme case. the change of partial pressure CO₂(ΔpCO₂) did not exceed 500ppm, which was suggested by (Kita and Watanabe, [2006]) for quantitative environment impact.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 수치 모델
• 3. 수치 시뮬레이션
• 4. 수치 시뮬레이션 결과
• 5. 결론
• References