해양은 인류가 산업활동을 통하여 방출한 이산화탄소를 대부분 흡수할 수 있으나 자연상태에서는 대기 중 이산화탄소가 해양으로 흡수되는 속도가 매우 느리기 때문에, 가시적인 대기중 온실가스농도저감을 위해서는 인공적으로 해양의 중심층으로 이산화탄소를 직접 분사시켜 해수에 용해시키는 방법을 사용할 수 있다. 화력발전소나 제철소 등 이산화탄소를 대량으로 발생시키는 곳에서 이를 직접 포집하여 선박으로 필리핀해나 일본 동쪽의 공해역으로 운송하여 중심층(수심 $2,000{\sim}3,000\;m$)에 분사시킨다면 수 백년 이상 해양에 저장할 수 있다. 해수에 용해된 이산화탄소는 분사지역을 중심으로 해수의 pH를 감소시키는데, 환경변화가 매우 적은 심해에 적응한 생물들은 작은 환경의 변화에도 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, $CO_2$ 분사를 시행하려면 이에 의한 생태영향평가를 수행해야 한다. 생태계에 나타나는 손실이 $CO_2$ 분사에 의한 이득보다 작을 경우에만 심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리가 경제적인 측면에서 유효하다.
해양은 인류가 산업활동을 통하여 방출한 이산화탄소를 대부분 흡수할 수 있으나 자연상태에서는 대기 중 이산화탄소가 해양으로 흡수되는 속도가 매우 느리기 때문에, 가시적인 대기중 온실가스농도저감을 위해서는 인공적으로 해양의 중심층으로 이산화탄소를 직접 분사시켜 해수에 용해시키는 방법을 사용할 수 있다. 화력발전소나 제철소 등 이산화탄소를 대량으로 발생시키는 곳에서 이를 직접 포집하여 선박으로 필리핀해나 일본 동쪽의 공해역으로 운송하여 중심층(수심 $2,000{\sim}3,000\;m$)에 분사시킨다면 수 백년 이상 해양에 저장할 수 있다. 해수에 용해된 이산화탄소는 분사지역을 중심으로 해수의 pH를 감소시키는데, 환경변화가 매우 적은 심해에 적응한 생물들은 작은 환경의 변화에도 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, $CO_2$ 분사를 시행하려면 이에 의한 생태영향평가를 수행해야 한다. 생태계에 나타나는 손실이 $CO_2$ 분사에 의한 이득보다 작을 경우에만 심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리가 경제적인 측면에서 유효하다.
The oceans could absorb almost all the anthropogenic carbon dioxide the mankind has been producing eventually, but in the nature the air-sea $CO_2$ exchange occurs very slowly and to lower the atmospheric $CO_2$ concentration substantially $CO_2$ must be injected to ...
The oceans could absorb almost all the anthropogenic carbon dioxide the mankind has been producing eventually, but in the nature the air-sea $CO_2$ exchange occurs very slowly and to lower the atmospheric $CO_2$ concentration substantially $CO_2$ must be injected to the interior of the ocean directly. If we inject $CO_2$ collected at the major $CO_2$ sources into the international waters in the Philippine Sea or east of Japan, we could store the $CO_2$ in the oceans effectively for a few hundred years. When $CO_2$ is dissolved into the water, PH drops. The creatures adapted to the deep oceans where environment is very stable could be affected by even a small change in pH significantly. If, therefore, we are to inject $CO_2$ into the oceans, we must assess the effect of $CO_2$ injection in the marine ecosystem beforehand. Only when the damage to the marine ecosystem is smaller than the benefit from the $CO_2$ injection, $CO_2$ injection is effective.
The oceans could absorb almost all the anthropogenic carbon dioxide the mankind has been producing eventually, but in the nature the air-sea $CO_2$ exchange occurs very slowly and to lower the atmospheric $CO_2$ concentration substantially $CO_2$ must be injected to the interior of the ocean directly. If we inject $CO_2$ collected at the major $CO_2$ sources into the international waters in the Philippine Sea or east of Japan, we could store the $CO_2$ in the oceans effectively for a few hundred years. When $CO_2$ is dissolved into the water, PH drops. The creatures adapted to the deep oceans where environment is very stable could be affected by even a small change in pH significantly. If, therefore, we are to inject $CO_2$ into the oceans, we must assess the effect of $CO_2$ injection in the marine ecosystem beforehand. Only when the damage to the marine ecosystem is smaller than the benefit from the $CO_2$ injection, $CO_2$ injection is effective.
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문제 정의
이 양은 인류가 대기로 방출하는 총 이산화탄소량의 약 2%에 불과 하나 1 GW 정도의 전력을 생산하는 석탄화력발전소 50기, 혹은 천연가스 발전소 100기에서 배출하는 이산화탄소의 양과 동일하다. 이 모델링 결과 중 한국에서 가까운 동경을 대상으로 수행한 실험 결과를 고찰하였다. Matsumoto and Mignone (2005)에 의 하면 동경 근처 해역 1,500 m에 주입된 CO2는 해수의 순환과 확산에 따라 수평, 수직 방향으로 퍼져나간다 (Fig.
가설 설정
Circulation is shown for the Nortli Pacific: (a) annually averaged horizontal velocity field at 1500 m; (b) annually averaged overturning stream function in Sv (106 m3/s). In (b), solid lines represent clockwise circulation, and dashed lines indicate the opposite. Injected DIC is shown for the globe: horizontal maps (c, e, g) show vertically integrated inventories and meridional sections (d, f, and h) show zonally-averaged concentrations.
변화가 매우 적은 심해에 적응한 생물들은 작은 변화에도 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, CO2 분사를 시행하려면 이에 의한 생태 영향평가를 수행해야 한다. 생태계에 나타나는 손실이 CO2 분사에 의한 이득보다 작을 경우에만 co2 분사가 효율적일 것이다. 폐기물 및 기타 물질의 투기에 의한 해양오염방지에 관한 국제협약인 런던협약에서는 CO2의 해저저장은 2007년 2월 10일부로 허용하나, CO해수중 분사는 아직 금지하고 있어, 이 협약의 변경도 CO2 해양투기에 앞서 해결되어야 할 과제이다.
제안 방법
5. A map of the seven cities, which are Bombay, Jakarta, Tokyo, San Francisco, New York, Rio de Janeiro, and Bay ofBiscay from the left to the right in the figure, chosen for ocean CO2 sequestration numerical modeling. (adopted from Aumont and Orr, 1999).
여기에서는 먼저 C6해양분사 기술에 대하여 소개하고, 유럽연합과 IEA가 GOSAC(Global Ocean Storage of Anthropogenic Carbon: 인류에 의한 이산화탄소 대양저장) 사업과 OCMIP-2에서 수행한 해양 순환/투기 모델링 결과를 통하여 저장 효율과 영향에 대하여 고찰한다. 그 후 한국 주변 해역에서도 COz 투기가 기능한 지 파악하였다.
따라서 C6해양 방류에 대한 모든 연구는 수치 모델 결과나 실험실 내에서 수행된 실험을 기초로 수행되고 있다. 여기에서는 먼저 C6해양분사 기술에 대하여 소개하고, 유럽연합과 IEA가 GOSAC(Global Ocean Storage of Anthropogenic Carbon: 인류에 의한 이산화탄소 대양저장) 사업과 OCMIP-2에서 수행한 해양 순환/투기 모델링 결과를 통하여 저장 효율과 영향에 대하여 고찰한다. 그 후 한국 주변 해역에서도 COz 투기가 기능한 지 파악하였다.
대상 데이터
and Orr, 1999).이 실험에서 7개 대도시(비스케이 만, 뉴욕, 리오데자네이로, 샌프란시스코, 동경, 자카르타, 봄베이; Fig. 5) 근처 해역의 800 m, 1,500 m, 3, 000 m 층에 1년에 0.1 Pg-C을 서기 2000년부터 100년 동안 주입했을 경우 이산화탄소의 확산과 이동을 모 사하였다. 이 양은 인류가 대기로 방출하는 총 이산화탄소량의 약 2%에 불과 하나 1 GW 정도의 전력을 생산하는 석탄화력발전소 50기, 혹은 천연가스 발전소 100기에서 배출하는 이산화탄소의 양과 동일하다.
이론/모형
CO2 포집 시 황이나 질소산화물, 중금속, 유기화합물들이 함께 포집될 가능성이 매우 높기 때문에 이런 물질도 해양으로 유입될 수 있다(Johnston and Santillo, 2002).주입된 CO)} 재 방출되는 정도와 환경변화 파악에 필요한 CO2의 거동 특성은 다음에 설명하는3차원 해양순환 모형에 해양이산화탄소화학과 정이 결합된 모델(해양생지화학모델)을 이용하여 연구했다.
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