[논문]상이한 화학적 구조를 가진 이산화탄소 흡수제의 열화특성

김준한; 이지현; 장경룡; 심재구

상이한 화학적 구조를 가진 이산화탄소 흡수제의 열화특성
Degradation Characteristics of Carbon Dioxide Absorbents with Different Chemical Structures 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.31 no.10, 2009년, pp.883 - 892

김준한 (한전전력연구원 녹색성장연구소) , 이지현 (한전전력연구원 녹색성장연구소) , 장경룡 (한전전력연구원 녹색성장연구소) , 심재구 (한전전력연구원 녹색성장연구소)

초록
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본 논문에서는 대표적인 이산화탄소 흡수제인 알칸올아민계 흡수제(MEA, AMP, DEA, MDEA)를 사용하여 각 흡수제의 구조에 따른 열화특성을 평가하였다. 흡수제의 열화는 산화성열화(oxidative degradation)와 열적열화(thermal degradation)의 두 가지로 나누어 생각할 수 있다. 산화성열화 실험은 $30^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$의 저온 실험장치에서 이산화탄소 ($CO_2$)와 산소($O_2$)에 대한 열화도를 평가하였으며 열적열화는 $130^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$의 고온에서 이산화탄소에 대한 열화도를 평가하였다. 실험 결과, 흡수제의 산화성열화는 DEA의 열화가 가장 크게 나타났다. 또한, 흡수제의 열적열화는 $150^{\circ}C$에서 대부분의 흡수제에서 발생하였는데 그 중 MEA와 DEA의 열화가 가장 심하였다. 결론적으로 내열화성 측면에서 1차 아민이지만 3차 탄소에 결합되어 입체장애를 갖는 AMP가 가장 우수한 흡수제인 반면, 2차 아민이며 분자내 OH기를 2개 가지며 아민이 노출된 DEA가 열화도 측면에서 가장 좋지 못한 흡수제로 나타났다. 본 논문에서는 다양한 흡수제의 기본구조에 따른 열화 안정성을 평가하여 이산화탄소 흡수를 위한 알칸올아민 흡수제 개발의 기초 자료를 제시하고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

We evaluated the degradation properties of various alkanolamine absorbents (MEA, AMP, DEA, and MDEA) having different chemical structures for $CO_2$ capture. The degradation of $CO_2$ absorbent in general was known to be caused by oxygen which is in flue gas and by heat source, respectively. To analyze the effect of $CO_2$ and $O_2$ on degree of degradation, we conducted a variety of experiments at $30^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ (oxidative degradation) and $130^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$ (thermal degradation), respectively. DEA showed the worst property for oxidative degradation in the presence of oxygen among the alkanolamine absorbents. In the case of thermal degradation, the degradation of absorbent was occurred for most of absorbents at $150^{\circ}C$. Among these absorbents, MEA and DEA gave the worst results. As a result, AMP which is a primary amine and having a steric hindrance showed the best result through the degradation test. But, the degradation of absorbent proceeded easily in the case of DEA which is a secondary amine and having 2 OH groups in terminal position. Consequently, we have evaluated the degree of degradation of various absorbents having different chemical structures to give the basic data for the development of alkanolamine absorbent.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

7) 본 논문에서는 알칸올아민 흡수제의 화학구조와 관능기에 따른 열화특성을 살펴보고자, 1차 아민이며 수산기와 아민기가 각각 1개인 MEA, 1차 아민이며 수산기와 아민기를 1개씩 가지는 입체장애아민인 AMP, 2차 아민이며 수산기 2개와 아민기 1개를 가지는 DEA, 3차 아민이며 수산기 2개와 아민기 1개를 보유한 MDEA를 대상으로 실험을 수행하였다. MEA, AMP, DEA 그리고 MDEA의 구조는 Fig.
앞서 살펴본 바와 같이, 이산화탄소 흡수제의 열화메커니즘은 정확하게 밝혀지지 않았지만 다양한 경로를 다양한 물질을 생성하는 것은 자명한 사실이다. 따라서 본 논문에서는 다양한 이산화탄소 흡수제를 선정하여 이들의 구조적 특성에 따른 산화성열화 및 열적열화 특성을 평가하고, 이의 이론적 근거를 제시하였다.
본 논문에서는 대표적인 알칸올아민계 흡수제로서 1차 아민인 MEA, 1차 아민 중 입체장애아민(sterically hindered amine)인 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-amino-2- methyl -1-propanol, AMP), 2차 아민인 디에탄올아민, 3차 아민인 N-메틸디에탄올아민(N-methyldiethanolamine, MDEA)을 이용하여 흡수제 구조에 따른 산화성열화 및 열적열화에 대해 흡수제의 안정성을 평가하여 습식흡수법에 적합한 내열화성 알칸올아민 흡수제의 기본 구조를 제안하고자 하였다.
본 연구에서는 산소에 의한 열화 및 열에 의한 열화에 대해 평가하고, 열화시 생성되는 열화생성물의 피크 분석을 통해이산화탄소 흡수제로써 열화에 안정적인 흡수제를 제시하여 습식 흡수법에 적합한 알칸올아민 흡수제의 기본 구조를 제안하고자 실제 이산화탄소 분리회수 공정의 운전 조건과 동일한 온도 및 가스 조성 상태에서 실험을 수행하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

제안 방법

가스크로마토그래피는 Agilent 사의 7890A 모델로 검출기는 불꽃이온화 검출기(FID)를 이용하였으며, 컬럼은 packed column (Tenax TA), carrier gas는 He (20 -/min)을 사용하였고, auto injector를 사용하여 0.2 μL로 주입하여 농도를 확인하였다.
각 흡수제는 적정법과 가스크로마토그래피 분석을 통한 농도변화로 열화도를 측정하였다. 적정법을 위한 분석은 250 mL 비이커에 약 100 mL의 증류수를 채운 후 측정을 위한 흡수제 1 mL를 피펫을 사용하여 비이커에 취하였다.
이 메커니즘은 MEA가 이산화탄소와 반응하여 카바메이트 형태의 중간체를 만들고 카바메이트 형태의 중간체는 oxazolidin-2-one으로 변형된 다음 또 다른 1분자의 MEA와 반응하여 1-(2- hydroxyethyl)imidazolidin-2-one이 생성된다고 제안하였다. 나아가 1-(2-hydroxy ethyl)imidazolidin-2-one은 가수분해하여 이산화탄소와 HEED로 나누어짐을 제안하였다.^8~10)
고온에서의 아민 열화는 산소 보다는 흡수제와 결합된 이산화탄소를 분리하기 위해 가열하게 되는 열과 관련되는데, 이는 이산화탄소 포집공정의 특성상 탈거탑에서는 대부분 이산화탄소만이 존재하므로 산화성열화는 거의 일어나지 않기 때문이다. 따라서 고온열화 실험은 이산화탄소에 포화된 다양한 흡수제를 사용하여 130℃와 150℃의 온도에서 50일 이상 수행하였다.
이러한 공정 특성상 산소에 의한 열화는 저온에서 나타날 수 있으며, 열적열화는 고온에서 나타날 수 있을 것으로 판단하여 본 논문에서는 산소에 의한 열화 평가를 위해 30℃와 60℃에서 저온열화 실험을 수행하였으며 이때, 흡수탑과 유사한 가스 조건을 위해 연소배가스의 이산화탄소 농도인 CO₂ 10% (N₂ balance)에 대한 실험과 산화 조건을 위한 CO₂ 2% (O₂ balance)에 대한 실험을 수행하였고 CO₂ 2%(O₂ balance)의 경우, 산화 조건 실험시 산소의 농도가 100%가 아니므로 이산화탄소 일부를 첨가하였다. 또한, 열적 열화 평가를 위해 130℃와 150℃에서 실험을 수행하였으며, 탈거탑의 가스 조건은 이산화탄소만 존재하므로 이산화탄소에 대하여 실험을 수행하였다.
실험은 각각의 반응기에 실험대상 흡수제 400 mL를 채운 후 Table 1과 같이 4개의 장치에는 CO₂ 10% (N₂ balance), 나머지 4개의 장치에는 CO₂ 2% (O₂ balance)를 100 mL/min씩 주입하였고 이산화탄소 분리회수 연속 공정과 유사한 반응조건을 만들기 위해 연속적으로 수행하였다. 또한, 흡수제는 1주일에 1회 씩 반응기에서 채취하여 흡수제의 농도변화를 분석하였다.
2와 같고 가스 주입을 위한 유량계, 흡수제와 가스가 반응하는 반응기, 수분증발 방지를 위한 콘덴서로 구성되어 있다. 실험은 각각의 반응기에 실험대상 흡수제 400 mL를 채운 후 Table 1과 같이 4개의 장치에는 CO₂ 10% (N₂ balance), 나머지 4개의 장치에는 CO₂ 2% (O₂ balance)를 100 mL/min씩 주입하였고 이산화탄소 분리회수 연속 공정과 유사한 반응조건을 만들기 위해 연속적으로 수행하였다. 또한, 흡수제는 1주일에 1회 씩 반응기에서 채취하여 흡수제의 농도변화를 분석하였다.
Polderman 등⁸⁾은 MEA와 이산화탄소의 반응시 열이 가해지는 상태에서 [1-(2-hydroxyethyl)imidazolidin-2-one]과 [N-(2-hydroxyethyl) ethylenediamine(HEED)]등 두 개의 열화생성물이 생성된다고 제안하였다. 이 메커니즘은 MEA가 이산화탄소와 반응하여 카바메이트 형태의 중간체를 만들고 카바메이트 형태의 중간체는 oxazolidin-2-one으로 변형된 다음 또 다른 1분자의 MEA와 반응하여 1-(2- hydroxyethyl)imidazolidin-2-one이 생성된다고 제안하였다. 나아가 1-(2-hydroxy ethyl)imidazolidin-2-one은 가수분해하여 이산화탄소와 HEED로 나누어짐을 제안하였다.
따라서, 열적열화가 일어날 수 있는 조건은 탈거탑 및 리클레이머 운전시의 고온에서 발생하게 된다. 이러한 공정 특성상 산소에 의한 열화는 저온에서 나타날 수 있으며, 열적열화는 고온에서 나타날 수 있을 것으로 판단하여 본 논문에서는 산소에 의한 열화 평가를 위해 30℃와 60℃에서 저온열화 실험을 수행하였으며 이때, 흡수탑과 유사한 가스 조건을 위해 연소배가스의 이산화탄소 농도인 CO₂ 10% (N₂ balance)에 대한 실험과 산화 조건을 위한 CO₂ 2% (O₂ balance)에 대한 실험을 수행하였고 CO₂ 2%(O₂ balance)의 경우, 산화 조건 실험시 산소의 농도가 100%가 아니므로 이산화탄소 일부를 첨가하였다. 또한, 열적 열화 평가를 위해 130℃와 150℃에서 실험을 수행하였으며, 탈거탑의 가스 조건은 이산화탄소만 존재하므로 이산화탄소에 대하여 실험을 수행하였다.
C-WHT)에 넣은 후 실험 온도까지 가열하고 온도계를 통해 온도가 유지됨을 확인하였다. 저온열화 실험과 동일하게 정해진 시간마다 반응기를 꺼내어 실온에 냉각 시킨 후 흡수제의 농도변화를 분석하였다.
각 흡수제는 적정법과 가스크로마토그래피 분석을 통한 농도변화로 열화도를 측정하였다. 적정법을 위한 분석은 250 mL 비이커에 약 100 mL의 증류수를 채운 후 측정을 위한 흡수제 1 mL를 피펫을 사용하여 비이커에 취하였다. 마그네틱 교반기를 사용하여 교반을 하고, 보정을 완료한 pH meter를 비이커에 넣은 후 pH 4.

대상 데이터

각 실험에 사용된 흡수제는 MEA (Acros사, 99%), AMP (Acros사, 99%), DEA (Acros사, 98%), MDEA (Fluka사, 98%)이다. 산소에 의한 열화 평가를 위한 저온열화 실험 장치는 Fig.

성능/효과

1) 30℃와 60℃ 온도 조건에서의 이산화탄소에 의한 열화실험 결과, MEA, AMP, DEA 그리고 MDEA 등 모든 흡수제는 약 50~80일간 열화가 없는 것으로 나타났다.
2) 30℃와 60℃ 온도 조건에서의 산소에 대한 열화 실험 결과, MEA, AMP 그리고 MDEA는 30℃에서 열화가 없는 것으로 나타난 반면 DEA는 타 흡수제에 비해 상대적으로 열화가 진행되었다. 또한 60℃에서는 MEA와 DEA의 열화를 확인할 수 있었으며, DEA는 약 40일 경과 후 최초 농도의 약 45%만이 흡수제로 유지됨을 확인 하였다.
3) 150℃ 온도 조건에서의 열적열화 실험 결과, AMP와 MDEA는 열화가 미미하게 일어나며, MEA는 지속적으로 열화가 진행되어 약 30일 경과 후 최초 농도의 40% 수준으로 농도가 낮아졌다. DEA는 초기에 열화가 가장 심해 약 10일 경과 후 최초 농도의 약 60%만이 흡수제로 존재하지만 실험 종료까지 더 이상의 열화는 없는 것으로 나타났다.
2차 아민인 DEA의 경우 10일 경과 후 최초 흡수제의 60% 수준에서 농도가 유지됨을 보였다. 3차 아민인 MDEA의 경우 다른 흡수제들과는 달리 열화 발생이 거의 없어 가장 안정적인 것으로 나타났다. 앞선 산소에 의한 산화성열화 실험과 동일하게 고온의 열적열화 실험에서도 DEA의 열화 발생이 가장 큰 것으로 판단된다.
4) 가스크로마토그래피 분석 결과, MEA는 열화생성물로써 분자량이 큰 아민계 물질을 생성하는 것으로 판단되며, AMP는 열화생성물의 대부분이 AMP 중에 포함된 불순물의 변화에 의한 것으로 나타났다. 또한 MDEA는 5분 이전의 열화 생성물과 20분 이후의 열화 생성물 등 2개의 열화 생성물이 나타났다.
5) DEA의 가스크로마토그래피 분석 결과, 산화성열화 및 열적열화 실험 모두 약 20분경에 열화 생성물이 나타났으며, 150℃ 실험에서는 흡수제의 대부분이 타 물질로 변하여 순수한 DEA 피크를 확인 할 수 없을 정도로 열화가 심하게 나타났다.
열적열화 실험의 경우, (D)의 온도 130℃에서는 MDEA의 열화생성물이 1분경에 나타나며, (E)의 온도 150℃에서는 5분까지 4개의 피크로 나타나고 미미하지만 약 20분 이후에 1개의 피크가 나타났다. 5분까지의 4개 피크는 Table 2에서 살펴 본 바와 같이 MDEA가 열화 생성물로 MEA나 DEA등 중간 단계의 열화생성물을 생성한 것으로 판단되며, 20분 이후의 열화 생성물은 MEA의 경우처럼 최종 단계의 분자량이 큰 아민 화합물일 것으로 예측된다.
6) 결론적으로 1차아민이지만 3차 탄소에 결합되어 입체장애를 갖는 AMP가 내열화성이 가장 좋은 흡수제인 반면, 다른 흡수제에 비해 DEA가 모든 조건에서 열화가 가장 많이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 DEA가 분자내 OH기를 2개 가지는 2차 아민이므로 OH와 아민기에 의한 열화가 동시에 일어난 것으로 여겨진다.
¹⁵⁾ 즉, 적정법에서는 용액 중의 모든 아민계 물질이 흡수제의 농도에 합산되어 나타나게 되므로 중간생성물 또한 열화생성물이 아닌 흡수제의 아민 농도로 계산되기 때문으로 판단된다. DEA는 실험 20일 경과 후 약 50%만 순수한 DEA로 나타났고 약 70일 이후까지 더 이상의 열화는 없는 것으로 관찰되었다. 그러나 Fig.
3) 150℃ 온도 조건에서의 열적열화 실험 결과, AMP와 MDEA는 열화가 미미하게 일어나며, MEA는 지속적으로 열화가 진행되어 약 30일 경과 후 최초 농도의 40% 수준으로 농도가 낮아졌다. DEA는 초기에 열화가 가장 심해 약 10일 경과 후 최초 농도의 약 60%만이 흡수제로 존재하지만 실험 종료까지 더 이상의 열화는 없는 것으로 나타났다.
Fig. 12는 DEA의 가스크로마토그래피 분석결과로 DEA 피크는 약 12분경에 나타나며, 온도 30℃와 60℃ 실험 후 (B)와 (C)를 살펴보면, 약 20분경에 열화 생성물이 생성됨을 확인 할 수 있었고, 온도 60℃에서의 산화성열화가 30℃에서의 산화성열화보다 많음을 알 수 있었다. 또한, (D)와 (E)를 확인해 보면, 온도 130℃와 150℃의 열적열화 생성물도 20분경에 관찰 할 수 있었으며, 특히 150℃의 가스크로마토그래피 분석결과는 DEA의 순수한 피크조차 관찰이 어렵고 대부분의 흡수제가 다른 물질로 바뀌게 됨을 확인하였다.
5는 CO₂ 2% (O₂ balance) 조건에서의 열화도 평가결과이다. Fig. 4에서 보는 바와 같이 모든 흡수제는 온도 30℃, CO₂ 10% (N₂balance) 조건에서 열화가 없는 것으로 나타났으며, 오히려 실험일수 경과에 따라 흡수제의 농도가 지속적으로 증가되었다. 이는 수분증발 방지를 위한 콘덴서의 사용에도 불구하고 흡수제 중의 수분이 시간경과에 따라 미량 증발하게 되어 흡수제의 총량은 줄게 되는데 반해 용액 중의 아민은 동일한 양으로 존재함으로써 흡수제의 농도증가를 가져온 것으로 판단 된다.
9에 150℃에서의 열적열화 실험 결과를 나타내었다. Fig. 9에서 보는 바와 같이 MEA는 시간이 경과함에 따라 급격하게 열화가 발생되었으며, 25일 이후에는 MEA의 열화 발생이 가장 심하게 나타나 60일이 지난 후 MEA의 농도는 최초 흡수제 농도의 약 35% 수준에 불과한 것으로 나타났다. 또한, 앞선 130℃에서의 결과와 유사하게 AMP와 MDEA는 열화가 미미하게 나타났다.
2 μL로 주입하여 농도를 확인하였다. 가스크로마토그래피의 흡수제 표준용액은 흡수제의 농도별로 4개를 제조하여 검량선을 작성하였고 각각 99% 이상의 신뢰도를 확인하였다.
또한, 앞선 130℃에서의 결과와 유사하게 AMP와 MDEA는 열화가 미미하게 나타났다. 그러나 Fig. 13d의 가스크로마토그래피 열화 특성 평가결과와 비교해 보면, MDEA는 가스크로마토그래피에서는 열화가 지속적으로 나타나 55일 이후에는 최초 농도의 약 60%만 순수한 MDEA로 유지됨을 확인하였다. 이러한 적정법과 가스크로마토그래피의 결과 차이는 Table 2에서 보는 바와 같이 각 흡수제들의 열화 생성물이 최종적으로 안정한 열화물질로 변환되는 과정에서 MEA나 DEA 또는 분자량이 작은 또 다른 아민을 생성하기 때문인 것으로 판단된다.
999%의 이산화탄소로 충분히 포화시킨 후 약 6 mL를 취하여 반응기에 채워 넣는다. 그리고 반응기를 실리콘 오일(한국 신에츠실리콘사)로 채워져 있는 oil bath (Changshin science Co. C-WHT)에 넣은 후 실험 온도까지 가열하고 온도계를 통해 온도가 유지됨을 확인하였다. 저온열화 실험과 동일하게 정해진 시간마다 반응기를 꺼내어 실온에 냉각 시킨 후 흡수제의 농도변화를 분석하였다.
2) 30℃와 60℃ 온도 조건에서의 산소에 대한 열화 실험 결과, MEA, AMP 그리고 MDEA는 30℃에서 열화가 없는 것으로 나타난 반면 DEA는 타 흡수제에 비해 상대적으로 열화가 진행되었다. 또한 60℃에서는 MEA와 DEA의 열화를 확인할 수 있었으며, DEA는 약 40일 경과 후 최초 농도의 약 45%만이 흡수제로 유지됨을 확인 하였다.
12는 DEA의 가스크로마토그래피 분석결과로 DEA 피크는 약 12분경에 나타나며, 온도 30℃와 60℃ 실험 후 (B)와 (C)를 살펴보면, 약 20분경에 열화 생성물이 생성됨을 확인 할 수 있었고, 온도 60℃에서의 산화성열화가 30℃에서의 산화성열화보다 많음을 알 수 있었다. 또한, (D)와 (E)를 확인해 보면, 온도 130℃와 150℃의 열적열화 생성물도 20분경에 관찰 할 수 있었으며, 특히 150℃의 가스크로마토그래피 분석결과는 DEA의 순수한 피크조차 관찰이 어렵고 대부분의 흡수제가 다른 물질로 바뀌게 됨을 확인하였다. 이는 다른 흡수제들보다 DEA가 열적열화에 민감하기 때문인 것으로 판단된다.
하지만 상대적인 흡수제 농도변화를 살펴보면, DEA의 농도상승폭이 가장 적어 열화가 가장 많이 진행되었을 것으로 예측된다. 또한, Fig. 5를 살펴보면, CO₂ 2% (O₂ balance) 조건에서 MEA, AMP 그리고 MDEA는 열화가 없는 것으로 나타났다. 반면, DEA의 경우는 Fig.
6에서 보이는 바와 같이, 산소가 존재하지 않는 CO₂ 10% (N₂ balance) 조건에서는 모든 흡수제가 60℃에서 산화성열화를 일으키지 않는 것으로 나타났다. 반면, Fig. 7의 CO₂ 2% (O₂ balance) 조건에서는 MEA와 DEA에서 열화가 나타났으며, 약 35일이 경과하면 MEA는 최초 농도의 약 70%만이, DEA는 약 50%만 흡수제로 존재함을 확인하였다. 이는 앞선 30℃ 실험에서와 같이, OH와 아민기에 의한 열화발생이 산소 존재 상태에서 일어나게 되는데 상대적으로 분자간의 입체장애 정도가 약한 MEA와 DEA에서 열화가 촉진되는 것으로 생각된다.
열적열화의 경우에는 (D)와 (E)의 온도 130℃와 150℃ 실험 모두에서 22분 시점에 MEA의 열화 생성물이 관찰 되었으며, 150℃의 열화가 더 크게 나타남을 확인 할 수 있었다. 분석에 사용된 Tenax TA 칼럼은 아민, 알콜 및 높은 끓는점을 갖는 물질에 적합하므로 MEA의 열화 생성물은 분자량이 높은 아민계물질일 것으로 판단된다. 또한, 열화생성물의 출현시간이 다른 것으로 유추해 볼 때 앞서 살펴본 Table 2에서와 같이 산화성열화 생성물과 열적열화 생성물이 각기 다른 물질일 것으로 생각된다.
10을 살펴보면, MEA의 피크는 약 3분에 나타나며, (B) 의 온도 30℃에서 산소에 의한 산화성열화는 거의 없는 것으로 나타났고, 또한 (C)의 온도 60℃에서는 18분 시점에서 열화 생성물이 미미하게 관찰되었다. 열적열화의 경우에는 (D)와 (E)의 온도 130℃와 150℃ 실험 모두에서 22분 시점에 MEA의 열화 생성물이 관찰 되었으며, 150℃의 열화가 더 크게 나타남을 확인 할 수 있었다. 분석에 사용된 Tenax TA 칼럼은 아민, 알콜 및 높은 끓는점을 갖는 물질에 적합하므로 MEA의 열화 생성물은 분자량이 높은 아민계물질일 것으로 판단된다.
8에서 보는 바와 같이 1차 아민인 MEA는 약 50일 경과 후 70% 정도의 농도를 유지하며 열화가 일어나고 있음을 확인하였다. 입체장애 1차 아민인 AMP는 시간 경과에 따른 열화가 미미하지만 지속적으로 일어나 약 80%의 흡수제 농도가 유지됨을 확인하였다. 2차 아민인 DEA의 경우 10일 경과 후 최초 흡수제의 60% 수준에서 농도가 유지됨을 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	온실기체의 종류는?	온실기체의 대기 중 농도 상승으로 인한 지구온난화는 지구의 평균온도 증가, 해수면 상승, 사막화 등 갖가지 악영향을 초래하고 있다. 온실기체는 알려진 바와 같이 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)으로 정의되고 있으며, 이산화탄소를 1로 기준하여 표현하는 지구온난화지수는 메탄 21, 아산화질소 310, 수소불화탄소 1,300, 과불화탄소 7,000, 육불화황 23,900 이다. 지구온난화지수가 높은 과불화탄소, 육불화황 등은 대기 중에 존재하는 양이 극히 적어 온실기체 배출량을 감축하기 위해서는 전체 온실기체의 80% 이상을 차지하는 이산화탄소 배출량을 줄이는 것이 가장 효과적이다.
	지구온난화의 악영향은?	온실기체의 대기 중 농도 상승으로 인한 지구온난화는 지구의 평균온도 증가, 해수면 상승, 사막화 등 갖가지 악영향을 초래하고 있다. 온실기체는 알려진 바와 같이 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)으로 정의되고 있으며, 이산화탄소를 1로 기준하여 표현하는 지구온난화지수는 메탄 21, 아산화질소 310, 수소불화탄소 1,300, 과불화탄소 7,000, 육불화황 23,900 이다.
	화석연료의 점유율이 증가할 것으로 예측되는 이유는?	그러나 국제에너지기구(International Energy Agency)의 보고서에 따르면, 2004년 대비 2030년의 에너지 사용량은 53%가 증가하게 되고 1차 에너지 중 화석연료의 점유율은 2004년 80%에서 2030년 81%로 오히려 증가할 것으로 예측되고 있다.1) 이러한 원인은 온실기체의 배출저감 및 처리방법으로 고려될 수 있는 에너지 이용시스템 고효율화 및 수요저감 그리고 신재생에너지가 온실효과 저감에 대한 파급효과가 적지 않음에도 불구하고, 이른 시일 내에 화석연료의 역할을 완벽하게 대신하기 어렵기 때문이다. 따라서 화석연료를 지속적으로 사용하면서 연소 후 배출된 이산화탄소를 선택적으로 분리하여 포집하고 저장 또는 이용하는 기술에 관한 연구가 현실적인 대안으로 연구되고 있다.

참고문헌 (15)

IEA, 'Energy technology perspectives-scenarios & strategies to 2050,' IEA Publication(2006)
Seo, H. J., Yu, E. Y., 'Carbon nanotubes resulted from the carbon dioxide reforming by catalytic pyrolysis to reduce the greenhouse gas,' Environ. Eng. Res., 7(4), 247-252(2002)

원문보기 상세보기
Olukayode F. D., and Axel, M., 'Mechanism and Kinetics of COS-Induced Diethanolamine Degradation,' Ind. Eng. Chem. Res., 33, 480-487(1994)

상세보기
Kohl, A. L., and Nielson, R. B., 'Gas Purification', Gulf Publishing, Houston, TX(1997)
Maddox, R. N., 'Gas Conditioning and Liquid Sweetening,' Campbell Petroleum series, Norman, OK(1974)
Shrikar, C., Guptha, A., and Humek, B., 'Advanced technology for the capture of CO2 from flue gases,' first National conference on Carbon Sequestration, Washington, DC, May 15-17, pp. 1-11(2001)
Astarita, G., Savage, D. W., and Bisio, A., 'Gas treating with chemical solvents,' John Wiley & Sons(1992)
Polderman, L. D., Dillo, C. P., and Steele, A. B., 'Why MEA solution breaks down in gas treating service,' Oil Gas J., 53, 69-71(1950)
Kim, C. J., 'Degradation of alkanolamines in gas treating solutions : kinetics of di-2-propanolamine degradation is aqueous solutions containing carbondioxide,' Ind. Eng. Chem. Res., 27(1), 1-3(1988)

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Adeola, B., and Raphael, O. I., 'Pathways for the formation of products of the oxidative degradation of $CO_{2}$ -loaded concentrated aqueous monoethanolamine solutions during $CO_{2}$ absorption from flue gases,' Ind. Eng. Chem. Res., 44, 945-969(2005)

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Rooney, P., C., Dupart, M., S., and Bacon, T., R., 'Oxygen's role in alkanolamine degradation,' Hydrocarbon Process., Int. Ed., 109-113(1998)
Dennis, W. H., Hull, L., A., and Rosenblatt, D., H., 'Oxidation of Amines. IV. Oxidative Degradation,' J. Org, Chem., 32, 3783-3787(1967)

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Hull, L., A., Davis, G., T., and Rosenblatt, D., H., 'Oxidation of Amines. VII Chemical and Electrochemical Correlation,' J. Phys. Chem., 73, 2142-2146(1969)

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Chi, S., and Rochelle, G. T., 'Oxidative Degradation of Monoethanolamine,' Ind. Eng. Chem. Res., 41, 4178-4186(2002)

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정순관, 화학공학연구정보센터 홈페이지, http://www.cheric.org,(2008)

저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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