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이산화탄소 해양 지중저장사업의 환경위해성평가관리 방안
Scheme on Environmental Risk Assessment and Management for Carbon Dioxide Sequestration in Sub-seabed Geological Structures in Korea 원문보기

한국해양환경공학회지 = Journal of the Korean society for marine environmental engineering, v.12 no.4, 2009년, pp.307 - 319  

최태섭 ((주)네오엔비즈 환경안전연구소) ,  이정석 ((주)네오엔비즈 환경안전연구소) ,  이규태 ((주)네오엔비즈 환경안전연구소) ,  박영규 (한국해양연구원 해양기후환경연구본부) ,  황진환 (동국대학교 환경시스템공학부) ,  강성길 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소)

초록
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이산화탄소를 포함하는 온실가스의 증가로 인한 기후변화 영향을 저감하기 위해 최근 이산화탄소의 포집 및 저장(CCS)과 관련된 많은 연구들이 이루어지고 있다. 포집된 이산화탄소의 저장은 저장용량이 큰 육상/해상의 유 가스전, 대수층, 석탄층과 같은 지질구조를 이용한다. 이산화탄소의 포집 및 저장과정에서 예상되는 가장 중요한 문제는 이산화탄소의 환경 중 유출에 의해 발생할 수 있다. 사업과정 또는 이후의 이산화탄소의 유출은 잠재적으로 환경 변화 및 서식 생물에 심각한 위해를 미칠 수 있는 것으로 우려된다. 저장된 이산화탄소의 유출에 의한 환경 위해를 최소화하고 과학적으로 관리하기 위해서는 환경위해성평가 결과를 바탕으로 위해도 저감 및 관리가 이루어져야 할 것이다. 위해성평가는 기본적으로 효율적인 위해도 관리를 위한 정책 결정 도구로 활용되며, 예상되는 위해요인과 인간 및 생태계에 미치는 영향과의 관계에 대한 신뢰성 있는 자료를 바탕으로 노출평가와 영향평가를 수행한 후 위해도를 산정하는 과정이다. 최근 국제해사기구(IMO)는 해저 지중저장 사업을 위한 위해성평가 체계에 대한 일반 지침서를 제시하였고, 모든 해저 지중저장 사업의 수행 주체는 이 지침서를 기본으로 사업 수행 전 과정에 대한 위해성평가관리 체계를 마련하도록 요구하고 있다. 이 지침서는 이산화탄소의 해저 지중저장에 대한 환경위해성평가는 저장 지역에 대한 특성파악, 유출시나리오에 기반한 노출평가, 누출된 이산화탄소에 의한 생물에 대한 직접적인 영향 및 환경 변화에 의한 간접적인 영향이 고려된 영향평가 등을 포함한다. 국내에서 시도되는 이산화탄소의 포집 및 해저 지중저장사업 또한 IMO의 지침서를 기반으로 하되 사업과 환경 특성에 적합한 위해성평가관리 시스템을 구축할 필요가 있다. 국내의 이산화탄소 해양 지중저장사업에 대한 위해성평가관리 체계 마련을 위해서는, 후보지역의 환경 특성에 대한 연구를 바탕으로 해양환경에서 이산화탄소의 물리화학적 거동에 대한 이해, 육상 및 해양환경의 배경 조건 및 특성 파악, 포집 후 수송, 지중저장 지질구조에 적합한 개연성 있는 유출시나리오에 기반을 둔 노출평가와 국내 생물종을 이용한 생태영향평가 자료의 생산과 DB화, 그리고 유출 감시 및 환경 모니터링 기법 개발 등이 반드시 이루어져야 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Carbon dioxide capture and storage (CCS) technology has been regarded as one of the most possible and practical option to reduce the emission of carbon dioxide ($CO_2$) and consequently to mitigate the climate change. Korean government also have started a 10-year R&D project on $CO_2...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 즉, 환경 위해성 평가는 환경에 대한 영향과 위해 요인의 수준 사이에 예측되는 관계성, 이에 대한 이해를 바탕으로 불확실성 및 추정, 정보와 자료의 조직적이고 체계적인 평가를 통해서 이루어지게 된다. 기본적으로 위해성 평가는 과학적 기반을 둔 절차에 따라 수행되고, 그 결과들은 위해도의 효율적 관리 및 관련 정책 수립 등에 활용되는 것을 목적으로 한다(U.S. EPA[1998]).
  • 본 논문에서는 해저 지중 저장 사업과정의 각 단계에서 발생할 수 있는 이산화탄소의 유출에 따른 환경위해성을 체계적으로 평가하기 위해 국제해사기구에서 제시한 환경 위해성 평가 지침을 분석하고, 이를 기반으로 국내 실정에 맞는 위해성 평가관리 지침 및 체계 구축을 위한 방안과 계획을 제시하도록 하였다.
  • 최근 국내에서는 국토해양부의 ‘이산화탄소 해양처리기술개발 사업’과 같이 해양의 심부염수층(대수층)을 이용하여 이산화탄소를 저장할 수 있는 방안에 대하여 지속적인 연구를 수행하고 있다. 이 연구에서는 이산화탄소의 해양 지중저장 과정 또는 저장 이후 발생할 수 있는 이산화탄소의 해양 유출에 의한 생태계의 변화 등을 예측하고, 이에 대응하기 위한 효율적인 관리방안의 구축에도 많은 노력을 기울이고 있다(강 등[2006]).
  • 취약성 평가는 환경 위해성 평가와 유사하게 새로운 자료 또는 정보가 확인되고 수집될 때마다 반복적으로 수행함으로서 보다 분명해질 수 있다. 취약성평가에서 생태적 수용체에 대한 평가는 이산화탄소 누출로 인한 생태영향을 받을 수 있는 수용체를 확인하고, 이러한 수용체가 민감한 종인지 또는 법률적 보호를 요하는 종인지에 따라 적절한 보호수준을 설정하고 부수적으로 이에 적합한 모니터 링 및 저감계획 수립을 유도하기 위한 것이다. 이러한 평가체계는 이산화탄소 누출로 인한 영향범위(지리적 범위)의 설정에 대한 합리적인 평가체계를 제공한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이산화탄소가 대기 중으로 고농도로 유출되면 인간은 건강상 어떤 피해를 받는가? 하지만 이산화탄소가 대기 중으로 고농도로 유출이 되면 인간은 물론 다양한 생물들에게 건강상의 위해(risk)를 발생할 수 있다. 예를 들면, 인간의 경우 1% (10,000 ppm)에 노출되면 졸음이 오는 기면상태의 증상을 느끼며, 7~10% 이산화탄소 농도는 현기증, 두통, 시각 및 청각장애의 원인이 되며, 수분에서 한 시간 이내에 의식불명이 될 수 있다(Rice[2003]). 지중 저장을 위해 주입된 이산화탄소의 지표면 유출은 이러한 위해의 원인이 될 수 있으며, 그 위험성을 정확하게 예측하고, 평가할 수 있는 방법론 (methodology)이 개발되어 있지 않다면, 이산화탄소의 지중저장 과정에서 발생할 수 있는 환경적인 위해에 대해 효과적으로 대처하고 효율적으로 관리하기 어려울 것이다.
이산화탄소를 저장하는 과정에서 이산화탄소 유출이 심각한 문제인 이유는? [2008]). 이산화탄소의 유출은 크게 두 가지 이유에서 심각한 문제라고 할 수 있는데, 첫 번째는 사업의 목적인 이산화탄소 저감을 인정받지 못해 사업의 존립을 위협할 수 있다는 점이고, 두 번째는 유출로 인해 환경과 생태계에 피해를 입힐 수 있다는 점이다.
포집된 이산화탄소의 저장은 어떤 지질구조를 이용하는가? 이산화탄소를 포함하는 온실가스의 증가로 인한 기후변화 영향을 저감하기 위해 최근 이산화탄소의 포집 및 저장(CCS)과 관련된 많은 연구들이 이루어지고 있다. 포집된 이산화탄소의 저장은 저장용량이 큰 육상/해상의 유 가스전, 대수층, 석탄층과 같은 지질구조를 이용한다. 이산화탄소의 포집 및 저장과정에서 예상되는 가장 중요한 문제는 이산화탄소의 환경 중 유출에 의해 발생할 수 있다.
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