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천연가스배관을 통한 수소 혼합공급의 환경적 유용성 평가
Comparative Evaluation of Environmental Availability for Hydrogen Supply System with Existing Natural Gas Pipeline 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.13 no.3, 2009년, pp.28 - 32  

김형식 (한국가스공사 연구개발원 신에너지환경연구개발) ,  홍성호 (한국가스공사 연구개발원 신에너지환경연구개발) ,  황태연 (에코시안)

초록
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수소의 대표적인 공급방식에는 집중식과 분산식이 있다. 경제성 측면에서 대량수소사용을 위해 집중식이 유리하지만 막대한 공급인프라 구축비용이 단기간에 소요되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 기존의 천연가스배관에 수소를 혼합공급하는 방법이 주목받고 있다. 본 논문에서의 수소혼합공급의 환경적 유용성을 타수소공급방안과 비교하여 분석한 결과에 의하면 수소혼합공급이 환경적으로 유익하며, 특히 지구온난화 감소에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There are two hydrogen supply systems which are central and distributed supply. Central supply system may be cost-effective but huge supply infra cost is needed. For cost-effectiveness, hydrogen supply with existing natural gas pipeline has been focused in Europe. From the analysis results in this s...

주제어

#hydrogen supply   #environmental availability   #pipelines   #LCA  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 수소공급시스템에 대한 환경적으로 비교우위성 또는 열위성을 종합적으로 판단하기 위한 방법으로서 잠재적 환경영향을 정량적으로 평가할 수 있는 전과정평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 선택하였다. 이는 단일하거나 국지적인 환경 오염 또는 영향보다는 광범위하고 복합적인 환경영향을 평가함으로써 전 지구적인 관점에서 환경친화적인 대안을 판별하기 위한 표준화된 방법론이다[3-5].
  • 본 연구에서는 수소혼합공급을 포함하여 수소의 생산-공급-사용 과정에 따라 8가지 시나리오로 구성하고 각 시나리오에 대해 6개 환경영향 범주별로 환경영향을 분석하여 가장 환경적으로 유리한 생산-공급-사용 시나리오를 확인하고자 하였다. 또한 이산화탄소 격리기술을 적용하는 경우 각 시나리오에서의 지구온난화영향의 감소 정도를 산출하였으며, 일반 연소기기에서 혼합가스를 연소하는 경우의 지구온난화영향 변화를 추정해 보았다.
  • 수소 혼합공급 방안에 있어서는 천연가스를 대량으로 개질하는 공정을 가스기지 또는 주요 공급 시설 단위로 설치할 수 있으므로 대규모의 이산화 탄소 포집 시설을 설치하고 운영하는 것이 가능하다. 이산화탄소 포집 시설의 규모와 운영에 따른 각종 환경영향에 대해서는 별도의 면밀한 연구를 통해서 도출될 수 있으므로 이 연구에서는 포집 시설의 설치와 운영에 따른 영향은 고려하지 않고 단지 이산화탄소의 격리처리로 인해 얻을 수 있는 이점을 평가해보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수소의 공급 방식에는 어떤 방식이 있는가? 수소의 대표적인 공급방식에는 집중식과 분산식이 있다. 경제성 측면에서 대량수소사용을 위해 집중식이 유리하지만 막대한 공급인프라 구축비용이 단기간에 소요되는 단점이 있다.
집중식의 수소공급방식이 가지는 단점은? 수소의 대표적인 공급방식에는 집중식과 분산식이 있다. 경제성 측면에서 대량수소사용을 위해 집중식이 유리하지만 막대한 공급인프라 구축비용이 단기간에 소요되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 기존의 천연가스배관에 수소를 혼합공급하는 방법이 주목받고 있다.
수소를 공급하는 방식인 분산식과 집중식을 설명하면? 수소를 사용하기 위한 공급시스템에는 분산식과 집중식이 있다. 분산식이란 천연가스배관망을이용 하는 방식으로 말단의 수소사용지점에서 수소제조장치로 천연가스를 개질하여 수소를 제조/사용하는 방식이다. 이에 비해 집중식이란 중앙에서 대형 수소제조플랜트에서 수소를 대량으로 제조한 후 사용하는 지점까지 배관, 액체트레일러, 가스트레일러를 통해 운송하여 사용하는 방식이다. 집중식이 경제성확보에 유리한 것으로 보고되고 있지만 배관 등 막대한 공급인프라 투자비용이 걸림돌이 되고 있다[1,2].
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참고문헌 (9)

  1. Christopher Yang and Joan Ogdan, Analysing Natural Gas Based Hydrogen Infrastructure-Optimizing Transitions from Distributed to Centralized H2 Production (2005) 

  2. Takeo Suzuki, Shin-ichiro Kawabata, Tetsuji Tomita, IEEJ, "Present Status of Hydrogen Transport Systems Utilizing Existing Natural Gas Supply 

  3. ISO 14040: Life Cycle Assessment - Principles and framework, (2006) 

  4. ISO 14044: Life Cycle Assessment - Requirements and guideline, (2006) 

  5. ISO 14048: Life Cycle Assessment - Data documentation format, (2002) 

  6. 허탁, 안중우, 정재춘, Principles of Life Cycle Assessment, (1995) 

  7. 이건모, 허탁, 김승도, 환경전과정평가(LCA)의 이론과 지침, (1998) 

  8. 한국가스공사, 천연가스 전과정평가 결과보고서, (2002) 

  9. 신에너지. 산업기술종합개발기구, 연료전지 자동차 보급 관련 기술에 따른 Life Cycle 영향 평가 등에 관한 조사, (2005) 

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