석탄층 메탄가스는 채탄 석탄의 품질이 상업적으로 나쁘고, 심부에서 채굴되는 석탄층 내에 포함된 가스로서 메탄가스는 다른 화석 연료보다 더 잘 탄다. 석탄층 메탄가스(CBM) 자원에 대한 세계 매장량은 거의 추정량이지만 확정된 천연가스가 180tcm인 반면에 이는 84~377tcm 정도이다. CBM은 현재 미국, 캐나다, 호주, 중국에서 대규모로 생산되고 있다. 'Web of Science'를 이용한 CBM에 대한 학술정보 분석은 1990년 이후 22년간 검색어 'Coal bed methane*'에 대한 검색 결과 총 109건의 결과를 얻을 수 있었으며, 정보 분석 프로그램으로 CBM에 관련된 문헌을 연도별, 국가별, 연구기간별, 연구자별 현황 등으로 구분하여 분석하였다. 분석한 결과, CBM 연구는 미국이 주도하고 있으며, 다음은 인도와 호주이며, 연구 분야별 논문 발표 현황은 에너지 연료는 57편, 공학 분야는 58편 및 지질학 분야는 41편이었다.
석탄층 메탄가스는 채탄 석탄의 품질이 상업적으로 나쁘고, 심부에서 채굴되는 석탄층 내에 포함된 가스로서 메탄가스는 다른 화석 연료보다 더 잘 탄다. 석탄층 메탄가스(CBM) 자원에 대한 세계 매장량은 거의 추정량이지만 확정된 천연가스가 180tcm인 반면에 이는 84~377tcm 정도이다. CBM은 현재 미국, 캐나다, 호주, 중국에서 대규모로 생산되고 있다. 'Web of Science'를 이용한 CBM에 대한 학술정보 분석은 1990년 이후 22년간 검색어 'Coal bed methane*'에 대한 검색 결과 총 109건의 결과를 얻을 수 있었으며, 정보 분석 프로그램으로 CBM에 관련된 문헌을 연도별, 국가별, 연구기간별, 연구자별 현황 등으로 구분하여 분석하였다. 분석한 결과, CBM 연구는 미국이 주도하고 있으며, 다음은 인도와 호주이며, 연구 분야별 논문 발표 현황은 에너지 연료는 57편, 공학 분야는 58편 및 지질학 분야는 41편이었다.
Methane burns more clearly than any other fossil fuels. Coalbed methane(CBM) is natural gas contained in coal beds. This gas is usually producted from coal that is either too deep or too poor-quality to be mined commercially. While global coalbed methane resource estimates are rough, they indicate b...
Methane burns more clearly than any other fossil fuels. Coalbed methane(CBM) is natural gas contained in coal beds. This gas is usually producted from coal that is either too deep or too poor-quality to be mined commercially. While global coalbed methane resource estimates are rough, they indicate between 84 and 377tcm, which compares with proven natural gas reserves of 180tcm. Coalbed methane resources are currently only produced on a major scale in the United States, Canada, Australia and China. In this study, we analysed total 109 published papers for the CBM during the 1990~2012 periods by the programs of 'web of science'. The results of analysis, the CBM study led by the United States, the follow India and Australia. In subject area(web of sciences), Energy Fuels is 57, Engineering 58 and Geology 41 papers, respectively.
Methane burns more clearly than any other fossil fuels. Coalbed methane(CBM) is natural gas contained in coal beds. This gas is usually producted from coal that is either too deep or too poor-quality to be mined commercially. While global coalbed methane resource estimates are rough, they indicate between 84 and 377tcm, which compares with proven natural gas reserves of 180tcm. Coalbed methane resources are currently only produced on a major scale in the United States, Canada, Australia and China. In this study, we analysed total 109 published papers for the CBM during the 1990~2012 periods by the programs of 'web of science'. The results of analysis, the CBM study led by the United States, the follow India and Australia. In subject area(web of sciences), Energy Fuels is 57, Engineering 58 and Geology 41 papers, respectively.
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문제 정의
CBM의 매장량은 약 250tcm(tcm: Trillion cubic meter)로서 주로 구소련, 북미 지역에 분포되며, CBM 사업은 현재까지 미국, 호주, 캐나다 등이 대규모로 상업적 개발에 성공하여 풍부한 석탄자원을 가진 국가를 중심으로 사업성이 부각되고 있다(Hwang, 2010). 본 글의 목적은 CBM 학술정보 분석을 통하여 국내 기업의 기술개발, 연구자들의 국제 공동연구 및 국가 정책 개발의 효율성 증대에 있다. CBM 학술정보 분석에 사용된 Web of Science의 데이터베이스는 1899년부터 현재까지 자료가 수록된 과학 잡지로서, 150개 과학 분야에 걸쳐 7,100개 이상의 주요 잡지에 색인을 완전히 부여하고 있다.
2011년은 Energy 분야와 Engineering 분야의 학술지가 각각 16편중에서 5편을 보여주고 있다. 이는 CBM 에 관심을 가진 1991년도에는 지질학 분야가 우세한 것은 석탄자원에 대한 대체 에너지자원 확보 목적을 가진 것으로, 이후에 점진적으로 지질학 분야 이외의 다른 학문분야의 증가는 확인된 대체자원을 실제 자원으로 사용하기 위한 기술개발에 연구 목적을 둔 것으로 생각된다.
대상 데이터
데이터베이스(SCI Expanded)에 발표된 석탄층 메탄에 관련된 문헌정보 분석은 1990∼2012년까지 22년간 ‘Web of Science’(2013)의 ‘title = coal bed methane*’에 포함된 문헌 109개를 검색하였다.
이 데이터베이스(SCI-Expanded)에 발표된 CBM 관련된 문헌정보 분석은 1990년도를 기준으로 하여 2012년까지 ‘‘Web of Science’’(URL: http://apps.isiknowledge.com)에서‘title = coal bed methane*’가 포함된 문헌을 검색한 결과 109편이 확인되었으며, 이들을 연도별, 국가별, 연구기관별 및 연구 분야별 현황을 분석하였다.
성능/효과
1) CBM에 관련 연도별 연구 현황은 1991년과 2011, 2012년에서 16편으로 가장 많았으며, 피인용 수에 의한 수준지수의 순위는 2002년 18.00, 2008년 10.88 및 2005년 10.25를 보여주므로 이들 해의 질적 수준은 다른 해보다 높음을 알 수 있다.
2) CBM 논문저자의 국가별 현황을 살펴보면 미국, 인도, 호주 순위로 각각 38편(34.9%), 22편(20.2%) 및 11편(10.1%)을 발표하였으나 한국은 발표된 논문을 확인할 수 없었다.
2개 지역에 수행된 원위치 기준의 가스 저장 능력에 있어서 석탄의 저장 능력은 평균 374.3(47.7∼536.1)scf/ton, 탄질셰일은 평균 127.8(30.9∼304.8)scf이며, 원위치 기준 Langmuir volume은 석탄이 평균 752.8(85.8∼1056.3)scf/ton, 탄질 셰일은 평균 234(75.9∼535.0)scf/ ton으로 측정되었다.
4) CBM에 관련된 연구 분야에서는 공학 분야와 에너지 연료분야가 각각 58편과 57편을 보여 주고 있다. 한편 지구과학 분야인 지질학 분야는 ‘Web of Sciences’의 범주 내에서는 1편을 보여 주고 있으나 연구 분야에서는 41편을 보여 주고 있다.
4). 발표된 연구 논문을 분석한 결과, 논문을 가장 많이 발표한 국가별 순위는 미국이 38편으로 가장 많고, 다음은 인도 22편, 호주 11편 및 캐나다 7편을 보여 주고 있다. 국가별 논문 수준 지수를 피인용 관점에서 분석한 결과, 호주가 2.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
CBM이 근원암인 동시에 저류암 역할을 하는 이유는?
석탄층의 메탄 저장능력은 같은 깊이와 압력 하에서 전통가스와 사암 또는 저류암에 비하여 2∼3배 정도 높다. 일반적으로 비교적 고온인 심부에 있는 등급이 높은 석탄은 메탄 함량이 높아서 간혹 석탄 채굴현장에서 폭발을 일으키는 주범이지만 개발 기술이 확보되면 차세대 에너지원으로 활용될 여지가 많다. 따라서 CBM은 근원암인 동시에 저류암 역할을 한다.
CBM이란?
천연가스는 크게 전통 가스와 비전통 가스로 구분되며, 비전통 가스는 크게 보아 치밀 가스(tight gas), 석탄층 메탄가스(Coalbed methane, 이하 CBM이라 함) 및 셰일가스(shale gas)의 3가지로 분류한다. CBM은 식물이 석탄으로 서서히 변화되는 과정에서 형성된 메탄가스가 석탄층에 남은 것이다. CBM 개발은 1980년 중반에 뉴멕시코(New Mexico)의 산후안(San Juan) 분지에서 시작됐으며, CBM 생산은 석유·가스 산업으로부터 개발된 새로운 산업이다.
천연가스는 어떻게 구분되는가?
천연가스는 크게 전통 가스와 비전통 가스로 구분되며, 비전통 가스는 크게 보아 치밀 가스(tight gas), 석탄층 메탄가스(Coalbed methane, 이하 CBM이라 함) 및 셰일가스(shale gas)의 3가지로 분류한다. CBM은 식물이 석탄으로 서서히 변화되는 과정에서 형성된 메탄가스가 석탄층에 남은 것이다.
참고문헌 (10)
Ayers, W.B., Kaiser, W.R., Ambrose, W.A., Swartz, T.E. and Laubach, S.E. (1990) Geologic Evaluation of Critical Production Parameters for Coalbed Methane Resources, Part I, San Juan Basin, Annual Report, GRI-90/0012.14.1, 1-175.
Yum, B.W., Kho, H.J., Ko, D.C., Hwang, S.H., Kim, T.H., Ko. K.S. and Park, S.W. (2008) The study on the CBM development at the Dogge area, The 2008 Joint Conference of the Geological Science & Technology of Korea, 142-142.
Christophe Mc., Jamie S. and Steve S. (2013) Unconventional gas - A review of regional and global resource estimates, Energy, 55, 571-584.
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Kho, H.J., Ko, K.S., Ko, D.C., Ki, W.S., Kim, G.W., Kim. B.C., Kim, T.H., Park, S.W., Park, I.W., Yum, B.W., Lee, S.U., Lee, S.R., Choi, B.Y. and Hwang, S.H. (2008) Exploration of coalbed methane, KIGAM, 2005-R-ER02-P01-0-000, 1-356.
Park, S.W. (2003) Domestic gas resource potential of coal bed methane, The 2003 Conference of the KSEEG, 213-216.
Park, S.W., Kim, B.C., Kho, H.J, Choi, S.W., Hwang, S.H., Lee, W.S. and Sim, P.W. (2006) Planning research project on coal bed methane(CBM) potential for Korean Anthracite and possibility of its utilization, KIGAM, 2004-R-RD04-P-01, 1-195.
Nigel J. Unsworth (2010) LNG FROM CSG - CHALLENGES AND OPPORTUNITIES, 2-6.
Hayeon52(ECOS) (2007) coal bed methane, http:// blog.naver.com/hayeon52/90021620723
Web of Science (2013) (URL: http://apps.isiknowledge.com)
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