초록 ▼

- 점토(Clay)를 포함한 물에서의 메탄 하이드레이트(Methane Hydrate) 실험실적 제조.
- 다양한 점토 함량에 대하여 생성된 메탄 하이드레이트의 안정성 측정.
- 분광학 법을 이용한 주체(host)물질과 객체(guest)물질 간의 물리적 결합관계 분석.
- Neutron diffraction을 이용한 결정 구조 및 분자 거동 분석.
- Neutron diffraction 결과와 다른 분광법 결과와 교차 비교
- 전해질이 포함된 메탄하이드레이트의 neutron diffraction 측정.

- 점토(Clay)를 포함한 물에서의 메탄 하이드레이트(Methane Hydrate) 실험실적 제조.
- 다양한 점토 함량에 대하여 생성된 메탄 하이드레이트의 안정성 측정.
- 분광학 법을 이용한 주체(host)물질과 객체(guest)물질 간의 물리적 결합관계 분석.
- Neutron diffraction을 이용한 결정 구조 및 분자 거동 분석.
- Neutron diffraction 결과와 다른 분광법 결과와 교차 비교
- 전해질이 포함된 메탄하이드레이트의 neutron diffraction 측정.
- Neutron diffraction 결과의 올바른 해석을 통하여 점토의 분자 구조가 하이드레이트 형성에 미치는 영향 규명.
- 비균질 점토층 내에 존재하는 Na 양이온의 메탄 하이드레이트에 대한 직, 간접적인 영향을 규명.
- in-situ 실험을 통해 메탄가스가 주체 물질에 포획되는 순간과 해리 과정의 메커니즘을 규명.
- 천연가스(메탄)의 회수, 이산화탄소의 심해 격리 처리과정 중에서 점토가 많은 환경을 고려한 신 공정 모델의 확립 및 응용.

Abstract ▼

In this research, we have determined the structure of methane hydrate and methane hydrate formation processes which occur in the deep sea environment - where high clay concentration is present. This research could be used for future works on methane hydrate development which concentrating on using t

In this research, we have determined the structure of methane hydrate and methane hydrate formation processes which occur in the deep sea environment - where high clay concentration is present. This research could be used for future works on methane hydrate development which concentrating on using the methane hydrate for future energy substitute. Especially for the swapping process for methane hydrate, developed by us, this work could contribute deeply for modeling the real system process. In nature, a great deal of deep sea methane hydrates are present in the clay layer. Those clays contain several cations which possibly affect methane hydrate.
In this work, we prepared Na-Montmorillonite containing methane hydrate and Ca-Montmorillonite containing methane hydrate. Those two heterogeneous clays are known to exist vastly in deep sea environment. And by using solid-state NMR, cryo-TEM we analyzed the structure and characterized those methane hydrates. Furthermore, we measured the thermodynamic stability of those methane hydrates and we presented the stability zone for those hydrates. Finally, upon those bases, we used HANARO High-resolution Neutron Powder Diffractometer to analyze the structure of those hydrates.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• Contents ...7
• 목차 ...8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...9
• 제1절 연구개발의 경제·사회·기술적 중요성 ...9
• 제2절 연구개발 기술의 기술발전 주기(technology life cycle) ...9
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...10
• 제1절 본 연구와 관련한 국내외 연구개발 실적 ...10
• 제2절 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ...10
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...11
• 제1절 심해저를 모사한 점토(Clay)를 포함한 물에서의 메탄 하이드레이트 제조 ...11
• 1. 실험 분석 장비 및 방법 ...11
• 2. 점토층 내 메탄 하이드레이트의 기본 구조 측정 ...11
• 제2절 추진전략 ...11
• 제3절 점토를 포함한 물에서의 메탄 하이드레이트 형성 메커니즘 및 안정성 규명 ...12
• 1. 점토층 내 메탄 하이드레이트의 메탄 포집 특성 ...12
• 2. Na 양이온과 물 분자의 상호작용 ...12
• 제4절 점토층 사이에서 생성된 메탄 하이드레이트의 분자구조 규명 ...16
• 1. Na-montmorillonite 가 포함된 메탄하이드레이트의 중성자 분말 회절 실험 ...16
• 2. 하이드레이트 내에 포접되는 Na 양이온 ...16
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...20
• 제1절 목표달성도 ...20
• 제2절 관련분야 기여도 ...20
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...21
• 제6장 참고문헌 ...22
• 연구개발 요약서 ...24
• 연구결과활용계획서 ...25