초록 ▼

현재 원유가격이 배럴 당 $100 이상인 고유가 시대가 지속되고 있으며 현재의 고유가는 석유 자원의 고갈 및 생산량의 한계에 의한 것이라는 주장이 제기되고 있다. 일반적으로 석유가 생산되는 패턴은 어느 수준까지는 점진적으로 늘어나다가 정점을 지나면서 점차 감소하는 종 모양(bell- shaped)을 나타낸다. 이는 프린스턴대 드피에스 교수가 처음으로 제시한 '종형곡선 이론'으로 발표하였으며 이 이론을 바탕으로 석유 생산량은 정점 이후 하강곡선으로 감소하며 석유 값은 크게 증가할 것으로 예상되었고, 실재로 석유가격은 상승 국면에 있다

현재 원유가격이 배럴 당 $100 이상인 고유가 시대가 지속되고 있으며 현재의 고유가는 석유 자원의 고갈 및 생산량의 한계에 의한 것이라는 주장이 제기되고 있다. 일반적으로 석유가 생산되는 패턴은 어느 수준까지는 점진적으로 늘어나다가 정점을 지나면서 점차 감소하는 종 모양(bell- shaped)을 나타낸다. 이는 프린스턴대 드피에스 교수가 처음으로 제시한 '종형곡선 이론'으로 발표하였으며 이 이론을 바탕으로 석유 생산량은 정점 이후 하강곡선으로 감소하며 석유 값은 크게 증가할 것으로 예상되었고, 실재로 석유가격은 상승 국면에 있다. 또한 최근 유가 동향을 살펴보면 배럴 당 $100을 넘는 고유가를 유지하고 있으며, 특히 중국, 인도등의 신흥 개발도상국의 에너지 수요는 급증하고 있어, 향후 석유 고갈을 고려하면 그 가격은 전처럼 회복되지 못할 것으로 판단된다. 이와 같은 고유가 시대에 1 차 에너지에 의존도를 낮추기 위해 2차 에너지의 회수 및 재활용하는 기술이 절실히 요구되고 있다.
현재 우리나라는 에너지 소비 증가율이 연평균 6.9% 수준으로 선진국 평균인 1.5%를 훨씬 상회하고 있으며, 석유소비량은 세계 7위, 에너지 해외 의존도는 97.1%나 되는 등 기존의 석유 경제체제에서 벗어나지 못 하고 있는 실정이다. 선진국들은 석유의 제한적 매장량에 따른 대비를 10년 전부터 장기 사업으로 추진하여 기술적으로 우위에 있는 상황이며 아일랜드는 석유를 전혀 사용하지 않는 나라로 유명하다.

목차 Contents

• 연차 진도보고서 ...1
• I. 해당 연도 추진 현황 ...2
• II. 기술개발결과 ...4
• III. 결론 및 차년도 계획 ...7
• IV. 기업 재무건전성 현황 ...10
• 목차 ...11
• 제1장 서론 ...14
• 제1절 연구의 필요성 ...14
• 제2절 기술 개발 동향 ...15
• 제2장 연구 목표 및 내용 ...15
• 제3장 연구 개발 내용 및 결과 ...17
• 제1절 고온 부산물 현열 회수 소재 최적화 ...17
• 1. 고온 부산물 현열 회수 소재 개요 ...17
• 2. 실리케이트 결합 소재 ...17
• 2-1 Al2O3 소재 ...17
• 2-2. 시편 제작 ...18
• 제2절 고온 부산물 현열 회수 소재 특성 평가 ...19
• 1. 고온 화학적 내구성 평가 ...19
• 2. 고온 기계적 마모 저항성 평가 ...21
• 3. 열충격 저항성 평가 ...22
• 4. 평가 결과 ...23
• 제3절 고온 부산물 현열 에너지화를 위한 산소 제조용 분리막 소재 재료 설계 및 평가 ...25
• 1. 회수 현열 이용 산소 제조용 분리막 소재 개발 필요성 ...25
• 2. 회수 현열 이용 산소 제조용 분리막 소재 개요 ...25
• 3. 회수 현열 이용 산소 제조 소재 설계 ...26
• 가. 페롭스카이트 계 산화물 소재 ...26
• 나. 회수 현열 이용 산소 제조 소재 설계 원리 ...28
• a. La-Co 페롭스카이트형 산화물 ...28
• b. Pr-Al 페롭스카이트형 산화물 ...28
• c. Ba-In 페롭스카이트형 산화물 ...29
• d. 세륨 산화물-스피넬형 산화물 복합체 ...29
• 다. 회수 현열 이용 산소 제조 소재의 합성 ...29
• a. 고상반응법 ...29
• b. 침전법 (공침법) ...30
• c. 구연산법 ...30
• d. 착체중합법 ...30
• 4. LSCF계 산소 제조 소재의 합성방법과 몰비에 따른 산소 투과 특성 변화 ...32
• 가. 회수 현열 이용 산소 제조 소재의 전기전도도 분석결과 ...33
• 나. 회수 현열 이용 산소 제조 소재 두께 변화에 따른 산소투과특성 ...33
• 다. 회수 현열 이용 산소 제조 소재의 압력변화에 따른 산소투과 특성 ...35
• 라. 분리막의 고온의 환원 분위기에서 . 회수 현열 이용 산소 제조 소재의 안정성 평가 ...36
• 5. ITM 소재로서의 LSMFCN 산소 투과 특성 ...37
• 가. 합성체 분말의 결정학적 토의 ...37
• 나. ITM 소재로서의 dense LSMFCN membrane...40
• 다. ITM 소재로서의 LSMFCN membrane에서의 미세구조 영향 ...40
• 라. ITM 소재로서의 LSMFCN membrane의 전기적 특성 ...41
• 마. ITM 소재로서의 LSMFCN membrane의 산소투과 특성 ...43
• 6. 회수 현열 이용 산소 제조 소재 개발 연구 결과 ...44
• 제4절 고온 부산물 현열 에너지화를 위한 축열 방열 소재 평가 기술 개발 ...45
• 1. 열에너지 저장 시스템 (Thermal Energy Storage System) ...45
• 2. 에너지 저장 물질 (Heat storage material) ...46
• 3. 열에너지 저장 물질의 열적 특성 ...47
• 4. 열에너지 저장 물질의 열적 특성 평가 ...50
• 가. 열에너지 저장 물질의 물리 화학적 특성 ...50
• 나. 열에너지 저장 물질의 열용량 측정 (Heat capacity, Cp) ...53
• 다. 열에너지 저장 물질의 열확산 계수 측정 (α, Thermal diffusivity) ...55
• 라. 열에너지 저장 물질의 열 팽창 계수(Coefficient of thermal expansion, α) ...57
• 마. 열에너지 저장 물질의 열전도도 (k) ...59
• 5. 열에너지 저장 물질의 기계적 화학적 안정성 ...61
• 가. 열충격 저항성 (Thermal Shock Resistivity) ...62
• 나. 산 염기 저항성 (Chemical Stability) ...65
• 다. 열전달 유체와의 호환성(compatibility) ...67
• 6. 축열 방열 시스템을 통한 축열 / 방열 소재의 효율 평가 ...68
• 7. 결론 ...71
• 제4장 결 론 ...72
• 제5장 참고 문헌 ...75