초록 ▼

□연구개요
CCS(Carbon Capture and Storage) 기술중 하나인 CO₂ 해양지중저장법은 지구온난화 및 해양 산성화 완화에 유효하며, 육상 저장 공간이 부족한 우리나라에서는 가장 유력한 방법임. CO₂ 해양지중저장법의 시행을 위해서는 누출된 CO₂에 의한 환경영향 평가가 필수적이며, 이를 위해서는 해수로 누출된 CO₂의 거동과 용해 과정, 용해된 CO₂(DCO₂, Dissolved CO

□연구개요
CCS(Carbon Capture and Storage) 기술중 하나인 CO₂ 해양지중저장법은 지구온난화 및 해양 산성화 완화에 유효하며, 육상 저장 공간이 부족한 우리나라에서는 가장 유력한 방법임. CO₂ 해양지중저장법의 시행을 위해서는 누출된 CO₂에 의한 환경영향 평가가 필수적이며, 이를 위해서는 해수로 누출된 CO₂의 거동과 용해 과정, 용해된 CO₂(DCO₂, Dissolved CO₂)의 해양 유동에 의한 대류 및 확산 현상을 정확하게 예측하는 것이 중요함. 하지만, 국내에서는 이에 관한 연구가 극히 미비함.
본 연구에서는 해양지중에 저장한 CO₂가 지진에 의한 단층발생 등의 원인으로 해저면에서 해수층으로 누출되는 경우의, 기포상태로 상승하는 이산화탄소의 해수중으로 용해되는 과정과 거동, 해수유동을 따라 대류/확산하는 DCO₂의 거동을 예측하고, 이 결과를 활용하여 환경영향을 평가할 수 있도록 하는 다중규모(Multi-scale) 해양수치모델의 개발을 목표로 하였음.

□연구 목표대비 연구결과
- 기체상의 CO₂ 기포의 액체상 내에서의 용해 및 거동을 정확히 예측하기 위해, 이상류(two-phase) 해석 기법을 적용하는 누출점 근방영역에 적용하는 근방역 해석모델(~1km)을 개발하였음.
- CO₂의 거동과 DCO₂의 확산에 큰 영향을 미치며 해저지형의 영향을 받는 조류 및 해류의 해수유동을 재현하고 DCO₂의 확산을 예측하기 위한 해수유동 해석모델(~100km)을 개발하였음
- 상기 해수유동 해석모델의 해석영역 일부에, 근방역 해석모델을 적용할 수 있도록하는 다중규모(Multi-scale) 해양수치모델을 개발하였음
- 상기 모델들에 적용하기 위한 환경영향 평가의 적량적 지표(/방법)를 선정하였음
- 우리나라 해양지중저장 후보지 근처 해저에서 누출된 기포(Bubble) 상태의 CO₂의 거동을 다중규모 수치 시뮬레이션을 통해 예측하고, 누출시의 환경영향평가를 수행하였음.

□연구개발결과의 중요성
1.학문적 파급 효과
- CO₂ 기포의 해수에의 용해 메커니즘의 물리적 현상 이해 가능
- 조류, 해류 등 해수의 순환과 DCO₂의 확산 메커니즘의 물리적 현상 이해 가능
- 다양한 해양환경 문제에 응용가능
- 온난화로 인한 해수유동, 열분포, 염분분포의 변화 시뮬레이션에 적용 가능
2.기술적 파급 효과
- 해양지중에 저장된 CO₂의 누출시의 환경영향에 대한 평가 기술을 확보
- CO₂ 해양지중저장법의 실행을 위해 선행되어야 하는 공적 수용성 확보에 기여
- 누출 모니터링 설비의 설치 위치 선정에 활용 가능
- 해양생태계 모델과 연동하면 보다 광범위한 영향평가 및 응용이 가능하리라 기대
- 해양환경 분야 관련 고급 연구 인력 양성

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1.1 연구 배경 ... 3
• 1.2 연구 목표 및 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1 1차 년도 ... 4
• 2.2 2차 년도 ... 6
• 2.3 3차 년도 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 10
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 12