| 초록 |
급격한 기후변화로 인해 대표적인 온실가스인 CO2를 분리하고 저장하기 위한 기술과 공정개발의 중요성이 대두되고있다. 최근에는 분리된 CO2를 심해저 천연가스 하이드레이트층에 주입하여 천연가스와 CO2를 치환하는 방법이 주목받고 있다. 가스 하이드레이트의 구조는 기체 분자의 종류와 크기에 따라 구조Ⅰ, 구조Ⅱ, 구조 H로 나눌 수 있으며, 보통 천연가스 하이드레이트는 구조 Ⅰ으로 존재한다고 알려져 있으나, 최근 구조 H로 존재하는 것이 보고되었다. 이 연구에서는 구조 H 가스 하이드레이트에서의 CO2 치환반응 특성을 살펴보기 위해 CH4+CO2+Neohexane / Methylcyclopentane 혼합가스 하이드레이트의 4상 평형(H-Lw-LHC-V)을 측정하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 기체 조성에 따른 구조 변화를 알아보기 위해 NMR, XRD, Raman 분석을 수행하였다. 그 결과 CO2 농도가 낮은 영역에서는 구조 H 가스 하이드레이트가 형성 되었으나 CO2 농도가 높은 영역에서는 구조 I 가스 하이드레이트가 형성되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 구조 H 가스 하이드레이트에 CO2를 주입하여 치환하게 되면 치환반응이 진행됨에 따라 구조 H에서 구조Ⅰ으로 구조 전이가 일어날 수 있으며, 전이 시작 CO2 조성은 액상탄화수소의 종류에 따라 달라짐을 알수 있다. |
