셰일가스나 셰일원유 채굴시에는 메탄가스가 발생하는 이유와 얼마나 발생하는지 궁금합니다

Question

셰일가스나 셰일원유를 채굴할경우에 메탄가스가 발생한다고 들었습니다그렇다면 왜 메탄가스가 발생하고 얼마나 발생하는지 그 원리과정이 궁금합니다

두통에는타이레놀이짱이지 · Accepted Answer

안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.셰일가스와 셰일오일(셰일원유) 채굴 과정에서 메탄가스가 발생하는 이유는 이들 자원이 함유된 셰일(혹은 암석)의 지질학적 특성과 채굴 과정에 기인합니다. 셰일가스와 셰일오일은 모두 유기물이 풍부한 암석층, 특히 셰일이라고 불리는 미세한 입자의 퇴적암에서 발견됩니다. 이러한 암석층은 수백만 년 동안 지질학적 압력과 온도의 변화를 겪으며 유기물이 분해되어 가스와 오일을 형성합니다.메탄가스 발생 원리유기물의 분해: 셰일층 내 유기물이 고온 고압 조건 하에서 분해되면서 탄화수소를 형성합니다. 이 과정에서 가장 단순한 탄화수소인 메탄(CH4)이 주요 구성분으로 생성됩니다.암석의 특성: 셰일은 그 자체로 불투과성이 높은 암석입니다. 이로 인해 생성된 메탄가스와 다른 탄화수소가 암석 내부에 갇히게 되며, 이를 채굴하기 위해서는 수평 시추 및 수압 파쇄(프래킹)와 같은 특수한 기술이 필요합니다.수압 파쇄 과정: 수압 파쇄는 셰일층에 물, 모래, 화학물질을 고압으로 주입하여 암석을 깨뜨리고, 이로 인해 가스나 오일이 흐를 수 있는 통로를 만드는 과정입니다. 이 과정에서 암석에 갇혀 있던 메탄가스가 해방되어 채굴됩니다.메탄가스 발생량메탄가스의 발생량은 채굴되는 셰일가스나 셰일오일의 양, 채굴 지역의 지질학적 조건, 채굴 및 가공 과정에서의 기술적 효율성 등 다양한 요인에 의해 달라질 수 있습니다. 따라서, 특정 지역이나 프로젝트에서 발생하는 메탄의 양을 일률적으로 말하기는 어렵습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.셰일가스나 셰일원유를 채굴할 때 메탄가스가 발생하는 이유는 셰일층 내부에 존재하는 유기물이 압력과 온도의 영향을 받아 분해되기 때문입니다. 이 과정에서 메탄가스가 발생하게 됩니다. 셰일층 내부에는 수천만 년 전에 살아있던 식물과 동물의 유기물이 쌓여 있으며 이들은 지속적으로 압력과 온도의 영향을 받아 분해되고 메탄가스를 생성합니다.메탄가스의 발생량은 채굴하는 지역의 셰일층의 규모와 유기물의 양에 따라 다르며 채굴 과정에서 사용되는 기술에 따라도 달라질 수 있습니다. 일반적으로는 셰일층의 깊이가 깊을수록 더 많은 메탄가스가 발생하며 채굴 과정에서 사용되는 압력과 온도 조절 기술에 따라 발생량이 달라질 수 있습니다.메탄가스는 화재와 폭발의 위험이 있기 때문에 채굴 과정에서는 안전에 매우 신경을 써야 합니다. 셰일가스나 셰일원유 채굴은 환경에도 영향을 미칠 수 있기 때문에 적절한 환경 보호 조치를 취하는 것이 중요합니다. 이를 위해 채굴 지역의 지하수나 지표수를 모니터링하고 적절한 대책을 마련하는 등의 노력이 필요합니다.저희는 항상 환경과 안전을 최우선으로 생각하며 셰일가스나 셰일원유 채굴에 대한 연구와 기술 개발을 통해 더욱 안전하고 환경 친화적인 채굴 방법을 모색하고 있습니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 셰일가스나 셰일원유 채굴 시에는 지하에 저장된 메탄가스가 방출될 수 있습니다. 이는 지하에 존재하는 셰일층이 깨지거나 파괴될 때 메탄가스가 방출되는 현상입니다. 메탄가스는 셰일층 내에 포함된 천연가스의 주 성분으로, 채굴 과정에서 지하 압력이 변하거나 지하 수리 작업 등으로 인해 방출될 수 있습니다. 메탄가스는 온실가스로서 대기 중에 방출되면 환경 오염의 주요 원인이 될 수 있습니다.

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.셰일암은 유기물 함량이 높은 퇴적암입니다셰일가스와 셰일원유는 이 유기물이 분해되면서 생성됩니다.셰일가스는 주로 메탄(CH4)으로 구성되어 있으며 석탄층이나 다른 천연가스 매장지에 비해메탄 함량이 높습니다.셰일원유는 메탄 외에도 에탄 프로판 부탄등의 탄화수소를 포함하고 있습니다.셰일가스 및 셰일원유 채굴 과정에서 암석을 부수고 압력을 낮추면 암석에갇혀 있던 메탄가스가 방출됩니다압력과 온도에 의해 압축되어 셰일암을 형성합니다.셰일암 내 유기물이 미생물활동이나 열에 의해 분해됩니다.분해 과정에서 메탄과 다른 탄화수소가 생성됩니다.메탄은 셰일암의 기공과 암석 사이 공극에 저장됩니다.셰일가스 및 셰일원유 채굴 과정에서 압력이 낮아져메탄가스가 방출됩니다.스 및 셰일원유 채굴 과정에서 발생하는 메탄가스의 정확한 양은 채굴 방법 암석특성 채굴 지역 등에 따라 다릅니다.일반적으로 셰일가스 1톤을 생산할 때약 0.3~0.5톤의 메탄가스가 발생하는 것으로 알려져 있습니다.셰일원유 1톤을 생산할 때 발생하는 메탄가스의 양은셰일가스보다 적지만 정확한 수치는 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.메탄은 강력한 온실가스로 이산화탄소보다약 25배 더강력한 지구 온난화 효과를 가지고 있습니다.셰일가스 및 셰일원유 채굴 과정에서발생하는 메탄가스는 기후 변화에 악영향을 미칠 수 있습니다.메탄가스는 폭발 위험성이 있으며 인체 건강에도 해롭습니다.셰일가스 및 셰일원유 채굴 과정에서발생하는 메탄가스 배출을 줄이기위한 다양한 노력이 이루어지고 있습니다.압력 조절 폐쇄형 시스템 사용메탄 회수 및 활용 기술 개발 등이 그 예입니다.셰일가스 및 셰일원유 개발의 환경 영향을 최소화하기 위해서는 메탄 배출 감소 노력이 필수적입니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.셰일가스 및 셰일원유 채굴 과정에서 메탄가스가 발생하는 이유는 크게 두 가지로 볼 수 있습니다.첫째, 셰일층 자체에 존재하는 메탄가스입니다. 셰일층은 오랜 시간 동안 퇴적된 유기물로 구성되어 있으며, 이 유기물 분해 과정에서 메탄가스가 생성됩니다. 셰일가스 채굴은 수압파쇄법이라는 기술을 사용하여 셰일층을 인공적으로 파쇄하여 가스를 추출하는데, 이 과정에서 갇혀 있던 메탄가스가 방출됩니다.둘째, 채굴 과정에서 발생하는 누출입니다. 수압파쇄 과정에서 사용되는 물과 화학 물질은 셰일층에 미세한 균열을 생성하며, 이 균열을 통해 메탄가스가 누출될 수 있습니다. 또한, 채굴 후 가스를 운송하는 파이프라인이나 저장 시설에서도 누출이 발생할 수 있습니다.메탄가스 발생량은 셰일층의 특성, 채굴 기술, 관리 방식 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 셰일가스 1톤당 0.1~0.5톤의 메탄가스가 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 이는 석탄이나 석유보다 훨씬 높은 수치입니다.따라서 셰일가스 및 셰일원유 채굴은 심각한 메탄가스 배출 문제를 야기할 수 있으며, 이는 기후 변화에 악영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 메탄가스 배출을 최소화하기 위한 기술 개발과 효과적인 관리 시스템 구축이 중요합니다.