• 지질공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.423-429
• /
• 2014

본 연구에서는 국내 비전통에너지자원인 셰일가스, 석탄층메탄가스(CBM) 및 가스하이드레이트 개발사업의 정확한 매장량을 위해 온도와 압력을 실시간으로 기록하는 DLS (Data Logging System)가 내장된 저류층 PCS (Pressure Core Sampler)를 개발하여 국산화시키고, 지하심부의 시료가 채취된 순간부터 시료의 압력을 유지함으로써 시료 내 가스의 손실 없이 시추코어를 회수하는데 있다. 저류층 PCS는 일반적인 코어 샘플러와는 달리 입구 부분에 볼밸브와 같은 개폐 장치가 있어 일정 길이의 코어 샘플이 채취되면 입구를 밀폐하여 원위치 상태의 압력이 그대로 유지되게 하는 기능을 갖고 있다. 이것은 특히 셰일가스나 석탄층메탄가스 및 가스하이드레이트와 같은 기체를 포함한 시료의 정확한 분석을 위해 아주 중요한 역할을 하게 된다. 현재 PCS 장비 및 이를 활용한 기술은 미국과 유럽 등에서 독점하고 있는 상황이다. 이에 따라 기존 PCS의 동작원리 및 메커니즘 분석과 상세설계를 수행하여 저류층PCS를 개발중이며, 성능은 PCS 최대 사용압력 100 bar, PCS 최대 사용온도 $-20{\sim}40^{\circ}C$, PCS 압력 손실율 10%를 목표로 하고 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제45권6호
• /
• pp.599-622
• /
• 2012

베트남 북부 네안(Nghe An)성 뀌 차우(Quy Chau)에서 남동쪽으로 약 14 km 떨어진 쵸 빈(Chau Binh) 일대를 대상으로 1차 토양지구화학탐사를 수행하였다. 시료채취 간격은 가로 300 m 간격으로 14 line, 세로 500 m 간격으로 15 line이었으며 토양시료 194개를 채취하였다. 그리고, 1차 토양지구화학탐사 결과를 바탕으로 총희토류(TREO) 함량이 높은 격자점을 대상으로 2차 정밀 피트탐사를 수행하여 총 7개 피트에서 토양 56개를 채취하였다. 조사지역의 지질은 반 찌응(Ban Chieng) 흑운모 화강암 복합체와 다이 록(Dai Loc) 편마암질 화강암 복합체가 편암, 편마암, 석회암으로 구성된 부캉(Bukang)층을 관입하고 있다. 본 역의 주요 광화작용은 주석, 루비, 그리고 화강암 복합체의 주변부 변질대(albitization)에 분포하고 있는 것으로 사료되는 함희토류 모나자이트(약 300 g/t)와 제노타임(약 10 g/t)의 산출이 특징적이다. 중사시료에서 확인한 모나자이트와 제노타임의 근원암을 규명하기 위해 토양지구화학탐사를 수행하였다. 1차 토양지구화학탐사에서 채취한 토양시료에 대하여 희토류원소(La, Ce, Nd, Y 등) 및 미량원소(Th, Sr, Ba, Nb 등)의 화학성분을 ICP-MS를 이용하여 분석한 결과, 배경토양의 총희토류 함량이 지각 평균의 약 2배를 초과하고 있으며, 중희토류(약 2배)와 경희토류(약 1.84배)가 모두 부화되어 있다. 2차 정밀 피트탐사에서 채취한 토양시료에 대하여 희토류원소(La, Ce, Nd, Y 등)의 화학성분을 ICP-MS를 이용하여 분석한 결과, 격자점 4-7번 피트에서 광체로 추정되는 노두를 인지하였고 본 광체는 N40W 방향으로 발달되어 있다. 1차 토양지구화학탐사 및 2차 정밀 피트탐사를 종합적으로 고찰한 결과, 네안성 뀌차우 일대에서는 토양에서 이상대를 보이며 광체의 연장방향으로 추정되는 희토류 부존 유망 지역을 잠정적으로 선정하였으며, 향후 광체로 추정되는 구간에 대하여 지구물리탐사 및 시험시추를 수행할 예정이다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.189-197
• /
• 2012

KURT 지하수의 지구화학적 특성을 조사하기 위하여 단열충전광물과 지하수의 지구화학적 성분이 조사되었다. KURT내의 시추공들로부터 얻어진 시추코아로부터 방해석(calcite), 일라이트(illite), 로먼타이트(laumonite), 녹니석(chlorite), 녹염석(epidote), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 카올리나이트(kaolinite) 및 일라이트와 스멕타이트(smectite)의 혼합층상광물 등이 감정되었다. 시추공 DB-1, YS-1, YS-4에서 채취한 대부분의 지하수는 pH 8이상의 알칼리 환경을 보여주었으며 YS-1을 제외한 두 관측공의 전기전도도는 약 2$200{\mu}S/cm$를 나타냈으며 이들 시추공에서 천부지하수는 $Ca-HCO_3$ 와 $Ca-Na-HCO_3$ 유형 이였으며 심부 250m이하에서는 $Na-HCO_3$ 유형을 나타냈다. DB-1 공의 심부지하수에서 낮은 용존산소량(DO)와 Eh값의 감소를 측정하였으며 이는 환원환경을 지시한다. KURT의 지하수 시료의 $Cl^-$ 이온의 농도는 5 mg/L 이하이며 전 샘플링구간에서 커다란 변화 없이 일정하게 나타났다. 이러한 현상은 KURT 지역의 천부와 심부지하수가 혼합(mixing)되어 $Cl^-$의 농도가 깊이에 따라 큰 변화가 없는 것으로 해석된다. 지하수 시료의 ${\delta}^{18}O$과 ${\delta}D$ 분석 값은 각각 -10.4~-8.2‰과 -71.3~-55.0‰의 범위로 지하수가 순환수 기원임을 보여준다. 긴 순환경로를 거친 심부지하수의 수소, 산소 동위원소 값은 천부지하수에 비해 감소하며 이러한 값은 일반적으로 높은 불소농도를 동반하였다. 이는 불소함량이 높은 지하수가 물-암석 반응에 의해 생성되었음을 보여준다. KURT 지역에서 채취한 지하수의 $^{14}C$를 이용한 연대측정분석에서 지하수의 체류시간(residence time)이 약 2,000~6,000년으로 측정되었다. 이러한 체류시간은 KURT 지역의 화강암에 존재하는 지하수가 다른 유럽의 화강암지역(예, 스트리파 지역, 스웨덴)보다 상대적으로 지하수의 연령이 오래되지 않은 것으로 측정되었다.

• 암석학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.167-185
• /
• 2014

포항분지 374-3390 m 심도에서 채취한 3개 시추공 코어 시료의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정과 함께 주원소 및 Sr-Nd 동위원소 분석을 실시하였다. 주성분 원소 분석 결과 총알칼리-규산 도표에서 천부화산암은 유문암으로, 심부심성암은 반려암과 화강암으로 도시되었으며 AFM 다이아그램에서는 칼크-알칼리 계열의 분화경향을 보인다. $K_2O-SiO_2$ 상관도에 따르면 모두 High-K 영역에 속하며 일부 주성분원소들은 $SiO_2$ 함량에 따른 상관성을 보인다. SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정 결과 한 시추공의 천부화산암에 대해 $66.84{\pm}0.66Ma$ (n=12, MSWD=0.02)와 $66.52{\pm}0.55Ma$ (n=12, MSWD=0.46)의 일치곡선연령 값을 획득하였으며, 다른 시추공의 화산암에 대해서는 $71.34{\pm}0.85Ma$ (n=11, MSWD=0.79)와 $49.40{\pm}0.37Ma$ (n=11, MSWD=1.9)의 일치곡선연령 값과 가중평균 값을 획득하였다. 또 다른 시추공의 화강암에서 추출한 저어콘은 $261.8{\pm}1.5Ma$(n=31, MSWD=1.3)의 가중평균값을 나타내었고 반려암에서 추출한 저어콘은 조직적 특징에 따라 $262.4{\pm}3.6Ma$ (n=21, MSWD=4.5)와 $252.4{\pm}3.6Ma$ (n=8, MSWD=1.9)의 연대를 보였다. 천부화산암 상부 퇴적암의 연대측정 결과 신원생대에서 신생대까지 다양한 분포를 보였으며 $21.89{\pm}1.1Ma$ (n=15, MSWD=0.04)와 $21.68{\pm}1.2Ma$ (n=10, MSWD=19)의 가장 젊은 일치곡선연령이 구해졌다. 이 연구 결과는 포항분지 심부가 페름기 후기에서 에오세에 이르기까지 비교적 긴 시간에 걸쳐 형성된 심성암 및 화산암체로 구성되어 있으며 그 상위에 아마도 동해확장과 관련되어 마이오세 초기 이후에 퇴적된 지층이 피복하고 있음을 지시한다. 페름기 심부심성암의 전암 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 (0.7034-0.7042)와 ${\varepsilon}_{Nd}$ 초기치 (4.0-5.1)는 비슷한 연대범위를 가지는 영덕 지역의 화강암류와 유사하며 이들 화강암류가 백악기-제3기의 경상분지 화강암 기원물질로 재순환되었을 가능성을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제7권3호
• /
• pp.184-190
• /
• 2004

불포화대 토양특성 분석을 목적으로 토양단면의 고해상도 영상을 얻을 수 있는 전기비저항 토모그래피를 적용하였다. 전극설치 지점에서 심도별로 채취한 토양시료를 대상으로 토양 공극수의 전기전도도, 수분함량, 이온함량을 측정한 결과, 토양특성과 전기비저항 토모그래피 결과의 상관성이 토성별로 선형적인 관계가 나타남에 따라 전기비저항 토모그래피 결과를 보다 효과적으로 해석할 수 있었다. 따라서 불포화 토양층을 대상으로 한 전기비저항 토모그래피를 이용하여 시추공 사이의 토양특성을 파악할 수 있으며, 토양의 산도, 유기물 함량 등의 간접적 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 2016

이 연구의 목적은 소다회 생산과정에서 발생한 매립지의 압밀특성을 연구하는데 있다. 소다회를 생산하는 과정에서 발생하는 부산물의 주요성분은 대부분 석회석이다. 이 연구는 우선 폐석회의 압밀특성을 파악하기 위해 시추조사를 통한 불교란 시료를 채취하여 실내실험을 실시하였다. 실험결과 폐석회는 소성이 큰 유기질토로 분류되었으며, 유기물 함유량 시험결과 폐석회에 함유된 유기물 함량은 일반 점토에 비하여 높게 나타났다. 또한, 이론적인 방법과 압밀해석 프로그램에 의하여 폐석회의 압밀침하량과 이차침하량을 산정하였다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.25-31
• /
• 2004

철도사면은 예상치 못한 연약지반의 존재로 인해 붕괴될 수 있다. 이 연구는 철도사면의 파괴원인을 규명하고 대책공법 적용을 위한 강도정수를 결정하는데 그 목적이 있다. 사면파괴의 원인을 파악하기 위하여 시추조사, 콘관입시험, 현장베인시험 등이 수행되었다. 또한 연약지반의 강도정수를 구하기 위해 불교란상태로 시료를 채취하여 실내시험을 수행하였다. 현장원위치시험 및 실내시험 결과 사면 파괴의 원인은 과압밀점토의 점진적 파괴에 따른 연약지반 강도저하영역의 전파에 기인한 것으로 밝혀졌다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.135-146
• /
• 2003

본 논문에서는 지반의 전단파 속도 주상도를 획득하기 위한 현장 시험법으로 표준관입시험 샘플러를 가진원으로 이용한 업홀 시험기법을 연구하였다. 제안된 업홀 시험은 지표면에 여러 개의 속도계를 시추 장비로부터 일정한 간격으로 한 줄로 배치를 하고 표준관입시험의 시료 채취기로부터 발생되는 진동원의 신호를 계측하여 지반의 전단파속도 주상도를 도출하는 방법이다. 여러 선행 실험을 통하여 확립된 업홀 시험 방법 및 결과 분석법에 대해 소개하였다. 진동원과 감지기간의 거리가 멀기 때문에 지반에서 진행되는 전단파의 진행 경로는 지반의 강성 변화에 근거한 굴절 경로를 적용하였다. 국내 3개 시힘 부지에서 수행한 업홀 시힘결과를 동일 부지에서 행한 다운홀, SASW시험 및 SPT-N치와 비교하여 봄으로써 제안된 업홀 시험의 현장 적용성을 확인하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권3호
• /
• pp.261-271
• /
• 2022

인도네시아 칼리만탄 남동측에 위치하는 아셈-아셈분지(Asem-Asem Basin)에서 길이 540.3 m의 AA-1 시추코어를 획득하였고, 이 시추코어에 포함된 석탄층과 석탄질 셰일에서 6개의 석탄층 가스 시료를 채취하였다. 아셈-아셈분지에서 채취된 석탄층 가스의 성분, 탄소동위원소(δ¹³C_CH4, δ¹³C_C2, δ¹³C_CO2), 수소동위원소((δD_CH4), 탄화수소지표(C_HC), 이산화탄소-메탄지표(CDMI)의 분석을 통하여 이들의 기원과 메탄생성경로를 해석하였다. AA-1 시추코어는 최하부에 메라투스섭입복합체(Meratus subduction complex)의 일부로 해석되는 사문암 기반암 상부에 석탄층과 석탄질 셰일을 포함하는 쇄설성 퇴적암(SU-1)과 석회암(SU-2)이 순차적으로 놓인다. 석탄층과 석탄질 셰일(SU-1)은 소규모 하천 주변의 습지에서 형성된 것으로 해석된다. SU-1에서 채취된 석탄층 가스의 탄화수소가스를 100%로 환산한 메탄 함량은 87.35~95.29% 범위이고, 에탄 함량은 3.65~9.97% 범위이다. 석탄층 메탄의 탄소동위원소(δ¹³C_CH4) 값은 -60.3~-58.8‰ 범위이고 수소동위원소(δD_CH4) 값은 -252.9~-252.1‰ 범위이다. 석탄층 에탄의 탄소동위원소(δ¹³C_C2) 값은 -32.8~-31.2‰ 범위이고, 석탄층 이산화탄소의 탄소동위원소(δ¹³C_CO2) 값은 -8.6~-6.2‰ 범위이다. 석탄층 이산화탄소는 탄소동위원소값과 이산화탄소-메탄지표 도표에서 비생물기원(abiogenic origin)에 도시되었고, 기반암인 메라투스섭입복합체에 포함된 이산화탄소가 단층 통하여 이동된 것으로 해석된다. AA-1 시추코어 석탄층 가스의 메탄생성경로는 동위원소, 탄화수소지표, 이산화탄소-메탄지표 분석을 바탕으로 일차적인 미생물 메틸발효작용과 이산화탄소환원작용의 혼합으로 해석되며, 열기원 비해성 석탄형 가스의 영향을 받은 것으로 해석된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권9호
• /
• pp.973-980
• /
• 2015

비전통 에너지자원은 전통 에너지자원에 비해 지리적으로 넓은 지역에 걸쳐 연속적인 형태로 분포되어 있으나, 잔존 기술적 회수가능 자원량(TRR : Technical Recoverable Resource)은 전통자원과 비슷하여 그 개발이 확대되고 있으며, 특히 셰일가스, 치밀가스, 석탄층 메탄가스, 가스하이드레이트 등의 비전통 가스자원의 개발이 활기를 띄고 있다. 그러나 현재의 물리검층 기술로는 비전통 자원에 포함된 물성, 특히 가스의 함량을 정확히 계산하기 어려우며 관련 기자재 또한 일부 해외 업체에서 독점하고 있다. 따라서 본 연구에서는 지하심부의 시료채취 순간부터 그 지점의 심부압력을 유지하여 시료 내 가스의 손실 없이 코어를 회수하고, 온도와 압력을 실시간으로 기록하는 저류층 PCS(Pressure Core Sampler)를 개발하였으며, 제작된 시제품의 검증을 위한 성능실험을 수행하였다. 모든 성능평가를 통과한 시제품은 In-situ 물성자료의 취득은 물론이고 정확하고 신뢰성 있는 시추코어를 확보하는 데 기여할 것이다.