• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.11a
• /
• pp.571-571
• /
• 2009

지열은 날씨와 기온 등에 영향을 받지 않고 연중 가동할 수 있어 기저부하를 담담할 수 있는 유일한 신재생에너지 자원이므로 이에 대한 기술개발이 시급하다. 우리나라는 비화산지대이며 지중 온도가 가장 높은 지역의 5km에서 약 $170^{\circ}C$ 내외이므로 외국에 비해 지온경사도가 크지 않은 편이다. 그리고 3km 이상에서는 지하대수층이 거의 존재하지 않기 때문에 지열발전을 위해서는 EGS 기법을 도입할 수 밖에 없는 실정이다. 그리고 지열수를 확보할 수 있는 온도범위가 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 정도이므로 이에 적합한 지열발전 플랜트를 선정할 필요가 있다. 일반적으로 지열발전에 적용되는 플랜트는 건증기 지열발전, 플래쉬증기 지열발전, 바이너리 사이클 지열발전으로 분류할 수가 있으나 국내 여건에 맞는 방식으로서 바이너리 사이클 발전으로서 ORC 플랜트 또는 Kalina 사이클 플랜트가 적합하므로 이에 대한 기술 개발이 적극적으로 이루어져야 한다. 따라서 국내 지열발전의 기술개발에 있어서 핵심요소는 심부천공 및 EGS를 위한 인공파쇄기술과 지상 플랜트로서 저온지열 발전 플랜트의 기술확보가 필요한 실정이다. 이와 같은 기술개발이 완성되면 발전 뿐만아니라 집단지역난방, 온실 및 양어장 등에도 열공급이 가능한 열병합발전이 가능하게 될 것이다. 또한, EGS 기술로서 상업적 성공을 이룬 것은 세계적으로 2~3개 사례에 불과한 신기술로서, EGS 기술의 국내 조기 실현으로 기술 선점 및 해외 수출을 모색할 필요가 있다. 그리고 심부 지열자원은 국내 어디에나 부존하는 ubiquitous 자원이며 이산화탄소 배출이 전무한 청정 국산 에너지 자원이나, 이의 개발에는 높은 초기 투자비와 risk를 요하므로 민간 업체의 투자가 제약을 받는다. 따라서 정부의 적극적인 지원하에 산.학.연 중심으로 시범보급이 우선 이루어진 후 민간의 자발적 투자를 통한 지열 개발을 유도할 필요가 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.06a
• /
• pp.434-437
• /
• 2006

Though numerous drilling has been performed in Jeju Island for development of ground water, the wells are mostly located along the coast lines or at low altitude area, and can hardly be found on the mid-mountain area. Two-dimensional magnetotelluric (MT) surveys have been carried out to cover the lack of geological Informal ion on the mid-mountain area and to figure out any possible structures or evidences for deep geothermal energy remained. Two-dimensional (2-D) inversion of MT data for four survey lines surrounding the Halla mountain show a thick layer having around 10 ohm-m in the depth of a few hundred meters throughout the survey area, which can be considered as the unconsol idated sedimentary layer. And they also show a conductive anomaly extending to more than 2km depth at the central part of each survey lines, which can possibly be related with old volcanic activities during the formation of Halla Mt.. Further seological/geophysical investigations should be followed.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.5 no.4
• /
• pp.323-335
• /
• 1995

지열에너지 개발의 기본적 개념은 지하 심부의 고온건조암체에 시추공을 이용한 수압파쇄를 실시하여 고온건조암체내에 인공파쇄대를 형성함으로써 유체의 유동회로를 구축하여 지열에너지의 회수를 도모하는 것이다. 본 논문에서는 수압파쇄균열의 발전방향 조절문제와 관련하여, 초고압수 절삭장치를 이용, 수압파쇄공 내에 인공슬롯을 형성하여 수압파쇄를 실시함으로써 균열의 발전방향을 조사하였으며, 수압파쇄에 의한 파쇄대내로의 유체순환실험을 통해 지열수의 유동특성을 규명하였다. 이를 위해 모델에 종균열과 횡균열을 형성시키고 균열내에 주입되는 물의 주입률, 정상류압력, 흐름저항을 조사하고, 이 결과를 이용하여 전산모델링을 수행하였다. 인공절리면에 대한 투수시험에서는 10$0^{\circ}C$까지의 온도변화에 따라 투수계수가 증가하였으며, 봉압 증가에 따라 증가율이 현저히 감소하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.121.2-121.2
• /
• 2010

제주도는 지질학적으로 제4기에 형성된 화산섬으로 지금까지 고온의 지열징후는 보고된 바 없으나, 남한에서 가장 최근까지 화산활동이 있었던 것으로 기록되어 있어 화산활동과 관련된 심부 지열자원 부존 가능성은 아직 열려있다고 할 수 있다. 본 연구에서는 제주도에서 지열부존 가능성을 타진하고 제주도 심부 지질구조 파악을 목적으로 2차원 및 3차원 자기지전류 (MT) 탐사를 수행하였다. 탐사는 중산간지역에서 한라산을 중심으로 동, 서, 남, 북의 4방향 4측선과 제주 서부지역에 남북방향의 1측선을의 총 5개 측선에 대해 수행하였으며, 이에 대한 MT 탐사자료의 2차원 및 3차원 역산을 통하여 한라산 하부 및 주변의 심부 지질구조를 파악하고자 하였다. 역산 해석 결과는 천부 구조는 기존 시추조사 결과 밝혀진 층서구조의 형태를 잘 나타내어 획득된 자료의 신뢰도가 높음을 지시하였다. 즉, 제주도 최 상부를 피복하고 있는 현무암 등의 화산암류는 고비저항(수백 ohm-m)으로, 그 하부의 해성 미고결퇴적층(U층 및 서귀포층)은 저비저항으로, 그리고 최하부의 응회암이나 화강암으로 구성된 기반암은 1,000 ohm-m 이상의 고비저항 층으로 잘 구분되어 나타났다. 특히, 제주도에서 특징적으로 해수면 하부 수십 ~ 수백 m에 존재하는 것으로 알려진 미고결퇴적층이 10 ohm-m 내외로 측선 전반에 걸쳐 나타났다. 이는 기존의 시추결과에서 미고결 퇴적층이 제주도 전역에 걸쳐 해수면 하부 100 m 내외의 심도에서 관찰되는 것과 일치하는 결과이다. 기반암 하부에서는 특징적으로 모든 측선의 중앙부에서 저비저항 이상대가 영상화되었으며 이는 2차원 역산과 3차원 역산해석에서 공통적으로 나타났다. 특히, 3차원 해석에서는 이러한 저비저항 이상대가 한라산 정상에서 서북쪽 부근에 나타나는데 이는 과거의 화산활동과 관련된 지질학적인 구조에 의한 영향일 가능성과 측선의 양단과 중앙에서 주변 바다의 영향이 다르게 나타나기 때문일 가능성으로 볼 수 있다. 즉, 전자는 심부에 발단된 각각의 파쇄대가 모든 측선의 중앙부에서 교차하거나 이를 통한 한라산의 생성과정과 연관된 지질학적인 구조일 가능성을 의미한다. 만약 한라산을 형성한 화성활동의 영향이 아직 지하 심부에 남아있다면 지열수의 부존 혹은 마그마의 통로가 되었을 단층의 영향으로 한라산 하부에 저비저항 이상대로 나타날 가능성이 높다. 그러나 후자에 의한 가능성도 배제할 수는 없으므로 향후 주변바다에 대한 영향을 고려한 3차원 역산해석이나 심부시추 등을 통한 상세한 지질조사 등 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.61-68
• /
• 2010

A magnetotelluric (MT) survey has been performed to delineate deeply extended fracture systems at the geothermal field in Seokmo Island, Korea. To assist interpretation of the MT data, geological surveying and well logging of existing wells were also performed. The surface geology of the island shows Cretaceous and Jurassic granite in the north and Precambrian schist in the south. The geothermal regime has been found along the boundary between the schist and Cretaceous granite. Because of the deep circulation along the fracture system, geothermal gradient of the target area exceeds $45^{\circ}C/km$, which is much higher than the average geothermal gradient in Korea. 2D and 3D inversions of MT data clearly showed a very conductive anomaly, which is interpreted as a fracture system bearing saline water that extends at least down to 1.5 km depth and is inclined eastwards. After drilling down to the depth of 1280 m, more than 4000 tons/day of geothermal water overflowed with temperature higher than $70^{\circ}C$. This water showed very similar chemical composition and temperature to those from another existing well, so that they can be considered to have the same origin; i.e. from the same fracture system. A new geothermal project for combined heat and power generation was launched in 2009 in Seokmo Island, based on the survey. Additional geophysical investigations including MT surveys to cover a wider area, seismic reflection surveys, borehole surveys, and well logging of more than 20 existing boreholes will be conducted.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.39 no.4 s.179
• /
• pp.485-494
• /
• 2006

This paper summarizes the history of geothermal research in Korea since 1920s and also describes the present status of research on heat flow, origin of thermal waters and geothermal exploitation and utilization. Geothermal research in Korea has been mainly related with hot spring investigation until 1970s. 1t was not until 1980s before heat flow study became continuous by research institute and academia and first nation-scale geothermal gradient map and heat flow map were published in 1996. Also in 1990s, geochemical isotope analysis of Korean hot spring waters and measurements of heat production rate of some granite bodies were made. Attempts to develop and utilize the deep geothermal water has been tried from early 1990s but field scale exploitations for geothermal water was activated in 2000s. Considering recent increase of demands on both deep and shallow geothermal energy utilization, outlook on future goethermal research and development is encouraging.

• Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
• /
• v.8 no.3
• /
• pp.1-11
• /
• 2012

Mongolia has three(3) geothermal zones and eight(8) hydrogeothermal systems/regions that are, fold-fault platform/uplift zone, concave-largest subsidence zone, and mixed intermediate-transitional zone. Average temperature, heat flow, and geothermal gradient of hot springs in Arhangai located to fold-fault platform/uplift zone are $55.8^{\circ}C$, 60~110 mW/m2 and $35{\sim}50^{\circ}C/km$ respectively and those of Khentii situated in same zone are $80.5^{\circ}C$, 40~50 mW/m2, and $35{\sim}50^{\circ}C/km$ separately. Temperature of hydrothermal water at depth of 3,000 m is expected to be about $173{\sim}213^{\circ}C$ based on average geothermal gradient of $35{\sim}50^{\circ}C/km$. Among eight systems, Arhangai and Khentii located in A type hydrothermal system, Khovsgol in B type, Mongol Altai plateau in C type, and Over Arhangai in D type are the most feasible areas to develop geothermal power generation by Enhanced Geothermal System (EGS). Potential electric power generation by EGS is estimated about 2,760 kW at Tsenher, 1,752 kW at Tsagaan Sum, 2,928 kW at Khujir, 2,190 kW at Baga Shargaljuut, and 7,125 kW at Shargaljuut.

• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.654-664
• /
• 2011

A field campaign of magnetotelluric (MT) and audio-frequency MT (AMT) survey was done at 36 measurement points as a complementary for the previous 44 MT measurements completed during the period of 2005-2006. The purpose of additional MT survey is to investigate the possible fracture system in Seokmo Island, which is conceived to be crucial in accumulation and migration of geothermal hot spring in this area. We have done 2D and 3D inversions of overall MT and AMT data distributed on a grid to interpret subsurface of extended area. The inversion results reveal that at least two major faults are imaged in the inversion results, one of which is in NNE-SWW with steep dip, and another is in E-W direction.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.21 no.1
• /
• pp.11-19
• /
• 2011

Geothermal energy is believed to be an important source among the renewable energy sources to provide the base load electricity. Although there has been a drastic increase in the use of geothermal heat pump in Korea, there is no geothermal power plant in operation in Korea. Fortunately, the first EGS (Enhanced Geothermal System) Project in Korea has started in Dec 2010. This five year project is divided into two stages; two years for exploration and drilling of 3 km depth to confirm the minimum target temperature of 100 degrees, and another three years composed drilling 5 km doublet, hydraulic stimulation of geothermal reservoir with expected temperature of 180 degrees (40 kg/s) and construction of MW geothermal power plant in the surface. This EGS project would be a landmark effort that invited a consortium of industry, research institutes and university with expertises in the fields of geology, hydrogeology, geophysics, geomechanics and plant engineering.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.24 no.1
• /
• pp.21-31
• /
• 2014

In order to generate electricity from geothermal energy for non-volcanic region, the concept of enhanced geothermal system (EGS) is introduced which forms an artificial reservoir by injecting high pressure fluid to 5 km deep and circulating geothermal fluid through the reservoir. Demonstration studies have been conducted in various countries and regions for determining the feasibility of EGS. In this technical note, experiences, errors, and implications of EGS demonstration projects in UK Rosemanowes and Australia Cooper Basin which have been carried out since 2002 are introduced to be used for the EGS demonstration project in Korea.