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

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.7 no.6
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• pp.35-44
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• 2006

Various geophysical methods and geological survey were applied for prospecting of geothermal resources and the attitude of volcanic body at northern part of Kumseongsan, Euiseong. They include magnetic, self-potential, radioactive and resistivity methods, temperature logging near the earth's surface and geological survey. The results of this study are summarized as follows. Various geophysical anomalies is related to the geologically Cretaceous conduit. Anomalies of resistivity and temperature logging seem to be related to the geological structure and terrestrial heat. Small radioactive and self-potential anomalies seem to be associated with chemical character of rocks. The sedimentary rocks dip steeply toward the volcanic rocks, aquifuge. Ideal geological structure for bearing ground water and geothermal resources was founded in the study area. The study area and the adjacent two hot springs area consist of Cretaceous sedimentary and volcanic rocks, and have similar geology.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.573-573
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• 2009

지열에너지는 지구가 생성될 당시부터 지구 내부에 존재하는 무한한 열에너지로 온실가스 배출이 적으며 태양광이나 풍력 등 다른 신재생 에너지와는 달리 일정한 에너지를 공급할 수 있는 항상성 에너지로 기저부하를 담당할 수 있다. 지열을 이용한 전력 생산은 1904년에 이탈리아 라데렐로에서 처음으로 시작되었으며, 현재까지 화산지대를 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 2001년에서 2005년 사이에 전세계 지열발전용량은 약 13% 증가하였으며, 2005년을 기준으로 약 8,933MWe의 지열발전설비가 가동 중이다. 최근 들어 지하 심부까지 시추하여 지열저장소(geothermal reservoir)를 형성하고 이를 통해 지열에너지를 생산하는 새로운 시스템인 EGS(Enhanced Geothermal Systems)가 개발됨에 따라 비화산지대에서도 지열발전소를 건설하려는 움직임이 가속화되고 있다. EGS는 지하 심부의 불투수성 결정질 암반에 존재하는 지열에너지의 경제적인 생산뿐만 아니라 물을 주입하여 생산시키는 순환 방식을 이용하여 지열에너지 획득의 매개 역할을 하는 지열수의 고갈 문제를 해결하였다. 결정질 암반에서의 지열저장소의 형성은 암반 내에 분포하는 불연속면에서 주로 발생하며, 이를 위한 압력 조건은 현지 암반의 응력 분포 특성과 암반 및 불연속면의 물성에 좌우된다. 시추공을 통해 지하 심부의 암반에 수압이 가해지면 물의 주입으로 불연속면의 마찰력이 감소하며, 이로 인해 불연속면에 전단변형이 발생하게 된다. 전단변형은 불연속면을 열린 상태로 유지시켜 지열저장소를 형성하게 된다. 불연속면의 전단 변형시 발생하는 미소 탄성파는 시추공 주변에 설치한 모니터링 장비에서 측정되며, 모니터링 장비에 의해 측정된 미소 탄성파 발생 지점의 클러스터는 지열저장소의 공간적 분포 및 규모를 추정할 수 있는 자료가 된다. 현재 EGS를 이용한 지열발전 프로젝트는 프랑스 슐츠, 스위스 바젤, 호주 하바네로에서 대표적으로 진행 중이다. 슐츠는 현재 1.5MWe의 파일럿 플랜트를 가동 중이며, 하바네로는 파일럿 플랜트 건설 단계를 진행중이다. 스위스 바젤은 지열저장소를 형성시킬 목적으로 수행된 주입시험에서 발생된 문제에 대한 기술의 신뢰성을 확보할 목적으로 잠시 중단된 상태다. 제주도는 신생대에 분출하여 형성된 대표적인 한국의 화산지형으로 지열부존 가능성이 높을 것으로 예상되는 지역이다. 따라서 폐사는 지열에너지 부존 특성을 파악하기 위한 심부 물리 탐사 및 탐사정 시추가 실시될 예정이며 궁극적으로 국내 최초의 상용화된 지열발전소 건설을 목표로 하고 있다.

• Korea Journal of Geothermal Energy
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• v.4 no.2
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• pp.23-37
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• 2008

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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• pp.113-118
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• 2008

본 연구는 Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구로써, 위성영상의 열적외 밴드에서 추출된 지표온도와 지열자료의 비교를 통해 위성영상이 초기 지열 탐사에 적용 가능한지를 평가하기 위하여 실시하였다. 지열자원 부존 가능성 평가를 위해 경상도지역(114-35)의 여름시기영상(2001년8월24일)과 겨울시기영상(2000년3월14일)사이의 DN(Digital Number) 값을 이용하였으며, 두 시기영상은 시추공 온도자료 및 지형자료와 함께 비교 분석을 실시하였다. 영상에서 지표온도 추출을 위해 1) NASA에서 제공하는 지표온도 산출 경험식 ( T = K $_2$ / ln ( K $_1$ / L $_{\lambda}$ + 1 ) )을 이용한 방법과 2) 기상청에서 제공하는 실제 지표면온도 관측자료(n=7)를 이용해 영상의 화소(Pixel) 값을 계산하여 실측값과 비교하였다. 3월과 8월 모두 Ground Truth 방법에 따라 추정한 지표면 온도값이 실측값과 더 가깝게 나타났고, 특히 3월은 NASA의 경험식을 이용했을 때 보다 실측 지표면 온도에 훨씬 더 가까운 것으로 나타났다. 지표온도의 일변화(Diurnal ${\triangle}$T)는 지표 열물성과 밀접한 관련이 있으므로, 일변화(Diurnal ${\triangle}$T) 보다는 지열의 영향이 더 클 것으로 기대되는 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)를 이용하여 지열 자료와 비교해 보았다. 그 결과, 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 고도에 영향을 받으며, 일사량에 의한 차이는 거의 일정하게 나타났다. 위성영상에서 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)와 심도 20m 온도를 비교해 본 결과결정계수(R$^2$)는 0.46으로 낮지만 심도 20m 온도가 높을수록 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 작아지는 경향을 보여 지열자원 탐사에 있어 위성영상 적용 가능성을 볼 수 있었다. 이번 연구는 기초단계로서 두 시기 위성영상을 이용하여 초기 지열자원탐사에 가능성만을 연구했지만, 지형과 특히 토지피복(함수량 등)에 의한 영향에 대해 좀 더 심도 있는 연구가 요구된다.

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

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2001.04a
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• pp.163-165
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• 2001

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2004.06a
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• pp.145-151
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• 2004

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.133-135
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• 2009

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.14 no.3
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• pp.227-233
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• 2011

Attention has been focused on geothermal energy as an alternative energy because it is continuously operable without external supply. Most of geothermal anomalies in Korea are related to deep circulation of groundwater through a fracture system in granite area. Therefore it is very important to understand the distribution of the fracture system which is the main channel of ground water. In this research, we constructed the velocity models with a fracture system and the layered sediments, respectively, and generated synthetic data sets with them to verify the presented vertical seismic profiling (VSP) preprocessing scheme. We compared the results from conventional VSP preprocessing flow to those from VSP preprocessing flow considering fracture system. We noticed that the preprocessing flow considering fracture system retains more sufficient signal including down-going wave than conventional preprocessing. In addition, we applied 3D VSP prestack phase screen migration to the preprocessed reversed VSP (RVSP) data from Seokmo Island so that we were able to image fracture structure of the geothermal site in Seokmo Island.