• 자원환경지질
• /
• 제56권3호
• /
• pp.311-330
• /
• 2023

CO₂ 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO₂를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO₂ 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO₂ 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO₂ 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO₂ 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO₂-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO₂ 저장용량이 크고, CO₂ 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO₂ 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO₂ 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO₂ 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO₂-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO₂를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO₂ 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.395-409
• /
• 2022

기존 암반 굴착공법이 갖는 한계점을 극복하기 위해 최근 연마재 워터젯 공법을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 연마재 워터젯 암반굴착 공법은 암반에 연속적인 자유면을 형성하여 발파 시 발생하는 진동을 저감하고 굴착효율을 증진시키는 효과가 있다. 그러나 연마재 워터젯 절삭성능은 암반의 물리적 성질에 따라 변화한다. 따라서, 다양한 물리적 성질을 가진 암반이 혼재하는 굴착현장 특성상 효과적인 워터젯 활용을 위해서는 다양한 암종의 절삭성능을 분석하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 현무암과 화강암을 대상으로 수압, 이격거리, 이송속도를 변화시키며 절삭실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 실험결과, 현무암은 화강암보다 평균적으로 약 41% 깊게 절삭되고, 절삭 폭은 약 18.5% 좁게 형성되었다. 본 연구결과는 향후 현무암과 같은 강도가 낮고 공극이 큰 암반 굴착현장에서 연마재 워터젯을 적용할 시 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.129-137
• /
• 2015

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 프레셔미터 시험으로부터 제주 현무암에 근입된 수평재하말뚝의 p-y 곡선을 유도하기 위하여 프랑스석유협회(IFP, 1983)과 Briaud et al.(1983)의 방법을 이용하였다. 이들의 방법을 이용하여 유도된 p-y 곡선을 LPILE 프로그램에 입력하여 말뚝두부에서 하중-변위 관계를 분석한 후 재하시험으로 측정된 하중-변위 곡선과 비교하였다. 결과, pressuremeter test로부터 제주 현무암에 근입된 수평재하말뚝의 p-y 곡선을 유도할 때 IFP 방법은 매우 합리적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

• 식품저장과 가공산업
• /
• 제14권2호
• /
• pp.70-81
• /
• 2015

• 한국자연치유학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.18-30
• /
• 2022

배경: 제주도 화산섬 지하자원인 현무암 "숲" 지하 공기(숨골)의 효과를 검증하기 위하여 '지하 공기정화 층을 이용한 공기정화시스템(APS)'을 개발한 후에 정화 공기 체험장을 설치하였다. 이 정화 공기를 채취하여 분석하고 인체에 유용성에 관한 탐색연구가 필요하다. 목적:현무암 "숲" 지하 공기(숨골)를 APS로 채취하여 성분을 분석하고, 이 공기를 체험한 후에 인체에 미치는 영향을 탐색하는 것이었다. 방법: 제주도의 파파빌레 지역의 4개의 지점에 APS 장치를 설치하였다. APS에서 배출하는 지하 공기를 채집하여 자원화 성분을 분석하였다. 또한 공기 밀폐 연구 체험장을 지상에 설치하였으며, 이 체험장의 음이온 농도는 5,000 ions/m³정도이었고, 체험자들이 60~120분 정도 머무르게 한 후에 혈관 상태를 조사하였다. 결과: 현무암 '숲' 지하 공기를 채취하여 분석한 결과는 O₂ 농도는 21.18%로 대기의 평균 산소 농도 20.94%보다 높았다. 폼알데하이드는 검출되지 아니하였고, CO₂농도는 419 ppm으로 실내공기보다 낮았다. 미세먼지(PM2.5) 농도는 24 ㎍/ms 이하였으며, 음이온도 5.000 ions/m³ 이상 검출되었다. 체험한 사람들의 혈관 건강 지수 개선되었고, 평균 맥박의 증가 및 스트레스 해소 등의 효과가 높게 나타났다. 결론: 현무암 "숲" 지하공기(숨골)를 분석하여 규명한 유용한 성분은 자연치유 등에 활용할 가치가 높았고, 체험한 결과에서는 맥박의 증진, 혈관과 스트레스 개선에 효과를 나타냈다. 이러한 조건은 제주지역의 현무암 숲이 자연치유와 웰니스 산업으로 확장하기 위한 새로운 지역이라고 높게 평가할 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권6호
• /
• pp.479-490
• /
• 2016

해저 착저식 시추 시스템은 해저 광물자원 시추를 위해 최근 들어 사용이 증가하고 있는 시추 시스템이다. 2016년 3월 일본 근해에서 수행된 해저 착저식 시추 시스템 실해역 테스트의 과정, 결과 및 착저식 시추 기술과 관련된 국제동향을 보고한다. 해저 착저식 시추기는 선상 탑재식 시추기와 비교하여 1000~3000 m 사이 수심의 좁은 면적에 산재하여 분포하는 광체를 100 m 내외의 깊이로 시추하는데 유리한 시추 시스템이다. 해저 착저식 시추 시스템은 시추에 필요한 동력, 시추로드 및 코어베럴 등을 착저식 시추기에 장착한 후 해저 착저를 시켜 시추를 수행한다. 시추 시 획득되는 암추 시료는 시추기와 함께 회수한다. 본 실해역 시험 시추에서 회수된 시료는 모두 현무암으로, 시추 시료 회수율은 약 55%를 보인다. 그러나 현무암 보다 연약한 열수 광체를 시추 할 경우 이보다 회수율이 낮을 것으로 판단된다. 회수율을 높이기 위해 전통적인 암추 시료 회수 방법에 부가하여 무암추 시료 회수 방법을 이용하기도 하며, 최근에는 보다 안정적인 무암추 시료 회수를 위해 reverse circulation 방법 적용이 고려되고 있다. 착저 방식에 있어서 세 개 및 네 개의 다리를 이용하여 착저하는 방법이 경쟁하고 있으나, 더 많은 시추 결과를 통해 해저 착저에 유리한 방안을 고려하여야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1241-1245
• /
• 2006

절 성토사면에 구조물을 설치할 경우 가장 중요하게 고려되어야 하는 점은 사면의 안정성 여부이다. 특히, 절 성토사면에 설치된 구조물이 붕괴되는 가장 큰 원인은 뒷채움재 내에 존재하는 수압의 영향이라는 것을 우리는 이미 많은 연구와 경험을 통해 알고 있다. 만일 지하수위가 존재하는 상태에서 단시간에 발생되는 집중호우로 인해 수위가 갑자기 상승하였을 경우, 구조물을 통해 전혀 배수되지 않는다면 절 성토사면의 안정성은 급격히 저하될 것이다. 이러한 사면의 배수압을 소산시킬 수 있는 공법은 여러 가지가 있으나, 본 연구에서는 특히 제주도의 지역적 특성을 고려하여 화산석을 채움재로 사용한 Mattress/Filter를 절 성토사면에 설치함으로써 배수압을 소산시킬 수 있는 방법을 연구하였다. Mattress/Filter는 제방 또는 절 성토사면의 파괴와 침식을 방지하기 위해 사면에 설치하는 육각형의 철망구조로서 유연성, 다공성, 배수성 및 식생성과 같은 특징이 있으며, 콘크리트 구조물과 달리 별도의 배수시설을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 또한 본 연구에 사용된 Mattress/Filter의 채움재인 화산석은 현재 제주도 지역에 방대하게 분포되어 있다. 특히 현무암은 제주도 암석 전체의 90%이상을 차지하고 있으며, 투수성이 매우 큰 암석이다. 현무암의 공극률은 그 종류에 따라 $0.02{\sim}0.36$의 범위로 나타난다. 특히, 표선리현무암의 경우 평균 공극률이 0.23으로 나타나 모래의 공극률인 $0.3{\sim}0.8$에 비교하여 볼 때, 연구에 사용된 재료는 아주 우수한 투수성을 가진 것으로 판명된다. 또한 현무암의 경우 암석의 겉 표면이 미세한 다공질 조직으로 이루어져 있다. 따라서 암석자체에 물이 정체될 수 있어 구조물을 통해 배수될 때 암석이 머금고 있는 물로 인해 추가적으로 발생하는 중력은 다른 재료가 가지지 못한 화산석의 또 다른 장점이라 할 수 있다.서는 자료변환 및 가공이 필요하다. 즉, 각 상습침수지구에 필요한 지형도는 국립지리원에서 제작된 1:5,000 수치지형도가 있으나 이는 자료가 방대하고 상습침수지구에 필요하지 않은 자료들을 많이 포함하고 있으므로 상습침수지구의 데이터를 인터넷을 통해 서비스하기 위해서는 많은 불필요한 레이어의 삭제, 서비스 속도를 고려한 데이터의 일반화작업, 지도의 축소.확대 등 자료제공 방식에 따른 작업 그리고 가시성을 고려한 심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하였다.(M1), 무역적자의 폭, 산업

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2016

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 제주현무암의 p-y 곡선을 얻기 위한 수평재하시험을 실시하였다. 말뚝 수평재하시험중에 측정한 변형률 데이터로부터 p-y 곡선을 유도하기 위하여 수평변위(y)는 high order polynomial curve fitting 기법을 적용하고, 지반반력(p)은 piecewise cubic polynomial curve fitting 기법을 추천한다. 이는 지반반력을 계산하기 위하여 미분하는 과정에서 발생하는 에러를 최소화 할 수 있으므로 역해석을 통한 말뚝두부에서 하중-변위를 예측할 때 에러가 가장 작게 발생한다.

• 동굴
• /
• 제17권18호
• /
• pp.13-105
• /
• 1988

만장굴은 북제주군 구좌면 동금영리 지역에 있는 금영사굴을 포함하여 세계 최대의 화산 동굴 시스템을 형성하고 있는 화산동굴로 표선리 현무암층에 속한다. 만장굴이 처음으로 알려지게 된 것은 1947년 부종휴가 현재의 제2입구를 발견하면서 부터이다. 그러나 본격적인 학술적 조사가 시작된 것은 1977년 제1차 한ㆍ일 합동동굴조사에서 부터이다. 그 후 1986년에 이르기가지 6차에 걸친 구제적인 합동조사가 실시되었다.(한국측 단장 홍시환, 일본측 단장 소천효덕)특히 1981년 1월의 제 2 차 한ㆍ일 합동조사결과는 만장굴이 세계 제일의 동굴계로 확인되었다. 또한 1982년 2월에 실시된 제 4 차 한ㆍ일 하동조사에서는 5개의 용암구(Lava Ball)등 새로운 특수지형이 발견되었다. 이보다 앞서 실시된 1977년의 제 1차 조사에서는 만장굴 6,978m, 금영사굴 600m 임이 조사되었다.(중략)

• 한국지역지리학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.32-42
• /
• 2007

제주도 남서부 안덕면의 사계해안에는 미고결 하모리층의 파식대지와 해안단구 퇴적층, 패사 및 화산사로 이루어진 해안사구, 배후호소 등이 상호 유기적으로 연계되어 있다. 본 연구에서 OSL 연대측정법을 이용하여 분석한 사계 해안지형시스템의 형성과정은 다음과 같다. 첫째, 하모리층은 약 7,600$\sim$3,000년 전에 해저 화산분출에 의하여 재 이동된 응회암이 쌓인 수평 지층이다. 하모리층과 광해악현무암의 완사면이 만나는 부분에 형성된 와지는 이후 지반이 융기하여 육상으로 드러나면 배후호소를 이룬다. 둘째, 하모리층이 아직 해수면 아래에 있을 때, 광해악현무암으로 이루어진 남서부의 암석해안에서 부서져 마모된 것이거나 소하천으로 공급된 자갈들이 빠른 유수를 따라 이동하여 퇴적되었다. 셋째, 이후 지반이 융기함으로써 원력의 퇴적은 중단되었으며, 파랑의 전진에너지에 따른 마식작용으로 파식대가 형성되었다. 파식대의 고도는 대조시의 고조위면과 일치하므로, 현재 연구지역의 고조위면과 비교해 보면, 지반은 파식대 형성 이후 약 1.5m 융기하였다. 넷째, 해저로부터 많은 사질 퇴적물이 공급되어 파식대지와 해안단구 역층을 피복하였다. 사질 퇴적물 가운데 보다 가벼운 입자들은 바람에 실려 배후로 이동하여 500년 전부터 전사구나 이차사구를 형성하였다.