• 지질공학
• /
• 제9권3호
• /
• pp.207-225
• /
• 1999

동래온천지역 지열수 및 그 주변지역 지하수의 수리지구화학적 특성을 밝히기 위해서, 20개의 시료(11개 지하수 시료와 9개 온천수 시료)를 채수하여 화학성분을 분석하였다. 지하수와 온천수의 화학적 성질을 조사하고 이들의 화학 조성을 비교.분석하였다. 요인분석과 상관분석을 통하여 화학분석 자료를 몇 개의 요인으로 묶어서 요인들간의 상호연관성을 고찰하였다. 파이퍼 다이아그램에 도시한 결과, 지하수는 $Ca-HCO_3$형에 그리고 온천수는 Na-Cl 형에 속하는 것으로 나타났다. 동래온천수의 염소이온 함량은 우리나라의 다른 화강암지역의 온천수보다 높게 나타난다. 온천수의 Na/Cl 비는 0.7~l.3이다. 상평형도에 의하면, 지하수는 카오리나이트 안정 영역에 놓인다. 한편, 온천수는 미사장석이나 카오리나이트 안정영역에 놓인다. Na-K, Na-K-Ca 및 Na-K-Ca-Mg 지온계에 의하면, 지하 심부의 지열대수층의 온도는 $115~145^{\circ}C$로 추정된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.839-846
• /
• 2004

The objective of this study is the evaluation of the tunneling effect on the groundwater-surface water interaction. The designed tunnel line is laid beneath the Gapo-cheon, which runs throughout study area. And, the pre-evaluation of the tunnel-influence on the Gapo-cheon is urgently needed. However, it is very difficult to find out the similar domestic and/or foreign cases. In this study, we would exclude the numerical modeling technique with insufficient data. Instead of the evaluation of the tunneling effect on the groundwater-surface water interaction with the numerical modeling, we monitored the flow rate of surface water at various point. We measured the flow rate of surface water at 5 points. With the results of surface flow, we can conclude that 39% of flow rate in Gapo-cheon is contributed by the groundwater discharge, as baseflow.

• 지질공학
• /
• 제22권2호
• /
• pp.233-241
• /
• 2012

이 연구의 목적은 현장의 지중열교환기에서 조건별 지중열전도도, 유속, 유량 및 파이프관내 압력을 측정하고, 이들 시험자료들을 분석하여 지열응용의 효율성을 평가하는데 있다. 규정에 따라 현장측정 장비를 설치한 후 3가지 다른 경우에서 각각 열전도도를 얻었다. 2차와 3차 경우의 결과를 바탕으로, 동일한 암반 지중하에서 다른 깊이(506 m, 151 m), 다른 파이프관경(65 mm, 30 mm)별 얻어진 열전도도는 각각 k=2.9, k=2.8로 크게 차이가 나지 않았다. 4차 경우는 2차 경우와 같은 조건의 심도 지중하에서도 이중관일 경우에는 열전도도가 k=2.5로 크게 차이 나지 않았다. 이러한 결과는 지열이용 시, 같은 지질일 경우 깊이가 중요한 변수가 될 수 있음을 보여 주고 있다. 또한 이 시험에서 얻은 물의 유속과 물의 유량 측정값 및 열전도도를 시뮬레이션 분석한 결과, 지열시스템의 운영 시 심도 506 m 지열공 한개가 심도 151 m 지열공 3개 운영보다 더 경제적임이 확인되었다. 비슷한 지중열전도도 환경에서 0.8 m/sec로 같은 유속일 경우 약 4배의 유량($9.3{\sim}9.8m^3/d$, $2.3{\sim}2.5m^3/d$)의 차이를 보였다. 특히 대도시 건물 밀집형 지대 또는 지가가 비싸서 간접비가 많이 발생하는 대도시 지역에서는 훨씬 더 경제적일 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제18권4호
• /
• pp.223-231
• /
• 2015

자연 전위(SP, self-potential)의 발생에는 여러 요인이 있으나 이 연구에서는 지하수의 유동에 의해 자연적으로 발생하는 유동 전위(streaming potential) 또는 전기역학적 전위(electrokinetic potential)에 대해 주로 논의한다. 유동 전위는 다공질 매질에서의 물의 흐름에 의해 인공적인 전류원 없이 전류가 발생하여 야기된 전위이다. 기존의 유동 전위를 이용한 지열 저류층 해석에서는 지표면 전위 분포 계산을 위해 일반적으로 시추공에서 주입되거나 생산되는 지하수로부터 발생하는 SP 이상만을 고려하였고, 온도 차이가 나는 지열 저류층에서의 지열수 순환에 따라 발생할 수 있는 SP에 대한 수치 모델링에는 한계가 있었다. 이에 따라 사면체 요소를 바탕으로 한 3차원 전기비저항 유한요소법에 기초하여 지열 저류층 내에서의 주입정, 생산정에 의한 SP 이상뿐만 아니라 지열 저류층에서의 지열수 순환에 따른 SP 이상까지 고려할 수 있는 알고리듬을 개발하였다. 본 논문에서는 개발한 알고리듬을 검증 한 후, 간단한 지열 저류층 모델에 지열수 주입과 양수의 효과에 의한 SP 이상대의 SP 반응을 분석하였다. 향후 개발한 알고리듬을 이용하여 지층의 물성을 고려한 지열수 유동 속도 등도 고려함으로써 보다 심도 있게 지열 저류층 SP 반응을 분석하고자 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권4호
• /
• pp.485-494
• /
• 2006

1920년대의 온천조사에서부터 현재에 이르기까지 우리나라 지열연구의 역사를 간략히 요약하고, 우리나라의 지열류량 연구 결과 및 추세, 지열의 근원 연구, 그리고 지열에너지 개발 및 활용분야에 대한 연구활동을 정리하였다. 우리나라에서의 지열연구는 1970년대까지 주로 온천조사와 관련되어 있다. 1980년대에 들어서 연구소와 학계에서 온천조사 뿐만 아니라, 지열류량에 대한 연구도 많이 수행하게 되었으며 1996년도에는 우리나라 전국적인 지온경사 분포도와 지열류량 분포도를 발간하게 되었다. 또한 우리나라 온천수에 대한 지화학적 동위원소 분석과 화강암 지대의 열생산율 측정도 1990년대에 주로 이루어졌다. 지열개발과 활용에 대한 시도는 1990년대 초반부터 시도되었으나 실제 개발을 위한 시추로 이어지게 된 것은 2000년대에 들어와서 가능해졌다. 최근의 활발한 심부 지열수 자원 개발이나 천부 지중열을 활용한 냉난방 수요의 증가 등 주변여건이 호전됨에 따라 우리나라 지열연구개발의 전망은 밝다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.452-455
• /
• 2007

The geothermal heat pump system is designed for cooling and heating for three stories building (2,435 $m^2$) includes total 79 heat pumps. Therefore, the monitoring system is installed for each floor and the data is automatically transmitted to the monitoring system. Heat exchange rate and temperature of a geothermal heat pump system have been monitored for a long period. The seasonal operation of geothermal heat pump shows the different shape of heat exchange rate for cooling and heating. Ground water flow can influence on heat exchange rate and thermal storage of the system. In order to define the hydraulic characteristics and groundwater temperature variation, the relationships among air temperatures, groundwater temperatures, water table, and precipitation are analysed.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.17-23
• /
• 2012

Due to reinforcement of international environment regulation and high oil prices, interest in renewable energy is growing. Countries participating in UNFCCC are continuously putting efforts in reducing greenhouse gas after enforcing Kyoto Protocol into effect on Feb, 2005. Energy used in buildings, which relies heavily on fossil fuel accounts for about 24% of total energy consumption. In this study, air, geothermal and water source heat pump systems for an 322 $m^2$ auditorium in an office building is simulated using TRNSYS version 17 for comparing energy consumptions. The results show that energy consumptions of air, geothermal and water source heat pumps are 14,485, 10,249, and 10,405 kWh, respectively. Annual equal payments which consider both initial and running costs become 5,734,521, 6,403,257 and 5,596,058 Won. Thus, water source heat pump is the best economical choice.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제23권2호
• /
• pp.131-139
• /
• 1999

An experimental study was conducted to investigate the fouling effects of geothermal water scale deposited onto a heating surface upon its forced convection heat transfer characteristics. Scales deposited onto the heating surfaces of heat exchangers seriously reduce the heat transfer perfor-mance and also increase the hydrodynamic drag. Accordingly fouling is an important problem in the design and operation of heat exchangers. The cylinders were settled in tandem with equal dis-tance between neighbouring cylinders and only the test cylinder was heated under the condition of constant heat flux. The Reynolds number was varied from 13000310 through 50003100. It is found that the heat transfer of the in-line tube banks greatly varies with the fouling of geothermal water scale especially its scale height. Further the local and average Nusselt numbers strongly depend upon the cylinder spacing and the Reynolds number.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.1273-1278
• /
• 2008

A sea water source cascade heat pump was designed and tested in this study. The system was designed to perform a single stage operation in summer, as well as a cascade operation in winter to ensure the high temperature lift. A steady-state simulation model was developed to analyze and optimize its performance. The simulation results show that the R717 exhibits best performance among combinations considered in this study. A R410A also exhibits the highest performance among HFCs with the smallest compressor displacement. A 15-RT R410A-R134a pilot system was installed in the 5-story commercial building at Samcheok City by the East Sea. A scroll type R410A compressor, a reciprocating type R134a compressor, plate type condenser/ evaporator/ cascade heat exchanger and two electronic expansion valves were used to build a pilot. A titanium plate type heat exchanger is also used for the heat exchanging with a sea water. The heat source/sink water is supplied from the well below the seashore in the depth of 5 m. In the initial test of the system, supply water temperature was rising up to $67^{\circ}C$ using a sea water heat source of $9^{\circ}C$, while an ambient temperature was $4.5^{\circ}C$.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.7-11
• /
• 2009

The purpose of this study is to investigate the performance of a water heat source cascade heat pump system R717(Ammonia) is used for a low-stage working fluid while R134a is for a high-stage. In order to gain a high temperature supply water in winter season, the system is designed to perform a cascade cycle. In this study, two experiments were carried out. One is a system starting test from the low load temperature of $10^{\circ}C$. The other is a system performance investigation over the R717 compressor capacity changes. Experimental results show that when it starts from the low load temperature, the suction temperature of the low-stage compressor is higher than that of a high-stage. The system performance increases when a water source temperature or a low-stage compressor rotational frequency goes higher.