• Ocean and Polar Research
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• 제36권2호
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• pp.179-187
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• 2014

Directly searching for undiscovered hydrothermal vent sites is inefficient due to the practical difficulty of comprehensively imaging vent fields. Thus, most searches for hydrothermal vent sites rely on the detection of hydrothermal plumes from water column observation. Detecting and measuring the hydrothermal plumes are the most efficient way to infer the presence and distribution of hydrothermal vents. Both the array of vertical casting and lateral towing are the most common methods to discover hydrothermal plumes. In this study, we compared results of cast and tow-yo operations along the same section of a spreading center with a distance of 20.5 km in the North Fiji Basin for mapping hydrothermal plumes. Operation of CTD tow-yo provides a detailed pattern of plumes which enable us to locate the hydrothermal vents. On the other hand, identification of hydrothermal activity can be determined effectively by CTD cast with additional analysis of geochemical tracers. Reduction in the operating time is another advantage of CTD cast operation, especially for regional-scale survey. Our results show that the combination of CTD cast and tow-yo would improve the efficiency of the hydrothermal plume survey to locate new hydrothermal vent sites.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.3-32
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• 2008

The potential deep geothermal resources span a wide range of heat sources from the earth, including not only the more easily developed, currently economic hydrothermal resources; but also the earth's deeper, stored thermal energy, which is present anywhere. At shallow depths of 3,000~10,000m, the coincidence of substantial amounts heat in hot rock, fluids that heat up while flowing through the rock and permeability of connected fractures can result in natural hot water reservoirs. Although conventional hydrothermal resources which contain sufficient fluids at high temperatures and geo-pressures are used effectively for both electric and nonelectric applications in the world, they are somewhat limited in their location and ultimate potential for supplying electricity. A large portion of the world's geothermal resource base consists of hot dry rock(HDR) with limited permeability and porosity, an inadquate recharge of fluids and/or insufficient water for heat transport. An alternative known as engineered or enhanced geothermal systems(EGS), to dependence on naturally occurring hydrothermal reservoirs involves human intervention to engineer hydrothermal reservoirs in hot rocks for commercial use. Therefore EGS resources are with enormous potential for primary energy recovery using an engineered heat mining technology, which is designed to extract and utilize the earth's stored inexthermal energy. Because EGS resources have a large potential for the long term, United States focused his effort to provide 100GW of 24-hour-a-day base load electric-generating capacity by 2050.

• 상하수도학회지
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• 제38권2호
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• pp.69-81
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• 2024

In this study, an evaluation system that can be used to evaluate the feasibility of developing and supplying hydrothermal energy for the operation of large-scale complex facilities was developed. To this end, this study derived factors to be considered when selecting a location for the use of hydrothermal energy using raw water from multi-purpose dams and regional water supply systems through literature survey and expert interviews. The evaluation indicators derived from this study are divided into four sectors: hydrothermal energy utilization factors, location factors, planning factors, and disaster safety factors, and are composed of 10 mid-level indicators and 34 detailed planning indicators. The relative importance of all factors was derived using the Analytic Hierarchy Process (AHP) technique, and the developed evaluation indicators and relative importance were applied to four multi-purpose dam regions in the country. As a result, it was found that in the development and use of hydrothermal energy utilizing regional raw water supply line the urban planning conditions of the supply site can have a greater impact on the location selection results than the hydrothermal energy development itself. Due to the characteristics of the evaluation indicators developed in this study and their nature as comprehensive indicators, it is believed that the results should be applied to determine the overall adequacy of site selection in the early stages of hydrothermal energy development. In the future, it is believed that it will be necessary to analyze the problems in supplying and operating hydrothermal energy using raw water from multi-purpose dams and regional water resources. Based on the analysis the evaluation system developed in this study is expected to be improved and supplemented.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.359-372
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• 2011

통가열도의 남단에 위치하는 TA26 해저산은 열수활동이 가장 활발한 것으로 알려진 해저산으로 열수플룸이 광범위하게 존재하며 열수광석 및 열수변질암이 채취된 지역이다. 이 지역에서 채취한 암석들은 현무암내지 현무암질 안산암이다. 열수용액에 의한 변질암석시료에서는 사장석, 휘석류, 황철석, 티탄철석, 비결정질 살리카, 중정석, 녹점토, iron sulfates, Fe-Si sulfates 및 Fe silicates 등이 산출된다. 모암변질시 열수작용에 의한 변질 암석의 주원소, 미량원소 및 희토류원소 이득 및 손실을 계산하면, $K_2O$(+0.04~+0.45 g), $SiO_2$(-6.52~+10.56 g), $H_2O$(-0.03~+6.04 g), $SO_4$(-0.46~+17.54 g), S(-0.46~+13.45 g) 및 총 S(-0.51~+16.93 g)들이 모암변질시 이득되었다. 또한 미량원소들 중 특히 Ba(-7.60~+185078.62 g), Sr(-36.18~+3033.08 g), Ag(+54.83 g), Au(+1467.49 g), As(-5.80~+1030.80 g), Cd(+249.78 g), Cu(-100.57~+1357.85 g), Pb(+4.91~+532.65 g), Sb(-0.32~+66.59 g), V(-113.58~+102.94 g), 및 Zn(-49.56~+14989.92 g)들이 모암변질시 이득되었다. 따라서 이득된 주원소 및 미량원소의 종류 및 함량($K_2O$, $H_2O$, $SO_4$, S, 총 S, Ba, Sr, Ag, Au, As, Cd, Cu, Pb, Sb, V, Zn) 등을 지시원소로서 활용하면 통가열도 심해저 열수광상 탐사시 유용하게 이용될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제44권2호
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• pp.95-107
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• 2011

모이산-은산 천열수 금-은광상을 배태하고 있는 황산 화산암들은 성산지구 전반에 널리 분포하며, 대규모 열수변질작용을 수반한다. 열수변질작용에 따른 지구화학적 변화특성을 파악하기 위해 모이산과 주변 화산암으로 구분하여 분석되었으며, 이들은 대체적으로 석영안산암질 내지 유문암질 조성을 갖는다. 천열수계에서 수반되는 열수변질작용은 모암으로부터 알카리원소들을 쉽게 유동시키기 때문에, 일정한 지구화학적 변화를 보인다. 이러한 특성은 열수변질작용의 정도를 정량화하는데 적용될 수 있다. 모이산 화산암들의 AI지수에 따른 $Na_2O$ 함량변화는 미약한 정도에서부터 상당히 강한 변질작용을 수반하는 단계로 정량화 될 수 있다. $K_2O$ 함량의 증가에 따른 $CaO+Na_2O$ 함량의 감소는 열수유체로부터 지속적인 $K^+$의 유입과 모암 내 장석류들의 $Ca^{2+}$와 $Na^{2+}$성분들이 제거되는 견운모화작용의 결과로 이해된다. 일부 모이산 화산암들의 선적인 변화는 강산 열수유체로부터 모든 알카리 성분들이 완전히 제거되는 강고령토변질작용의 결과로 이해될 수 있다. 또한 AI지수와 CCPI지수의 변화양상은 함금-은 석영맥을 형성시킨 광화유체의 유입으로 모이산 화산암들의 장석류가 일라이트로 교대되는 견운모변질작용과 Mg와 Fe의 활동도 증가에 따른 견운모+녹니석+황철석 변질작용에 해당하는 두 가지 변질양상을 갖는다. 미량원소 및 희토류원소들에서도 열수변질작용과 관련된 지구화학적 변화특성을 보인다. 친지각원소인 $Sr^{2+}$ 의 상당한 결핍은 열수변질작용동안 장석류들이 알루미나 규산염광물 혹은 충상규산염광물들로 변질되는 과정에서 $Ca^{2+}$가 제거되면서 이를 치환하고 있는 $Sr^{2+}$이 함께 제거된 것으로 보인다. 상대적으로 낮은 총 희토류함량(모이산: 119-182 ppm; 성산지구:111-209 ppm)과 완만한 부의 기울기는 열수변질작용동안 상당한 LREE원소들이 제거되었음을 지시된다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.27-34
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• 2023

본 연구에서는 버섯 폐배지의 혐기성소화 효율 향상을 위해 수열전처리를 실시하고, 리그노셀룰로오스계 물질의 고온 가수분해 과정에서 생성될 수 있는 중간산물이 기질의 생분해도와 바이오가스 전환 효율에 미치는 영향을 함께 판단하였다. 수열전처리 온도의 범위를 150, 180, 210℃로 설정하였으며, 모든 수열전처리 온도에서 기질의 가용화율이 향상되는 결과를 확인할 수 있었다. 추가적으로, 150℃로 버섯 폐배지를 전처리한 경우에는 혐기성소화 효율에 영향을 미칠 수 있는 C/N 비가 개선되는 효과를 함께 확인하였다. 다만 전처리 온도가 180, 210℃인 경우에는 오히려 150℃로 전처리를 수행한 경우에 비해 메탄 생성량이 저하되는 경향을 보였는데, 이는 리그노셀룰로오스 물질의 중간분해 산물인 퓨란유도체의 형성으로 인해 메탄생성균이 영향을 받은 것으로 판단된다. 결국, 수열전처리를 통해 리그노셀룰로오스계 바이오매스의 가용화율 향상을 통한 메탄 생성 향상을 기대할 수 있으나, 혐기성소화 효율을 저해할 수 있는 중간산물이 생성되지 않는 적정 전처리 온도의 확인과 적용이 중요할 것으로 판단된다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.29-35
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• 2010

Long-term temperature monitoring has been performed for ground heat exchanger at the Earthquake Research Center (ERC) building in Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM). For the 3 years of monitoring, overall temperature increases are observed at various depths within a borehole heat exchanger. But monitoring of ground temperature variation at the monitoring well beforehand showed that geothermal utilization is not the only source for the temperature increase, Because various kinds of sources can cause the ground temperature change, more thorough investigation should be followed.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권4호
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• pp.1-5
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• 2023

In the fabrication of magnetic adsorbent by incorporating iron species on base materials with layered structure, there can be a potential loss of adsorption capacity from the penetration of dissolved iron species into the structure. This work newly synthesized a magnetic adsorbent by incorporating nano magnetite and glucose into layered metal sulfide via hydrothermal treatment, and tested the removal efficiencies of cesium ions (Cs⁺) by the adsorbents fabricated under different conditions (final temperature and glucose mass ratio). As a result, the optimal fabrication condition was found to be mass ratio of 1 (layered metal sulfide): 0.1 (nano magnetite): 0.4 (glucose) and final temperature of 160℃. As-prepared adsorbent possessed good adsorption ability of Cs⁺ (54.8 mg/g) without a significant loss of adsorption capacity from attaching glucose and nano magnetite onto the surface.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권1호
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• pp.33-47
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• 2020

The bulk and partition geochemistry was studied in two sediment cores collected from the axial valley of the north-central Fonualei Rift and Spreading Center (FRSC), Lau back-arc Basin, southwest Pacific. The sediments consist of mostly volcanic ash, although minor amounts of biogenic and other components were present in some intervals. The major element composition of bulk sediments recalculated to a carbonate-free basis was in good agreement with the magma compositions of the adjacent Tofua Arc and the FRSC, with only significant difference in Mn content. The enrichment of Mn and other associated elements (e.g. Cu, Co, Ni, and P) is attributed to hydrothermal input to the sediments, as evidenced by their significant partitioning in the non-detrital phases according to the partition geochemistry. Hydrogenetic and diagenetic inputs were assessed to be relatively insignificant. Estimated hydrothermal Mn fluxes during the Holocene ranged between 5.0 and 37.1 mg cm^-2 kyr^-1, with the higher values in younger sediments, suggesting enhanced hydrothermal activity. The hydrothermal Mn fluxes comparable to or higher than those reported from other spreading centers with strong hydrothermal activities may indicate the presence of unknown hydrothermal vent sites and/or topographic restriction on the dispersal of hydrothermal plumes in the northern part of the FRSC.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.47-55
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• 2017

유기성폐기물의 수열처리 기술은 고온에서 운전하여 에너지 소비가 큰 열분해 탄화기술의 단점을 보완하기 위한 방법으로, 세포벽을 파괴하여 탈수성을 향상시켜 탈수공정에서 함수율을 약 40% 수준까지 낮출 수 있는 장점을 가지고 있어 유기성폐기물의 고형연료화 분야에서 전 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 수열처리가 유기성폐기물의 건조효율에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 대상물질로는 대표적인 유기성폐기물인 하수슬러지와 음식물류폐기물을 이용하여 $200^{\circ}C$에서 1시간동안 수열처리한 후 건조효율 변화를 관찰하였다. 유기성폐기물은 수열처리 후에 건조시간이 단축되어 $100^{\circ}C$에서 건조한 음식물류폐기물의 경우 원시료보다 건조시간이 52.9% 감소하였다. 따라서 수열탄화 반응이 하수슬러지와 음식물류폐기물의 건조효율을 상승시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 건조특성곡선의 예열기간에서 건조속도가 원시료 대비하여 각각 148%($80^{\circ}C$ 하수슬러지), 151%($100^{\circ}C$ 하수슬러지), 209%($80^{\circ}C$ 음식물류폐기물), 366%($100^{\circ}C$ 음식물류폐기물)로 모든조건에서 증가되는 것으로 보아 수열반응에서 세포벽이 파괴되면서 표면적이 늘어났음을 간접적으로 파악할 수 있었다. 건조시간이 단축됨에 따라 한계함수율이 높아져 감율건조기간이 증가하였으므로 이에 주의하여야 하며, 탄화정도에 따라 건조효율이 더 개선될 수 있을 것으로 기대된다.