• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.479-490
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• 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.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.33-38
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• 2013

해상에서의 시추작업은 해저면을 통해서 시추되는 유정에서 이루어지는 일련의 기계적 프로세스라 할 수 있다. 해양 시추설비는 해저에 매장된 석유나 가스의 매장량 확인을 위한 테스트 유정(well)과 이를 경제성 있는 생산용 유정으로 만들기 위해 사용되는 시설로 해양에서의 시추작업은 대부분 타 지역으로의 이동을 위해 이동식으로 제작되며, 작업 해역의 수심에 따라 크게 리그(jack-up, semi-submersible)와 드릴십(drillship)으로 구분할 수 있다. 최근에는 석유와 가스의 개발을 위한 시추작업이 급진적으로 심해로 옮겨가고 있으며 작업 가능 수심이 3,000 m에 이르고 있다. 본 논문에서는 이러한 해상 시추설비에 탑재되는 대표적 해양플랜트 기자재인 시추시스템을 소개하고 최근의 기술개발 동향을 알아보고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.30-48
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• 2019

2018년은 해양 과학시추가 시작된 지 50년이 되는 해이다. 그럼에도 불구하고 우리는 지구의 대양저보다 달의 표면을 더 많이 알고 있을 정도로 지구내부에 대한 정보가 많지 않다. 대양저에 관한 연구는 해양 과학시추로부터 얻어진 시료를 통해서 알 수 있다. 이러한 심해의 시료획득은 50년 전인 1968년 8월 11일 미연방차원에서 지원된 심해저시추계획(DSDP: Deep Sea Drilling Project)에서 글로마 챌린저(Glomar Challenger)호를 이용한 멕시코 만 시추로부터 시작되었다. 이후 해저지각시추프로그램(ODP: Ocean Drilling Program), 통합해저지각시추프로그램(old IODP: Integrated Ocean Drilling Program), 그리고 국제해양시추탐사프로그램 (new IODP: International Ocean Discovery Program)으로 이어져 오고 있다. 해양 과학시추로부터 얻어진 가장 큰 성과는 두 가지 기술적인 성과와 다양한 과학적인 성과로 나눠진다. 첫 번째 기술적인 성과는 시추선이 시추위치를 벗어나지 않고 연속적으로 시추코어를 획득할 수 있도록 위치를 유지시켜주는 동적위치유지 시스템(dynamic positioning system)이다. 다른 하나는 시추동안 드릴 비트를 교체한 후 동일한 시추공에 드릴비트가 쉽게 투입될 수 있도록 해주는 재투입 콘(re-entry cone)의 개발이다. 이러한 기술적인 혁신 외에도 다양한 과학적 성과 즉 판구조론 증명, 지구의 역사 규명, 그리고 심해 퇴적물 내 생명체의 발견 등이 있다. 2013년 10월 시작된 국제해양시추탐사프로그램(new IODP)은 2023년까지 계속될 예정이고, 2023년 이후 다음 단계를 위해 참여 회원국들은 새로운 과학계획 수립과 더불어 미래의 해양 과학시추 50년을 준비하고 있다. 우리나라도 이러한 국제적인 동향에 발맞추어 회원국가로서 지속적인 참여와 다음단계를 위한 준비가 필요한 시점이다.

• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.258-276
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• 2018

정확하고 정량적인 현지 암반 수리특성 정보들은 고수압 조건 굴착 공동 주변의 수리 지질학적 거동에 대한 신뢰성 있는 평가에 필요한 핵심 인자들 중의 하나이다. 상부의 해수가 무한 수원으로 작용하는 해저지반 내 터널이나 암반 구조물 설계에서 계획 구조물의 규모와 작용 수압이 커질수록 수리특성 정보의 중요성은 크게 증가된다. 본 연구에서는 기존 수압시험 시스템의 부적절한 구성이나 부정확한 자료 획득과 관련된 제반 문제점들의 개선을 통해 고수압 해저지반에 최적화된 일체형 메인 프레임과 30 bar 급 완전방수구조 공내측정장치를 독자적으로 개발하였다. 수리특성 조사 시스템을 구성하는 개별 시험장치들을 단일 프레임에 통합함으로써 협소하고 위험요소가 많은 해상 시추용 플랫폼에서도 안전하고 효율적으로 시험을 수행할 수가 있게 되었다. 또한 유압유 이중 조절장치를 고안하여 공내 순 주입압력 기준 $2.0kgf/cm^2$ 이하 간격으로 정밀한 단계적 가압과 압력 유지가 가능하도록 하였다. 개발 장치들의 시스템 성능과 작동 안정성을 실증적으로 확인하기 위해 연구 시험공 2개소에서 현장 적용성 시험을 완료하였으며 제주 현무암 분포 지역 내 시험공 1개소에서 대표요소체적 규모 수리특성 시험을 성공적으로 수행하였다. 본 논문에서는 개발 장치들의 주요 특성들과 다양한 실내 및 현장 성능시험에서 획득된 주요 결과들을 간단히 소개하였다.