[논문]한국의 지열 연구와 개발

송윤호; 김형찬; 이상규

한국의 지열 연구와 개발
Geothermal Research and Development in Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.39 no.4, 2006년, pp.485 - 494

송윤호 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) , 김형찬 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) , 이상규 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부)

초록
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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.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper summarizes the history of geothermal research in Korea since 1920s and also describes the present status of research on heat flow, origin of thermal waters and geothermal exploitation and utilization. Geothermal research in Korea has been mainly related with hot spring investigation until 1970s. 1t was not until 1980s before heat flow study became continuous by research institute and academia and first nation-scale geothermal gradient map and heat flow map were published in 1996. Also in 1990s, geochemical isotope analysis of Korean hot spring waters and measurements of heat production rate of some granite bodies were made. Attempts to develop and utilize the deep geothermal water has been tried from early 1990s but field scale exploitations for geothermal water was activated in 2000s. Considering recent increase of demands on both deep and shallow geothermal energy utilization, outlook on future goethermal research and development is encouraging.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

지금까지 일제강점기의 온천조사에서부터 시작하여 우리나라 지열연구의 역시를 간략히 정리하고, 현재 우 리나라의 지열류량 연구 결과 및 추세, 지열의 근원 연구, 그리고 지열에너지 .개발 및 활용분야에 대한 연구를 정리하였다. 오랜 기간에 걸쳐 각 분야별로 방대한 문헌자료가 존재하는 반면에 지면의 한계 및 논의 의 일관성 유지 차원에서 지금까지의 모든 연구결과를 모두 다룰 수는 없었음을 밝힌다.
이 논문에서는 우리나라 지열연구의 역사를 살펴보 고, 현재까지 축적되어온 지열류량 연구결과를 소개 한다. 또한 우리나라 지열부존 특성에 대한 연구를 정 리해보고 최근에 활발히 추진되고 있는 지열에너지자 원 개발 및 활용 사업과 연구동향을 정리하였으며 앞 으로 기대되는 연구방향을 전망해본다.
이 논문은 민경덕 교수님의 정년퇴임기념호를 위하여 기획되고 작성되었다. 정년퇴임기념 준비위원회의 노고 에 감사드리며, 정년퇴임 후에도 민경덕 교수님이 지금 까지와 같이 건강하시고 또 앞으로도 후학을 위해 힘써 주시기를 부탁드린다.

제안 방법

온천조사가 아닌 지열조사로는 1968년에 소위 콜롬 보 계획의 일환으로 한일공동 연구가 착수되어 전국에 산재한 14개 광산의 시추공과 수평갱도에 있는 시추공 에서 지하증온율(지온증가율)을 측정한 것을 들 수 있는데, 이후 지질조사소의 기본사업으로 추가 수집한 총 22개 광산에서 측정한 지온증가율과 암석의 열전도도를 측정하고 자료가 양호한 18개소의 지열류량을 계산, 제 시하였다. 이 결과의 일부는 국제 학술지에 발표되고 또한 연구보고서로 제출됨으로써 비로소 우리나라의 지열류량' 연구의 시초가 된다(Mizutant et al.
이후 1975년까지 국립지질조사소(현 한국지질자원연 구원의 전신>의 주도로 이천, 마금산, 덕산, 온양 척산, 유성, 도고, 오색, 백암온천 및 강화도 온수리 등에서 지질조사, 지화학조사, 지온측정, 물리탐사, 시추조사 등의 조사를 수행하여, 지질광상조사보고, 에 그 결과를 수록하였다. 또한 1976년에 국립지질조사소가 정부 출연연구기관인 자원개발연구소로 개편된 이후에도 이 천온천 및 유성온천 등 주로 온천에 대한 조사가 주를 이루어왔다.

성능/효과

한편 1983년에 당시 내무부에서는 그때까지 온천에 대한 모든 조사자료와 연구를 집대성한 '온천지, 를 발 간하게 되는데, 이 책은 온천에 대한 일반적인 이론 즉, 온천의 종류, 수질, 지질, 성인 및 분석에 대한 정 리와 온천의 의학적인 효과와 이용방법, 우리나라의 온 천 이용 실태, 우리나라 온천의 조사 분석 내용 및 온 천의 개발과 보호관리에 대한 것을 총 망라하고 있다. 따라서 이 책에는 우리나라 14개 온천에 대한 지리적 요소, 지질, 지구물리학 및 지구화학적 및 수리지질학 적인 분석자료가 모두 포함되어있으며 특히 삼국시대 에서부터 이용되어온 온천에 대한 고문헌 자료도 잘 정리되어있다.
이는 우리나라 최초로 전국적인 스케 일에서 지열류량 분포를 지질특성과 연계하여 해석한 사례이다. 이에 의하면 암석의 연대가 젊을수록, 그리고 변성암 보다는 퇴적암 계열의 지열류량이 높으며 또한 모호면의 깊이가 얕을수록 지열류량이 높아지는 것으로 나타났다. 김형찬(2004)은 또한 지금까지 축적 되어있는 화강암 지역의 열생산율 측정 자료(진명식 등, 1990; 1991; 1992)와 지열류량 자료와의 상관관계 분석 도 시도하였으나 자료의 수가 부족하고 또한 화강암 분 포지역과 지열류량 측정위치가 서로 상이하여 뚜렷한 상 관관계를 찾을 수는 없었다.

후속연구

학문적인 측면에서 볼 때', 그간 많은 연구가 이루어져 왔음에도 불구하고 아직까지 우리나라 고온성 온천 수의 성인과 이를 기초로 한 순환시스템에 대한 체계 적인 정리에까지는 이르지 못하고 있으며, 또한 지열 류량과 지질특성과의 상관관계 분석 및 화강암체 열생 산율 분포와의 연계 해석을 통한 우리나라 지열부존 특성에 대한 체계적인 결론도 아직까지는 도출되지 못하고 있다. 그러나 최근에 많이 측정되고 있는 대륙붕 에서의 지열류량 자료를 포함해서 지속적인 자료의 축 적과 또한 전국적인 고온 온천수에 대한 동위원소 분석 연구도 지속적으로 이루어지고 있다는 점에서, 여러 전문가들의 협동 연구가 이루어진다면 우리나라 지 열 및 지열수 부존 특성에 대한 체계적인 연구 결과가 머지않아 발표될 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 앞으로 지금까지의 각종 분석 결과를 종합하여 해석하고, 이와 화강암 지역의 열생산량 측정 결과 및 항공 방사능 분포도와의 연계 해석, 그리고 지질 특성 및 지열류량 분포와의 상관관계 연구 등이 지속 된다면 우리나라 지열 근원에 대한 보다 정리된 연구 결과가 도출될 것으로 생각된다.
이 논문에서는 우리나라 지열연구의 역사를 살펴보 고, 현재까지 축적되어온 지열류량 연구결과를 소개 한다. 또한 우리나라 지열부존 특성에 대한 연구를 정 리해보고 최근에 활발히 추진되고 있는 지열에너지자 원 개발 및 활용 사업과 연구동향을 정리하였으며 앞 으로 기대되는 연구방향을 전망해본다.
오랜 기간에 걸쳐 각 분야별로 방대한 문헌자료가 존재하는 반면에 지면의 한계 및 논의 의 일관성 유지 차원에서 지금까지의 모든 연구결과를 모두 다룰 수는 없었음을 밝힌다. 앞으로 더 많은 자료를 토대로 우리나라 지열연구에 대한 완벽한 역사서 가 별도로 나올 수 있기를 기대한다.
이 사업의 수행과정에서 지열조사, 탐사 및 개발과 관련된 많은 연구 결과가 최근 발표되고 있어(이태종 등, 2005; 임성근 등, 2005; 이승구 등, 2005; 윤욱과 조병욱, 2005) 학문적인 분야에서의 활성화에도 큰 도움을 주고 있다고 판단된다. 앞으로 실제 개발에서의 성공이 이루어진다면 전국적인 지열 개발 활성화를 이끌어낼 또 하나의 계기를 마련하게 될 것으로 기대된다.
지열에너지의 활용이 국가 경제적인 측면뿐만 아니라 사회적으로 중요한 것은 온실가스 배출을 줄일 수 있는 환경적인 이점일 것이다. 이 분야에 대해서 일부 전문가 들이 관심을 가지고 연구를 시작하고 있으며, 그간 많이 축적되어 있는 시추공에서의 온도검 층 자료를 가지고 국내 각 지역에서 고기후를 복원코 자 하는 연구도 시도되고 있으므로(이영민 등, 2006) 앞으로 환경보전 차원에서의 기술 활용 증대를 위한 시 도도 기대된다.
이러한 화학성분 분석 및 이를 이용한 우리나라 온천수의 근원에 대한 연구는 지금까지 단속 적으로 이어져왔는데 전국적인 온천수를 대상으로 한 연구로는 김규한과 최현정(1998)을 들 수 있으며, 최근 에는 우라나라 온천수의 희토류원소의 지구화학적 특 징에 대한 분석(이승구 등, 2005) 및 Sr 동위원소비를 이용한 온천수의 상관관계 분석(송윤호 등, 2005a)으로 이어지고 있다. 이러한 연구는 지역적인 온천수의 성인에 관한 연구(Yun et al., 1998a;1998b; 고용권 등, 2001; 정찬호 등: 2004; 윤욱과 조병욱, 2005)와 연계 되어 우리나라 온천수의 전반적인 연령, 성인 등에 대한 체계적인 결과를 낼 것으로 기대된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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