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한국지열에너지학회논문집 = Transactions of the Korea Society of Geothermal Energy Engineers, v.3 no.2, 2007년, pp.9 - 15
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Thermal conductivity of rocks is one of the most important parameters in designing a geothermal heat pump system, because heat exchange rate depends primarily on thermal conductivity of rocks. In this paper, the measurement methods of thermal conductivity, thermal conductivity of rocks, and heat exc...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 실험실 내에서 암석 샘플의 열전도도를 측정하는 장비는 어떤것이 있는가? | 암석의 열전도도의 측정은 암석 샘플을 이용한 실험실내 측정과 현장(in-situ)에서의 측정법으로 나눌 수 있다. 실험실내에서 암석 샘플의 열전도도를 측정하는 장비 중에는 divided bar, needle probe, laser flash 등이 있으며, 현장 측정은 주로 열응답시험(Thermal Response Test)을 통한 시추공 전체의 평균적인 유효열전도도를 측정하는 방법이 사용된다. | |
| 암석의 열전도도에 영향을 미치는 주된 요인을 공극, 구성광물, 온도를 예로 들 수 있는데, 공극은 어떤 방식으로 열전도도에 영향을 미칠까? | 공극이 상대적으로 큰 퇴적암이나 화산암의 경우 공극이 암석의 열전도도에 가장 큰 영향을 미친다. 공극이 크면 공극 속에 열전도도가 낮은 물(∼0.6 W/mK)이나 공기(∼0.024 W/mK)로 채워지기 때문에 공극이 클수록 암석의 열전도도는 감소한다(Fig. 5). | |
| 암석의 열전도도에 대해 아는것이 중요한 이유는? | 열전도도는 물질을 통해 열을 얼마나 쉽게 전달할 수 있는가를 가늠하는 물리적 성질을 말한다. 암석의 열전도도는 천부 지중열을 이용한 냉난방을 위한 지중열교환기 및 지열 열펌프 설계 및 운영에 직접적으로 영향을 미치는 인자이다. 그리고 지중열교환기의 장기적인 운영시 지중의 열거동 상태를 파악하기 위해 수행하는 수치 모델링의 가장 중요한 입력변수중의 하나이다. 따라서 지중열을 이용한 냉난방 시스템의 설계 이전에 대상 지역의 열전도도를 아는 것이 필수적이 다. 또한 암석의 열전도도는 온도가 높은 심부의 암석을 인공적으로 파쇄하여 물을 주입해 증기를 만들어 전기를 생산하는 Enhanced Geothermal System(EGS)의 효율을 결정하는 중요 요소이고, 고준위 핵폐기물 처리장 선정 시에도 고려되어져야 하는 필수 요소이다. 그리고 암석의 열전도도는 지열류량을 산출할 때 필요한 암석의 열물성이다. 지구 내부의 온도분포를 파악하는데 암석의 열전도도가 필요하고, 지각의 열적상태를 알기위해 수행하는 모델링에도 암석의 열전도도가 필요하다. 이 논문에서는 암석의 열전도도를 측정하는 방법과 각 암종의 열전도도 분포와 열전도도에 영향을 주는 물리적 성질들, 그리고 지중열교환기의 운영시 대표적인 암종에 대한 열교환율에 대해 논의 할 것이다. |
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