[논문]액체 이산화탄소 파쇄법의 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 관한 실험적 연구

하성준; 윤태섭

doi:10.7474/tus.2019.29.3.157

액체 이산화탄소 파쇄법의 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 관한 실험적 연구
Experimental Study of Breakdown Pressure, Acoustic Emission, and Crack Morphology in Liquid CO2 Fracturing 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.29 no.3, 2019년, pp.157 - 171

하성준 (연세대학교 공과대학 건설환경공학과) , 윤태섭 (연세대학교 공과대학 건설환경공학과)

초록
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액체 이산화탄소 파쇄법은 기존 수압 파쇄법에서 물 사용으로 발생하는 환경 문제를 완화시키기 위한 차세대 해결책으로 제안되어 왔으며, 액체 이산화탄소의 낮은 점성도를 이용하여 암석 공극 내 유체 주입을 수월하게 할 수 있다. 본 연구에서는 액체 이산화탄소의 공극 내 주입이 파쇄 과정 중에 발생하는 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 초점을 맞추었다. 이를 위해 점성도가 다른 액체 이산화탄소, 물, 오일을 파쇄 유체로 사용하여 주입 속도를 다르게 하며 인공적으로 제작한 다공성 모르타르 시편을 대상으로 실내실험을 수행하였다. 또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일 시편의 실험에서 액체 이산화탄소 파쇄법에 의한 셰일의 파괴 특징들을 분석하였다. 실험 결과 이산화탄소 주입 시 균열이 더 비틀린 물결 형상을 띄었으며 특히, 셰일 시편에서는 그 균열 부피가 물 주입에 비해 더 발달하였다. 반면, 파쇄 유체와 파쇄 압력의 관계는 두 시편의 실험에서 반대의 경향을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The fracturing by liquid carbon dioxide ($LCO_2$) as a fracking fluid has been an alternative to mitigate the environmental issues often caused by the conventional hydraulic fracking since it facilitates the fluid permeation owing to its low viscosity. This study presents how $LCO_2$ injection influences the breakdown pressure, acoustic emission, and fracture morphology. Three fracturing fluids such as $LCO_2$, water, and oil are injected with different pressurization rate to the synthetic and porous mortar specimens. Also, the shale which has been a major target formation in conventional fracking practices is also tested to examine the failure characteristics. The results show that $LCO_2$ injection induces more tortuous and undulated fractures, and particularly the larger fractures are developed in cases of shale specimen. On the other hand, the relationship between the fracturing fluids and the breakdown pressure shows opposite tendency in the tests of mortar and shale specimens.

주제어

표/그림 (13)

표 Table 1. Properties of mortar and shale specimen
$Fig. 1. Schematic illustration of the fracturing experiment system$ 그림 Fig. 1. Schematic illustration of the fracturing experiment system
그림 Fig. 2. Evolution of borehole pressure, accumulative AE count, permeated volume during (a) LCO₂, (b) water, and (c) oil injections at a pressurization rate of 0.2 MPa/sec (Ha et al., 2018)
그림 Fig. 3. (a) Breakdown pressure and (b) permeated volume normalized by pore volume at different pressurization rates (Ha et al., 2018)
그림 Fig. 4. Breakdown pressure with permeated volume normalized by pore volume (Ha et al., 2018)
그림 Fig. 5. Evolution of borehole pressure and AE count rate during LCO₂, water, and oil injections
그림 Fig. 6. Total AE count emitted during crack extension period at different pressurization rates (Ha et al., 2018)
$Fig. 7. The difference between the breakdown pressure (Pb) and the fracture initiation pressure (Pi) and the ratio of Pi to Pb at different pressurization rates (Ha et al., 2018)$ 그림 Fig. 7. The difference between the breakdown pressure (P_b) and the fracture initiation pressure (P_i) and the ratio of P_i to P_b at different pressurization rates (Ha et al., 2018)
$Fig. 8. 16-bit gray scaled image in 2D and reconstructed fracture in 3D for mortar specimens fractured by (a) LCO2, (b) water, and (c) oil injections (Ha et al., 2018)$ 그림 Fig. 8. 16-bit gray scaled image in 2D and reconstructed fracture in 3D for mortar specimens fractured by (a) LCO₂, (b) water, and (c) oil injections (Ha et al., 2018)
$Table 2. Breakdown pressure and Injected volume measured in fracturing tests using shale specimens$ 표 Table 2. Breakdown pressure and Injected volume measured in fracturing tests using shale specimens
$Fig. 9. 16-bit gray scaled image in 2D and reconstructed fracture in 3D for fractured shale specimens of 4 cases (a) SL1, (b) SL2, (c) SW1, and (d) SW2. The specimens of SL1 and SL2 are fractured by LCO2 injection and other specimens of SW1 and SW2 are fractured by water injection$ 그림 Fig. 9. 16-bit gray scaled image in 2D and reconstructed fracture in 3D for fractured shale specimens of 4 cases (a) SL1, (b) SL2, (c) SW1, and (d) SW2. The specimens of SL1 and SL2 are fractured by LCO2 injection and other specimens of SW1 and SW2 are fractured by water injection
그림 Fig. 10. Breakdown pressure and Fracture volume in the tests using mortar and shale specimens
$Fig. 11. Fluid efficiency (fracture volume / injected fluid volume) of each fracturing fluid in the tests using mortar and shale specimens$ 그림 Fig. 11. Fluid efficiency (fracture volume / injected fluid volume) of each fracturing fluid in the tests using mortar and shale specimens

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 LCO₂ 파쇄법의 파괴 특징을 조사하기 위해 모르타르와 셰일 시편들에 균열을 생성시키는 실내 실험을 수행하였다. 점성도가 다른 액체 이산화탄소(LCO₂), 물(water), 오일(oil) 3가지 종류를 파쇄 유체로 사용하여 유체 점성도가 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 미치는 영향을 관찰하였다.
본 연구에서는 파쇄 실험과 X-ray 이미징을 통해 LCO₂ 파쇄의 파괴 특징을 평가하였다. 모르타르 시편의 파쇄 실험에서는 파쇄 유체의 점성도가 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 미치는 영향이 명확히 관찰되었다.

제안 방법

또한 인공 시편만을 사용한 Ha et al.(2018)의 연구에서 더 확장하여, 기존 수압 파쇄의 대상 암반인 셰일을 시편으로 파쇄 실험을 수행하여 액체 이산화탄소 파쇄법의 실제 암석에 대한 적용 결과를 관찰하였다.
그러므로 균열 형상을 분석하기 위하여 각 2D 절편 이미지에 Sezgin and Sankur(2004)가 소개한 local adaptive thresholding을 적용하여 수압파쇄에 의해 생성된 균열을 추출하였고, 추출된 균열의 평균 균열폭(mean aperture), 비틀림 값(tortuosity), 균열 부피(fracture volume)를 정량적으로 측정하여 형상 분석을 수행하였다. 2D 절편 이미지에서 평균 균열폭은 균열 경로를 따라 측정된 두께 값들을 평균하여 측정하였고, 비틀림값은 균열의 중심축의 길이를 균열의 두 끝점들 간의 직선거리로 정규화하여 계산하였다. 또한, 균열 부피는 이미지 내에서 균열에 위치한 픽셀들의 개수를 총합하여 계산하였다.
LCO₂ 파쇄법의 파괴 특징을 평가하기 위하여 파쇄 실험에서 음향 방출(acoustic emission, AE)의 관측을 수행하였다. 한 쌍의 piezoelectric AE 센서(R15, Physical Acoustic Corp.
6 MPa/sec의 범위에서 4개의 가압 속도를 선택하였다. 각 주입 조건에서 실험을 4번씩 반복하여 결과의 재현성을 확보하였다. 셰일 시편을 이용한 파쇄 실험에서는 LCO₂와 water를 파쇄 유체로 선정하였으며, 각 유체를 0.
유체 효율은 펌프가 시편에 공급한 유체주입부피(injected volume)와 균열 부피(fracture volume)의 비율이며, 각 현장의 작업마다 발생한 수압 파쇄의 비용을 간편하게 비교하기 위한 지수이다. 균열 부피는 X-ray CT 이미지에서 추출한 균열 정보로부터 계산하였다. 또한, 유체주입부피는 파쇄 실험 시 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 측정하였다.
micro-CT 이미지에서 CT 값(CT number)은 재료의 밀도에 비례하기 때문에, 파쇄된 시편을 구성하는 매트릭스(matrix), 공극, 균열들을 CT 값에 따라 분리 가능하다. 그러므로 균열 형상을 분석하기 위하여 각 2D 절편 이미지에 Sezgin and Sankur(2004)가 소개한 local adaptive thresholding을 적용하여 수압파쇄에 의해 생성된 균열을 추출하였고, 추출된 균열의 평균 균열폭(mean aperture), 비틀림 값(tortuosity), 균열 부피(fracture volume)를 정량적으로 측정하여 형상 분석을 수행하였다. 2D 절편 이미지에서 평균 균열폭은 균열 경로를 따라 측정된 두께 값들을 평균하여 측정하였고, 비틀림값은 균열의 중심축의 길이를 균열의 두 끝점들 간의 직선거리로 정규화하여 계산하였다.
시편 내공을 가압하기 전에, 시린지 펌프(syringe pump)에서 내공에 이르는 유압 라인에서 파쇄 유체를 천천히 5분간 순환시켜 압력 시스템 내의 불필요한 공기를 제거하였다. 내공 압력과 유체 온도는 압력셀 하부의 유체 진입부 직전에 설치된 압력게이지와 온도계에 의해 매 0.1초 마다 측정하였다. 또한, 가압 시 발생하는 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 파쇄 유체의 시편에 대한 유체주입부피를 측정하였다.
모르타르 시편을 이용한 파쇄 실험(fracturing test)에서는 다양한 주입 속도와 파쇄 유체들을 적용하여 LCO₂ 파쇄법의 기본 메커니즘을 이해하는데 초점을 맞추었다. 또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일을 이용한 파쇄 실험을 수행하여 암석 재료에서 LCO₂ 파쇄법에 의해 발생한 파쇄 압력과 균열 형상을 분석하였다. 본 연구는 Ha et al.
1초 마다 측정하였다. 또한, 가압 시 발생하는 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 파쇄 유체의 시편에 대한 유체주입부피를 측정하였다. 모르타르 혹은 셰일에서 발생한 유체주입부피와 금속 시편에 대하여 동일 실험 조건에서 파쇄 실험을 수행해서 얻은 유체주입부피와의 차이를 통해 침투 부피를 계산하였다.
2D 절편 이미지에서 평균 균열폭은 균열 경로를 따라 측정된 두께 값들을 평균하여 측정하였고, 비틀림값은 균열의 중심축의 길이를 균열의 두 끝점들 간의 직선거리로 정규화하여 계산하였다. 또한, 균열 부피는 이미지 내에서 균열에 위치한 픽셀들의 개수를 총합하여 계산하였다. 마지막으로, 추출된 균열의 이진화 이미지(binary image)를 높이 방향으로 적층 후 3차원 균열 면을 복원하여 균열 형상의 시각적 이해를 도왔다.
균열 부피는 X-ray CT 이미지에서 추출한 균열 정보로부터 계산하였다. 또한, 유체주입부피는 파쇄 실험 시 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 측정하였다. 모르타르 시편과 셰일 시편의 파쇄 실험들에서 파쇄 유체의 점도가 낮을수록 유체 효율이 감소하였다.
1 sec 단위로 기록하였다. 또한, 파쇄(breakdown) 인근에서 AE count가 연속적으로 발생하는 구간들의 시점을 포착함으로써 균열 시작 지점을 획득하였다.
모르타르 시편의 파쇄 실험에서는 파쇄 유체의 점성도가 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 미치는 영향이 명확히 관찰되었다. 먼저, 낮은 점도의 유체는 파쇄 압력을 저감시켰으며, 특히 LCO₂ 주입은 시편으로의 파쇄 유체의 상당한 침투 부피와 함께 가장 낮은 파쇄 압력을 기록하였다. 파쇄 압력과 침투 부피의 고유한 관계는 파쇄 유체의 점성도에 따른 유체 침투 정도가 파쇄 압력을 주요하게 결정한다는 것을 말한다.
고압의 LCO₂는 니들 밸브를 통과하면서 가스로 상변화를 하고 일정 시간 후 내공부터 시린지 펌프에 이르는 유압라인 내의 유체 압력이 평형을 이루어 LCO₂로 다시 상변화를 하며, LCO₂의 가압을 위한 준비가 완료된다. 모르타르 시편을 이용한 파쇄 실험에서는 LCO₂, water, oil의 세 가지 파쇄 유체를 사용하여 파괴 특징에 대한 점성도 효과를 확인하였다. Water와 oil을 주입하는 경우 0.
또한, 가압 시 발생하는 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 파쇄 유체의 시편에 대한 유체주입부피를 측정하였다. 모르타르 혹은 셰일에서 발생한 유체주입부피와 금속 시편에 대하여 동일 실험 조건에서 파쇄 실험을 수행해서 얻은 유체주입부피와의 차이를 통해 침투 부피를 계산하였다. 음향 방출 시스템(acoustic emission system)을 활용하여 파쇄 실험 중에 음향 방출 관측을 수행하였으며, 자세한 내용은 2.
셰일 시편에 LCO₂와 water를 0.2 MPa/sec의 가압 속도로 주입한 파쇄 실험을 각각 2번씩 반복 수행하였다. Table 2는 4개의 실험(SL1, SL2, SW1, and SW2)에서 측정한 파쇄 압력, 유체주입부피(injected volume), Total AE count를 보여준다.
각 주입 조건에서 실험을 4번씩 반복하여 결과의 재현성을 확보하였다. 셰일 시편을 이용한 파쇄 실험에서는 LCO₂와 water를 파쇄 유체로 선정하였으며, 각 유체를 0.2 MPa/sec로 내공에 주입하여 균열생성을 유도하였고 각 실험 조건 별로 두번씩 반복 수행하였다.
반면 LCO₂ 주입 실험에서는 가압 직전의 CO₂를 액체상으로 준비하는 단계를 거쳐 사전 준비단계의 최초에 고압의 LCO₂를 시린지 펌프에 저장한다. 시린지 펌프 내의 고압의 LCO₂를 비어있는 유압 라인으로 분사할 때, 시편 내의 불필요한 균열을 생성시키지 않기 위해 니들 밸브(needle valve)를 이용하여 유량을 조절하였다. 고압의 LCO₂는 니들 밸브를 통과하면서 가스로 상변화를 하고 일정 시간 후 내공부터 시린지 펌프에 이르는 유압라인 내의 유체 압력이 평형을 이루어 LCO₂로 다시 상변화를 하며, LCO₂의 가압을 위한 준비가 완료된다.
모르타르 양생 중에 금속 막대를 몰드의 중앙에 삽입하여 차후 파쇄 유체가 주입될 내공(길이 60 mm, 직경 5 mm)을 형성하였다. 시편의 외경과 내경의 비를 11.2(=56 mm/5mm)로 선택하여 시편 바깥 경계가 내공 주변의 응력장에 미치는 영향을 무시하도록 하였다. 또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일을 이용한 파쇄 실험을 수행하여 암석 재료에서 LCO₂ 파쇄법에 의해 발생한 파쇄 압력과 균열 형상을 분석하였다.
파쇄 유체로는 점성도가 다른 LCO₂, water, oil 3가지 종류를 사용하였고, 시편 내공으로 일정한 가압속도로 주입하여 균열 생성을 유도하였다. 유체를 주입하는 동안 내공 압력, 침투 부피, 그리고 음향 방출이 실시간으로 측정되었다. 파쇄 실험이 완료된 시편은 3차원 X-ray CT 검사 시스템을 이용하여 균열 형상을 조사하였다.
모르타르 혹은 셰일에서 발생한 유체주입부피와 금속 시편에 대하여 동일 실험 조건에서 파쇄 실험을 수행해서 얻은 유체주입부피와의 차이를 통해 침투 부피를 계산하였다. 음향 방출 시스템(acoustic emission system)을 활용하여 파쇄 실험 중에 음향 방출 관측을 수행하였으며, 자세한 내용은 2.3절에 기술하였다.
파쇄법의 파괴 특징을 조사하기 위해 모르타르와 셰일 시편들에 균열을 생성시키는 실내 실험을 수행하였다. 점성도가 다른 액체 이산화탄소(LCO₂), 물(water), 오일(oil) 3가지 종류를 파쇄 유체로 사용하여 유체 점성도가 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 미치는 영향을 관찰하였다. 모르타르 시편을 이용한 파쇄 실험(fracturing test)에서는 다양한 주입 속도와 파쇄 유체들을 적용하여 LCO₂ 파쇄법의 기본 메커니즘을 이해하는데 초점을 맞추었다.
최종적으로 LCO₂ 파쇄의 비용적 측면을 기존 수압파쇄와 비교하기 위하여 각 실험 조건에서 유체 효율(fluid efficiency)을 계산하였다(Fig. 11). 유체 효율은 펌프가 시편에 공급한 유체주입부피(injected volume)와 균열 부피(fracture volume)의 비율이며, 각 현장의 작업마다 발생한 수압 파쇄의 비용을 간편하게 비교하기 위한 지수이다.
유체를 주입하는 동안 내공 압력, 침투 부피, 그리고 음향 방출이 실시간으로 측정되었다. 파쇄 실험이 완료된 시편은 3차원 X-ray CT 검사 시스템을 이용하여 균열 형상을 조사하였다. 실험 방법에 대한 자세한 내용은 다음과 같다.
한 쌍의 piezoelectric AE 센서(R15, Physical Acoustic Corp.)를 압력 셀의 하부에 부착하여 진동수 50~200 kHz에 속하는 AE의 실시간 파형들을 고유 진동수 75 kHz로 수집하였다(Fig. 1).

대상 데이터

LCO₂ 파쇄법을 실내에서 모의 실험하기 위하여 취성 거동을 갖는 다공성 재료인 모르타르와 셰일을 시편으로 선정하였다. 파쇄 유체로는 점성도가 다른 LCO₂, water, oil 3가지 종류를 사용하였고, 시편 내공으로 일정한 가압속도로 주입하여 균열 생성을 유도하였다.
LCO2, water, oil의 파쇄 유체를 사용하였으며, 순서대로 유체 점성도는 각각 25°C와 100 kPa에서 0.015, 0.89, 68 cP이다.
본 연구에서는 실험 시편으로 모르타르와 셰일을 선택하였다. 시멘트계 재료인 모르타르는 등방성이며 균질하기 때문에 실험 결과의 일관성을 보장할 수 있다.
생성된 균열의 시각적 검사를 위해 산업용 X-ray CT 검사 시스템(EYE PCT-G3, SEC Co.)을 이용하여 파쇄된 시편들의 고해상도 3D micro-CT 이미지들을 획득하였다. 2D 절편 이미지는 1024 × 1024 의 픽셀 사이즈이며 픽셀 해상도는 0.
또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일을 이용한 파쇄 실험을 수행하여 암석 재료에서 LCO₂ 파쇄법에 의해 발생한 파쇄 압력과 균열 형상을 분석하였다. 셰일 시편은 경북 밀양 지역에서 적색 셰일을 채취하여 모르타르 시편과 동일한 사이즈로 제작하였다. 각 시편들은 표면이 연마된 후 실험이 시작되기 전까지 건조로에서 60 ℃로 하루 동안 보관하였다.
파쇄법을 실내에서 모의 실험하기 위하여 취성 거동을 갖는 다공성 재료인 모르타르와 셰일을 시편으로 선정하였다. 파쇄 유체로는 점성도가 다른 LCO₂, water, oil 3가지 종류를 사용하였고, 시편 내공으로 일정한 가압속도로 주입하여 균열 생성을 유도하였다. 유체를 주입하는 동안 내공 압력, 침투 부피, 그리고 음향 방출이 실시간으로 측정되었다.

이론/모형

모르타르와 셰일의 공학적 물성들과 이를 위한 참조 및 방법은 Table 1에 자세히 명시되었다. 각 시편의 투수 계수(permeability)는 Mercury porosimetry 분석의 결과에 Purcell(1949)가 제안한 방법을 적용하여 얻었다.

성능/효과

마찬가지로 A, B, C 지점 인근에서 AE count의 급격한 증가는 균열 생성을 의미한다. A, B, C 지점들에서 측정된 파쇄 압력은 LCO₂, water, oil 순으로 12.5, 15.5, 17.2 MPa로, 파쇄 유체의 점성도가 낮을수록 파쇄 압력은 감소하였다. 침투 부피는 가압이 시작됨에 따라 서서히 증가하다가 A, B, C 이후엔 균열 생성으로 인해 빠르게 증가한다.
파쇄 압력과 침투 부피의 고유한 관계는 파쇄 유체의 점성도에 따른 유체 침투 정도가 파쇄 압력을 주요하게 결정한다는 것을 말한다. 또한, 국부 손상 영역의 넓이와 비례하는 total AE count는 유체 점성도에 크게 의존하였으며, LCO₂ 주입에서 가장 작은 값을 기록하였다. 균열 형상에 대해서는 LCO₂ 주입은 water와 oil에 비하여 부피가 작고 비틀림값이 큰 균열 형상을 발생시켰다.
또한, 낮은 가압 속도에서는 균열 시작 압력과 파쇄 압력이 거의 동일한 반면, 1MPa/sec의 높은 가압 속도에서는 균열 시작 압력이 파쇄 압력의 93%까지 크게 감소하였다.
또한, 균열 부피는 이미지 내에서 균열에 위치한 픽셀들의 개수를 총합하여 계산하였다. 마지막으로, 추출된 균열의 이진화 이미지(binary image)를 높이 방향으로 적층 후 3차원 균열 면을 복원하여 균열 형상의 시각적 이해를 도왔다.
또한, 유체주입부피는 파쇄 실험 시 시린지 펌프 내의 부피 변화를 통해 측정하였다. 모르타르 시편과 셰일 시편의 파쇄 실험들에서 파쇄 유체의 점도가 낮을수록 유체 효율이 감소하였다. LCO₂ 파쇄는 2~3%의 가장 낮은 유체 효율을 기록하였다.
파쇄의 파괴 특징을 평가하였다. 모르타르 시편의 파쇄 실험에서는 파쇄 유체의 점성도가 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 미치는 영향이 명확히 관찰되었다. 먼저, 낮은 점도의 유체는 파쇄 압력을 저감시켰으며, 특히 LCO₂ 주입은 시편으로의 파쇄 유체의 상당한 침투 부피와 함께 가장 낮은 파쇄 압력을 기록하였다.
마지막으로 셰일 시편의 실험에서 LCO₂ 주입은 water에 비해 부피가 크고 더 비틀린 형태의 균열을 생성시켰다. 수압 파쇄의 비용을 비교하기 위한 지수인 유체 효율은 LCO₂ 파쇄가 상당한 침투 부피로 인해 기존 수압 파쇄에 비해 낮은 반면, 셰일 시편에서는 LCO₂ 파쇄가 생성한 더 큰 균열 부피로 인해 LCO₂와 water에 의한 파쇄의 유체 효율 차이가 모르타르 시편에 비해 크게 감소하였다.
(2016)의 연구에서는 LCO₂를 주입했을 때 water의 경우에 비해 파쇄 압력이 역으로 상승하였다. 즉, 기존 연구를 참고했을 때 LCO₂ 파쇄가 기존 수압파쇄에 비하여 파쇄 압력 저감 효과를 항상 가지는 것은 아니라는 것이 확인된다. LCO₂는 water에 비하여 점성도가 낮을 뿐만 아니라 유체 압축성이 상당히 크다.
마찬가지로, 각 시편에서 유체 종류에 관계없이 파쇄 압력이 증가할수록 파쇄 부피가 증가하고 있다. 즉, 본 실험에서 측정된 파쇄 부피는 유체의 종류보다 파쇄 압력에 우선적으로 결정된 것으로 보인다. 생성된 균열의 비틀림 값(tortuosity)은 LCO₂ 주입을 주입한 경우 water 주입에 비해 큰 값을 기록하였다.
즉, 세 개의 파쇄 유체로 얻은 결과들로부터 침투 부피가 증가함에 따라 파쇄 압력이 감소하는 고유의 경향을 확인하였다.
AE count rate는 파쇄 이후에도 발생하며, 이는 내공 압력의 감소 중 균열 진전이 여전히 발생함을 의미한다. 파쇄 유체의 점성도가 높아질수록 파쇄 인근에서 발생한 AE count rate의 분포값은 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한 oil 주입 실험에서는 AE count rate가 파쇄의 1.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	무수 파쇄법이 수압 파쇄법의 대안으로 각광을 받은 이유는 무엇인가?	물 이외의 유체를 사용하는 무수 파쇄법(waterless fracturing)은 물 관련 환경 문제들을 피할 수 있으므로 기존 수압 파쇄법의 유망한 대안으로 각광을 받았다. 무수 파쇄법에서 사용되는 유체로는 액체/초임계 이산화탄소(LCO2/scCO2), 액체 질소, 액체 석유 가스(LPG) 및 액체 천연 가스(LNG)가 있다(Kohshou et al.
	수압 파쇄법은 무엇인가?	수압 파쇄법(hydraulic fracking)은 고압의 물을 지하 암반층에 주입하여 인위적으로 균열을 생성시키는 비전통 에너지 회수(unconventional energy recovery)기술이다. 생성된 균열은 암반층의 공극 네트워크에 위치한 오일이나 가스에 대하여 새로운 흐름 경로를 제공하여, 저침투성의 암석(low permeable rock formation)에서의 자원 생산을 경제적으로 가능하게 한다.
	무수 파쇄법에서 사용하는 유체로 CO2의 사용이 널리 주목받는 이유는 무엇인가?	, 2016). 이 중에 CO2의 사용은 온실 가스를 격리하는 추가적인 이점을 제공하기 때문에 널리 주목을 받고 있다. 중국에서는 석탄 발전소에서 많은 양의 CO2가 생성되며, 건조 지대에 대규모 셰일 매장량이 존재하기 때문에 CO2 파쇄법의 개발은 매우 중요하다(Wan, 2017, Zhao et al.

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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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