$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 메탄 유출 관정 주변의 토양 CO2 모니터링
Soil CO2 Monitoring Around Wells Discharging Methane 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.55 no.4, 2022년, pp.407 - 419  

채기탁 (한국지질자원연구원) ,  김찬영 (한국지질자원연구원) ,  주가현 (한국지질자원연구원) ,  박권규 (한국지질자원연구원) ,  노열 (전남대학교) ,  이창현 (한국지질자원연구원) ,  염병우 (한국지질자원연구원) ,  김기배 (KNJ 엔지니어링(주))

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

메탄(CH4)이 유출되는 관정 주변에서 토양(비포화대) 가스 모니터링과 자료 해석 방법을 제시하고자 토양 가스의 성분변화를 약 3일간 측정하였다. 이를 위해서 포항 지역의 시험 관정 2개(TB2, TB3)의 주변 1 m 이내에서 방사상으로 토양 가스를 채취하고 현장에서 CO2, CH4, N2, O2의 농도를 분석하였다. TB2의 관정 정두(wellhead)에서 30 cm 떨어진 지점에서 CO2 플럭스도 측정하였다. 아울러 TB2 관정 정두의 가스 시료와 대기 시료도 채취하여 분석하였다. 모니터링 마지막 날 채취한 시료는 실험실에서 CO2의 탄소동위원소(δ13CCO2)를 분석하였다. 서로 12.7 m 떨어져 있는 두 시험 관정 중 TB3는 시멘팅이 되어 있고, TB2는 시멘팅이 되어 있지 않았다. 생지구화학 반응 기반(process-based) 해석을 적용한 결과, 비포화대 가스의 CO2, O2, N2 농도와 N2/O2 의 변화는 모두 CH4의 산화를 지시하는 선과 가스의 용해에 의한 농도의 변화를 지시하는 선 사이에 위치하고 있었다. 또한 TB2 정두에서 측정된 CH4은 대기의 CH4에 비해서 5.2배 높은 값을 나타나고 있었다. 시멘팅이 되어 있지 않은 관정(TB2) 주변 비포화대에서 나타난 높은 CO2 농도(평균 1.148%)는 CH4의 산화에 의해 증가한 것으로 판단된다. 반면, 시멘팅이 된 관정(TB3) 주변의 비포화대 CO2는 상대적으로 낮은 농도(0.136%)를 나타내고 있었다. 따라서 CH4가 산출되는 관정의 주변 토양가스(CO2 포함)는 관정의 완결 상태(시멘팅)에 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 본 연구는 천연가스 개발 관정 주변 토양의 환경 모니터링을 위한 전략 수립에 활용될 수 있으며, CO2 지중저장을 위한 주입정 및 관측정 주변 누출 감시에 활용될 수 있다. 또한 본 연구의 방법은 천연가스 저장소, 유류 오염 토양의 모니터링에 활용 가치가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Soil(vadose zone) gas compositions were measured for about 3 days to suggest a method for monitoring and interpreting soil gas data collected around wells from which methane(CH4) is outflowing. The vadose zone gas samples were collected within 1 m around two test wells(TB2 and TB3) at Pohang and ana...

주제어

#메탄 산화   #천부 육상 가스전   #토양 CO2   #토양 가스 모니터링   #관정 완결  

참고문헌 (22)

  1. 신정균, 이동훈, 이창현, 장성형, 박권규, 박인화, 강년건 (2019) 천부가스전 탐사를 위한 육수상 변이대 탄성파탐사 기법 연구, 2019년 춘계 지질과학기술 공동학술대회, 발행처, 메종글래드 제주. 

  2. 황인걸, 손정희, 박승수, 강년건 (2019) 포항 천연가스 시추 코아의 퇴적상 및 퇴적작용, 2019년 춘계 지질과학기술 공동학술대회, 발행처, 메종글래드 제주. 

  3. Bachu, S. and Celia, M.A. (2009) Assessing the potential for CO 2 leakage, particularly through wells, from geological storage sites. In: McPherson, B.J., Sundquist, E.T. (Eds.), Carbon Sequestration and Its Role in the Global Carbon Cycle. AGU Monograph, v.183, p.203-216. https://doi.org/10.1029/2005GM000338. 

    crossref

  4. Chae, G.T., Yun, S.-T., Mayer, B., Kim, K.-H., Kim, S.-Y., Kwon, J.-S., Kim, K. and Koh, Y.-K. (2007) Fluorine geochemistry in bedrock groundwater of South Korea, Sci. Total Environ., v.385, p.272-283. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.06.038. 

    상세보기 crossref

  5. Clark, I.D. and Fritz, P. (1997) Environmental Isotope in Hydrology. Lewis Pub., New York. 

  6. Faure, G. (1998) Princeples and Applications of Geochemistry. 2nd(ed.), Prentice Hall, New Jersey. 

  7. Freifeld, B.B. and Trautz, R.C. (2006) Real-tiem quadrupole mass spectrometer analysis of gas in borehole fluid samples acquired using the U-tube sampling methodology, Geofluid, v.6, p.217-224. https://doi: 10.1111/j.1468-8115.2006.00138.x. 

    crossref

  8. Jones, D.G., Lister, T.R., Smith, D.J., West, J.M., Coombs, P., Gadalia, A., Brach, M., Annunziatellis, A. and Lombardi, S. (2011) In Salah gas CO 2 storage JIP: surface gas and biological monitoring. Energy Procedia, v.4, p.3566-3573. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2011.02.285. 

    상세보기 crossref

  9. Jung, N.H., Han, W.S., Watson, Z.T., Graham, J.P. and Kim, K.Y. (2014) Fault-controlled CO 2 leakage from natural reservation in the Colorado Plateau, East-Central Utah, Earth Planet Sc. Lett., v.403, p.358-367. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2014.07.012. 

    상세보기 crossref

  10. Kim, J., Yu, S., Yun, S.T., Kim, K.H., Kim, J.H., Shinn, Y.J. and Chae, G. (2019) CO 2 leakage detection in the near-surface above natural CO 2 -rich water aquifer using soil gas monitoring. Iht. J. Greenh. Gas Control, v.88, p.261-271. https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2019.06.015. 

    상세보기 crossref

  11. KIGAM (Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) (1995) Direct Hydrocarbon Exploration and Gas Reservoir Development Technology, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources research report, KR-95-(T)-6, 343p. 

  12. KIGAM (Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) (1996) Direct Hydrocarbon Exploration and Gas Reservoir Development Technology, Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources research report, KR-96-(T)-16, 511p. 

  13. KIGAM (Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) (2014) In-situ Test and Evaluation of CO 2 Monitoring and Verification Technologies in Testbed, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources annual report, GP2014-016-2014(1), 117p. 

  14. Kotelnikova (2002) Microbial production and oxidation of methane in deep subsurface. Earth-Science Reviews, v.58(3,4), p.367-395. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(01)00082-4. 

    상세보기 crossref

  15. Lee, Y.J., Cheong, T.J., Kim, J.S., Kim, H.J., Yun, H.S. and Kwak, Y.H. (1998) Geochemistry of the hydrocarbon gases in the Pohang Area. Korean Jour. Petrol. Geol., v.6(1,2), p.37-43. 

  16. NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) (2022) NOAA index tracks how greenhouse gas pollution amplified global warming in 2020. https://research.noaa.gov/article/ArtMID/587/ArticleID/2759/NOAA-index-tracks-how-greenhouse-gas-pollution-amplified-global-warming-in-2020 (accessed on 2022. 7. 12.) 

  17. Park, J., Sung, K.-S., Yu S., Chae, G., Lee, S., Yum, B.-W., Park, K.G. and Kim, J.-C. (2016) Distribution and behavior of soil CO 2 in Pohang area: Baseline survey and preliminary interpretation in a candidate geological CO 2 storage site. J. Soil Groundw. Environ., v.21, p.49-60. https://doi.org/10.7857/JSGE.2016.21.1.049. 

    원문보기 상세보기 crossref

  18. R Core Team (2018) R: A language and environment for statistical computing. https://cran.r-project.org/doc/manuals/r-release/fullrefman.pdf [accessed 19.05.21] 

  19. Romanak, K.D., Bennett, P.C., Yang, C. and Hovorka, S.D. (2012) Process-based approach to CO 2 leakage detection by vadose zone gas monitoring at geologic CO 2 storage sites, Geophys. Res. Lett., v.39(15). https://doi.org/10.1029/2012GL052426. 

    상세보기 crossref

  20. Schroder, I.F., Zhang, H., Zhang, C. and Feitz, A.J. (2016) The role of soil flux and soil gas monitoring in the characterisation of a CO 2 surface leak: a case study in Qinghai, China. Int. J. Greenh. Gas Control., v.54, p.84-95. https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2016.07.030. 

    상세보기 crossref

  21. Wuebbles, D.J. and Hayhoe, K. (2002) Atmospheric methane and global change. Earth-Sci. Rev., v.57(3,4), p.177-210. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(01)00062-9. 

    상세보기 crossref

  22. Zhang, J., Quay, P.D. and Wilbur, D.O. (1995) Carbon isotope fractionation during gas-water exchange and dissolution of CO 2 , Geochim. Cosmochim. Ac., v.59, p.107-114. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)91550-D. 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로