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지열 자원 활용을 위한 국내 열생산율 분포
Distribution of Heat Production for the Utilization of Geothermal Resources in Korea. 원문보기

한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집, 2007 Nov. 06, 2007년, pp.497 - 500  

김종찬 (공주대학교) ,  이영민 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ,  황세호 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ,  구민호 (공주대학교)

초록
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지열류량은 지열자원 개발 시 지열 이상대를 찾는데 있어서 중요한 자료로 사용된다. 우리나라의 지체구조별 지열류량 평균은 경기육괴 66 $mW/m^2$, 옥천습곡대 65 $mW/m^2$, 영남육괴 60 $mW/m^2$, 경상분지 72 $mW/m^2$, 연일분지 75 $mW/m^2$이다. 이러한 대륙 내의 지표 지열류량은 상부 지각내의 방사성 동위원소 붕괴에 의한 열생산율(${\sim}40%$)과 하부지각 및 상부맨틀에서부터 전도되어 올라온 지열류량(${\sim}60%$)으로 설명할 수 있다. 따라서 지열류량의 결정에 있어서 열생산율의 정보는 중요한 부분을 차지한다. 열생산율은 지각 내에 존재하는 주요 방사성 동위 원소인 U, Th, K의 붕괴열에 의한 것이며, 열생산율의 측정은 gamma-ray log 자료를 이용하는 방법과 화학분석을 통한 방법이 있다. 이 연구에서는 두 가지 방법을 이용하여 총 123개(화강암 86개, 편마암 37개) 지점에서의 열생산율을 산출하였다. 화강암의 열생산율 평균은 2.15 ${\mu}W/m^3$이며, 편마암의 열생산율 평균은 2.22 ${\mu}W/m^3$로 나타났다. 지체구조별 열생산율의 평균은 경기육괴 2.52 ${\mu}W/m^3$, 옥천습곡대 2.16 ${\mu}W/m^3$, 영남육괴 2.35 ${\mu}W/m^3$, 경상분지 2.01 ${\mu}W/m^3$로 나타났다. 지체 구조별 열생산율과 지열류량의 상관성 분석에서 우리나라의 경우 지열류량이 높은 지역에서 열생산율이 낮은 경향을 보인다. 따라서 열생산율이 지표 지열류량을 결정하는데 있어서 가장 중요한 요소가 아님을 확인할 수 있다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 이점 으로 미루어 우리나라는 열생산율이 지표 지열류 량을 결정하는데 가장 중요한 요소가 아님을 알 수 있다. 경상분지에서 12개의 열생산율과 지표 지열류량 자료로부터 Qo=(47.06+12.29&)라는 선형 관계식을 확인 하였다.
  • 이 연구에서는 총 123개 지점에서의 열생산율 을 측정하였으며, 그 중 55개는 gamma-ray log 방법을 이용하였으며, 나머지 68개는 화학분석 방법 인 ICP-MS와 AAS 를 이용하여 측정하였다. 두 방법 간의 측정오차를 확인하기 위해서 세종시 내에 위치한 시추공에서 측정된 gamma-ray log 자료를 이용하여 열생산율을 산출하였고, 같은 공에서 회 수한 같은 심도의 시추코어 시료 5개를 화학 분석하여 열생산율을 산출하여 비교하였다. 두 방법의 평균오차는 7%로 비교적 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다
  • 지열류량과 열생산율은 구조 구 형성과 관련이 있기 때문에 우리나라를 지체 구조별로 나누어 지표 지열류량과 열생산율의 평 균을 산출하였으며, 지체구조별 지표 지열류량과 열생산율과의 상관관계를 파악하였다. 마지막으 로 산출한 열생산율 값을 이용하여 지체구조별 지온구배와 맨틀 지열류량을 산출하였다.
  • 마지막으로 지표 지열류량과 열생산율 값으로 부터 우리나라 지체구조별 지온구배와 맨틀 지열 류량을 산출하였다. 경상분지는 다른 지체구조에 비해서 지온구배와 맨틀 지열류량이 높게 나타났다.
  • 열생산客은 일차적으로 U, Th, K 의 함량어】 영향을 가장 크게 받으며, 암종에 따라서도 영향을 받는다. 이 연구에서는 기반암(화강암, 편마암)만 을 대상으로 열생산율 값을 살출하였다. 따라서 gamma-ray log 자료에서 퇴적증의 자료들은 제거 하였다.
  • 이 연구에서는 지표 지열류량의 약 40%를 차 지하는 열생산율을 gamma-ray log 를 이용한 방 법과 화학분석을 통한 방법으로부터 산출 하였으며, 산출된 열생산율로부터 우리나라의 열생산율 분포틀 파악하였다. 지열류량과 열생산율은 구조 구 형성과 관련이 있기 때문에 우리나라를 지체 구조별로 나누어 지표 지열류량과 열생산율의 평 균을 산출하였으며, 지체구조별 지표 지열류량과 열생산율과의 상관관계를 파악하였다.
  • 이 연구에서는 지표 지열류량의 약 40%를 차 지하는 열생산율을 gamma-ray log 를 이용한 방 법과 화학분석을 통한 방법으로부터 산출 하였으며, 산출된 열생산율로부터 우리나라의 열생산율 분포틀 파악하였다. 지열류량과 열생산율은 구조 구 형성과 관련이 있기 때문에 우리나라를 지체 구조별로 나누어 지표 지열류량과 열생산율의 평 균을 산출하였으며, 지체구조별 지표 지열류량과 열생산율과의 상관관계를 파악하였다. 마지막으 로 산출한 열생산율 값을 이용하여 지체구조별 지온구배와 맨틀 지열류량을 산출하였다.

대상 데이터

  • 다음 식(4에 필요한 변수 값은 Table 1과 같다. 모호면까지의 깊이는 Yoo et al., (2007) 자료 롤 이용하였고, 평균 지표 온도는 구민호외 (2006)의 자료를 이용하였다(2)
  • 이런 지표 지열류량의 약 40%를 결정하는 요인은 상부 지각 내에 존재하는 방사성 동위원소 붕괴에 의한 열, 즉 열생산율이다. 이 연구에서는 총 123개 지점에 서의 기반암(화강암, 편마암)의 열생산율을 산출 하였다. 화강암의 열생산율 평균은 2.
  • 따라서 gamma-ray log 자료에서 퇴적증의 자료들은 제거 하였다. 화학분석에 사용된 시료 역시 기반암인 화강암과 편마암을 대상으로 하였다.

이론/모형

  • 이 연구에서는 총 123개 지점에서의 열생산율 을 측정하였으며, 그 중 55개는 gamma-ray log 방법을 이용하였으며, 나머지 68개는 화학분석 방법 인 ICP-MS와 AAS 를 이용하여 측정하였다. 두 방법 간의 측정오차를 확인하기 위해서 세종시 내에 위치한 시추공에서 측정된 gamma-ray log 자료를 이용하여 열생산율을 산출하였고, 같은 공에서 회 수한 같은 심도의 시추코어 시료 5개를 화학 분석하여 열생산율을 산출하여 비교하였다.
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