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한국의 지열에너지 부존량 산출
Assessment of Geothermal Energy Resources of Korea 원문보기

한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집, 2008 May 22, 2008년, pp.617 - 620  

박성호 (공주대학교 지질환경과학과) ,  이영민 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ,  김종찬 (공주대학교 지질환경과학과) ,  김형찬 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ,  구민호 (공주대학교 지질환경과학과)

초록
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지열에너지는 지구 내부의 깊은 곳에서부터 발생하는 열과 상부 지각에서 방사성 동위원소의 붕괴에 의한 열에 의해 발생한다. 지열에너지는 다른 신재생에너지(수력, 풍력, 태양력, 조력, 바이오 매스등)에 비하여 가동효율이 높고, 지속가능한 재활용 자원으로 경제적 효율성이 높아 전 세계적으로 활용도와 잠재성이 높은 신재생에너지의 하나로 각광 받고 있다. 따라서, 지열에너지의 사용은 화석 연료 사용의 상당부분을 대체할 수 있고, 온실가스의 배출도 줄일 수 있다. 현재 우리나라의 지열에너지 이용은 저온성 지열에너지를 이용한 냉난방에 국한되어 있지만, 앞으로의 지열에너지 이용은 Enhanced Geothermal System(EGS) 을 이용한 지열에너지 개발에 초점이 맞추어질 것이다. 현재의 지열에너지 개발을 용이하게 하고, 또한 미래의 지열에너지 개발에 대비하여 우리나라의 이용가능한 지열에너지 부존량을 파악하기 위해 본 연구를 수행하였다. 연구 수행에는1560개 열물성 자료(밀도, 비열, 열전도도), 353개 지표 지열류량 자료, 180개 열생산율 자료와 54개의 지표온도 자료가 사용되었다. 우리나라의 지표에서부터 1 km 깊이 간격별로 5 km 깊이까지 지열에너지 부존량을 산출한 결과 지표에서 부터 5 km 깊이까지의 추출 가능한 지열에너지의 총 부존량은 $1.01{\times}10^{23}$ J로 산출되었다. 지열에너지 부존량을 Toe(석유환산톤) 로 환산하면 $2.40{\times}10^{12}$ Toe 가 된다. 추출한 지열에너지 자원의 2%를 사용한다고 가정 했을때 약 480억 Toe 이다. 이는 2006년 우리나라 전체 1차 에너지 총 소비량(2.33억 Toe)을 고려 했을때 약 200년 동안 사용할 수 있는 양이다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • Enhanced Geothermal System(EGS)은 지열류량이 평균 지열류량 보다 높지만 투수율과 유체의 흐름이 제한된 곳에서 지열에너지를 추출하기 위해 사용되는 방법으로써 전통적인 지열 에너지 개발 방법과 비교하여더 많은 양의 지열에너지를 추출하여 에너지 개발에 이용할 수 있는 장점을 갖는다. 따라서 이연구의 주요한 목적은 저온성 지열에너지 자원의 효율적인 활용과 미래에 Enhanced Geothermal System(EGS) 의 효율적인 이용을 위해서 우리나라 전 지역을 대상으로 지표에서부터 5 km 깊이까지의 지열에너지 부존량을 정량적으로 산출하고, 또한 이에 대해 지역적인 분석을 수행하기 위함이다(e.g., Blackwell et al., 2007; Tester et al., 2007).
  • 본 연구는 한국지질자원연구원 지열자원연구실의 기본 사업인 “지열수 자원 실용화 개발” 사업과 에너지관리공단의 “대수층 축열 시스템 개발을 위한 수리지질/지열학적 조사 연구” 사업의 일환으로 수행되었다.
  • 앞으로의 효율적인 지열에너지 개발을 위해 우리나라의 전 지역에서 지열에너지 부존량 산출에 대한 연구를 수행하였다. Fig.
  • 우리나라의 효율적인 지열에너지 자원의 활용을 위하여 지열에너지 부존량 산출에 대한 연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지표 지열류량법이란 무엇인가? 지표 지열류량법(Surface Heat Flux Method)은 개념적으로 가장 단순한 지열에너지 부존량 산출 방법으로 지각 밑(맨틀)에서 공급되는 열이 없다는 가정하에 단위 시간당 지열에너지 부존량을 계산하여 지하에 저장된 총 지열에너지 부존량을 계산하는 방법으로 풍부한 열을 포함한 지역에서 주로 사용된다. 체적법(Volume Method)은 가장 보편적으로 사용하는 방법으로 일정한 부피 내에서 획득된 에너지를 계산하는데 초점을 두고 있다.
마그마의열 공급법이란 무엇인가? 체적법(Volume Method)은 가장 보편적으로 사용하는 방법으로 일정한 부피 내에서 획득된 에너지를 계산하는데 초점을 두고 있다. 마그마의열 공급법(Magmatic Heat Budget Method)은 마그 마가 분출되어 생성된 관입 화성암을 열원 또는 직접적인 개발의 대상으로 간주하여 지열에너지 부존 량을 산출하는 방법이다. 관입 화성암의 크기, 위치, 연대 등을 측정하여 일정한 지역의 지열에너지 부존량을 측정할 수 있다.
지열에너지 부존량은 어떤 방법들을 사용해 산출 할 수 있는가? 1) 지표 지열류량법(Surface Heat Flux method) 2) 체적법(Volume Method) 3) 마그마의 열 공급법(Magmatic Heat Budget method) 4) 평면 균열법(Planar fracture method)
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