초록 ▼

최종목표
◦ 이산화탄소 지중저장(CO₂ geological storage) 실증을 위한 요소기술 개발
◦ CO₂ 지중저장사업 정책개발, 홍보 및 국가사업화
개발내용 및 결과
◦ 이산화탄소 지중저장 실증을 위한 요소기술 개발
- 광역 지질자료, CO₂ 배출원 및 가스수송관 분포 자료수집/DB화
- CO₂ 처분능력 평가 프로토콜 작성
- CO₂ 지중저장 거동예측/모니터링 프로토콜 작성, CO₂

최종목표
◦ 이산화탄소 지중저장(CO₂ geological storage) 실증을 위한 요소기술 개발
◦ CO₂ 지중저장사업 정책개발, 홍보 및 국가사업화
개발내용 및 결과
◦ 이산화탄소 지중저장 실증을 위한 요소기술 개발
- 광역 지질자료, CO₂ 배출원 및 가스수송관 분포 자료수집/DB화
- CO₂ 처분능력 평가 프로토콜 작성
- CO₂ 지중저장 거동예측/모니터링 프로토콜 작성, CO₂ 거동특성 수치모의 연구 및 CO₂ 코어유동시험 시스템 구축 완료
- CO₂ 지중저장 모니터링 프로토콜 작성
- CO₂ 지구화학적 관리를 위한 CO₂-지질물질 반응 해석기법 개발
- 덮개암 및 저장암 안전성 평가 예비연구 수행
◦ CO₂ 지중저장사업 정책개발, 홍보 및 국가사업화
- CO₂ 지중저장 정책자료 작성, 기획 및 국가R&D사업 도출
- CO₂ 지중저장 마일스톤/로드맵 작성(2009, 2011)
기대효과
◦ CO₂ 거동 모니터링 요소기술 개발 및 고도화를 통해 향후 진행될 파일럿 및 상용화급 CO₂ 저장 실증에 기여
◦ 기후변화협약 감축목표 달성 기여 및 감축 협상 기초 자료 제공
◦ CO₂ 감축을 통해 지구환경 보전 및 녹색성장에 기여
◦ CO₂ 지중저장 기술 확보를 통한 국외 기술수입 대체 효과
적용분야
◦ CCS(이산화탄소 포집 및 저장) 통합 실증 및 상용화 분야
◦ 화력발전(특히 석탄화력), 제철산업, 시멘트산업 등 CO₂ 대량 배출산업 분야
◦ CDM(Clean Development Mechanism: 청정개발체재)산업분야
◦ 화력발전소를 비롯한 플랜트 산업 분야

Abstract ▼

Geologic sequestration of CO₂ is a promising technology for reducing greenhouse gas and global warming with current energy consumption. Geologic storage projects have already successfully stored millions of tons of CO₂ throughout the world for many years without detectable leak

Geologic sequestration of CO₂ is a promising technology for reducing greenhouse gas and global warming with current energy consumption. Geologic storage projects have already successfully stored millions of tons of CO₂ throughout the world for many years without detectable leakage. This project (Basic research and planning of geologic CO₂ sequestration) was planned to develope the technology for geologic storage of CO₂ and to promote advanced research project in nationwide scale. The purposes of this project are to present the protocol for assessing CO₂ capacity in geologic formation, to draw a map for CO₂ capacity in nationwide scale, to suggest the protocol for CO₂ monitoring around CO2 storage site, and to set up the laboratory for geochemical management of geologic storage of CO₂.
The construction of GIS database is the first step in screening and selecting of potential CO₂ storage sites. In this study, a variety of geological GIS databases (geological map, onshore sedimentary basin, ground water, fault, seismic event,volcanic activity) were collected and compiled. In addition to geological GIS database, several socio-industrial GIS databases were also collected and compiled, including nationwide distribution of CO₂ emission sources and pre-existing transportation facilities.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 17
• 목차 ... 19
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 1.1. 연구개발의 목적 ... 24
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 25
• 1.2.1. 연구개발의 과학기술, 사회경제적 중요성 ... 25
• 1.3. 연구개발의 범위 ... 27
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 2.1. 국내 기술개발 현황 ... 30
• 2.2. 국외 기술개발 현황 ... 31
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 38
• 3.1. CO2 지중저장 평가를 위한 GIS DB 구축 ... 40
• 3.1.1. 광역자치단체별 CO2 배출현황 ... 42
• 3.1.2. 국내 시군구별 온실가스(CO2 포함) 배출현황 ... 45
• 3.1.3. 국내 CO2 주요 고정 발생원 분포 ... 48
• 3.1.4. 국내 광역지질 정보의 GIS DB화 ... 51
• 3.1.5. 국내 수송관련 인프라 분포 ... 53
• 3.1.6. 해상 조건에 대한 기본자료 검토 ... 54
• 3.2. CO2 지중저장연구의 마일스톤과 로드맵 ... 56
• 3.2.1. CO2 지중저장 연구에 있어서 한국지질자원연구원의 아젠다(AGENDA) ... 56
• 3.2.2. CO2 지중저장을 위한 기술의 분류 ... 58
• 3.2.3. CO2 지중저장연구의 마일스톤과 로드맵 ... 59
• 3.3. 코어스케일에서의 CO2 거동특성 ... 61
• 3.3.1. 서언 ... 61
• 3.3.2. 시스템 구성 ... 62
• 3.3.3. 코어유동 실험 ... 64
• 3.3.4. 토의 및 결언 ... 67
• 3.4. 해저 미고결 지층에서의 초기 현장응력 및 공극압 산정 ... 68
• 3.4.1. 서언 ... 68
• 3.4.2. 연구지역 및 실험방법 ... 69
• 3.4.3. 실험결과 ... 72
• 3.4.4. 토의 ... 74
• 3.5. 투수계수 및 비저류계수 측정시 불확실도(uncertainty) 분석 ... 75
• 3.5.1. 서언 ... 75
• 3.5.2. 실험방법 및 이론적 배경 ... 75
• 3.5.3. 결과 및 토의 ... 77
• 3.6. 이방성 강도를 갖는 퇴적층에서의 관정 안정성 평가 모델 ... 81
• 3.6.1. 서언 ... 81
• 3.6.2. 모델 정의 및 가정 ... 81
• 3.6.3. 모델 수립 ... 82
• 3.6.4. 모델적용 및 결언 ... 87
• 3.7. 저장층 내 유체유동 및 덮개층 안정성과 관련한 지질구조의 영향 연구 ... 89
• 3.7.1. 연구배경 ... 89
• 3.7.2. 연구대상 및 방법 ... 91
• 3.7.3. 현재까지의 연구 진행결과 ... 92
• 3.8. 자연유사 고함량 CO2 탄산수 연구 ... 103
• 3.8.1. 서언 ... 103
• 3.8.2. 연구방법 ... 106
• 3.8.3. 연구결과 ... 109
• 3.8.4. 결론 및 토의 ... 121
• 3.9. CO2 거동 모니터링 요소기술 프로토콜 ... 122
• 3.9.1. CO2 거동 모니터링의 정의 ... 122
• 3.9.2. CO2 지중저장 모니터링 기술 분류 ... 122
• 3.9.3. 모니터링 방법의 선정 ... 124
• 3.9.4. 모니터링 프로토콜(안) ... 127
• 3.10. 대심도 지하수 순환속도 추적 및 CO2와 대수층 구성암석과의 반응에의 응용을 위한 요소기술개발 ... 130
• 3.10.1. 서언 ... 130
• 3.10.2. 물-암석반응에 따른 물에서의 Sr 동위원소의 거동 실험 1 ... 132
• 3.10.3. 물-암석반응에 따른 물에서의 Sr 동위원소의 거동에 대한 실험결과 2 ... 146
• 3.10.4. 단열암반내 단열면을 피복하고 있는 탄산염광물의 14C 연대 ... 153
• 3.10.5. 요약 및 결론 ... 154
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 156
• 4.1. 당해연도 연구성과 ... 158
• 4.1.1. 논문, 지재권, 기술이전 성과물 ... 158
• 4.1.2. 논문, 지재권, 기술이전 이외의 정량적 성과물 ... 160
• 4.1.3. 과제와 관련하여 창출된 기타 정성적 성과물 ... 161
• 4.2. 연구실적의 경제적 공공적 파급효과 ... 165
• 4.2.1. 정책적 측면 ... 165
• 4.2.2. 과학기술적 측면 ... 165
• 4.2.3. 경제.산업적 측면 ... 165
• 4.2.4. 국민생활과 사회 수준 향상에의 기여 측면 ... 165
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 166
• 5.1. 기대 효과 ... 168
• 5.2. 활용계획 ... 168
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 170
• 제7장 참고문헌 ... 178
• 부록 : 수탁연구보고서 ... 190