초록 ▼

기존의 화석연료로부터 배출되는 이산화탄소를 포집 (Capture) 하고 저장 (Storage) 하는 기술 (Carbon Capture and Storage, CCS)은 기후변화 대응에 중추적인 역할을 한다. 본 연구의 목표는 CO2 지중저장시 덮개암을 포함한 저류층에서의 CO2 누출, CO2 주입시 발생하는 지반의 역학적 거동 및 미소진동의 발생에 영향을 미치는 인자를 열-수리-역학적 상호작용을 고려한 저류층 암반역학 해석을 통하여 규명하여 향후 이산화탄소 지중저장 부지선정 및 부지성능평가의 기본자료로 활용하도록 하는 것이며, 연구

기존의 화석연료로부터 배출되는 이산화탄소를 포집 (Capture) 하고 저장 (Storage) 하는 기술 (Carbon Capture and Storage, CCS)은 기후변화 대응에 중추적인 역할을 한다. 본 연구의 목표는 CO2 지중저장시 덮개암을 포함한 저류층에서의 CO2 누출, CO2 주입시 발생하는 지반의 역학적 거동 및 미소진동의 발생에 영향을 미치는 인자를 열-수리-역학적 상호작용을 고려한 저류층 암반역학 해석을 통하여 규명하여 향후 이산화탄소 지중저장 부지선정 및 부지성능평가의 기본자료로 활용하도록 하는 것이며, 연구내용은 다음과 같다.
1차년도:
- 저류층 암반역학 해석 기술 개발- 열-수리-역학적 상호작용을 고려한 저류층 암반역학 해석 기술 개발
- 현지 응력 및 저류층 및 덮개암의 수리역학적 특성을 고려한 누출 해석
- 이산화 탄소 누출 가능성을 고려한 주입공 설계 연구
2차년도:
- 이산화탄소 주입에 따른 저류층 융기 해석 및 시간의존 거동 특성 규명
- 이산화 탄소 주입에 따른 미소진동(microseismicity) 발생 해석
3차년도: <덮개암 균열의 형상 및 물성에 따른 CO2 누출 시나리오 해석>
- 덮개암의 균열을 고려한 누출 시나리오 해석
- 덮개암 균열의 역학적 물성에 따른 누출 특성 평가
본 연구에서 개발된 누출 예측 및 저류층 암반역학 거동 해석은 향후 한국에서 진행될 부지선정 작업의 기본자료로 활용할 수 있으며 선택된 부지의 성능평가에 이용할 수 있다. 또한 이산화탄소 지중주입시 임계주입압력과 주입량을 산정하는 등 이산화탄소 주입공의 설계에 활용할 수 있다. 저류층 암반역학 해석을 통하여 획득된 주입시의 지표 융기 자료는 계측자료와 함께 이산화탄소 지중저장시설 운용시 활용되어 지중저장에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 특히, 본 과제를 통해 배출될 석.박사급 인력으로 인해 향후 기후변화 대응의 핵심기술인 CCS분야의 고급인력을 양성하는 효과를 기대할 수 있으며 본 과제에서 개발된 균열암반에서의 열-수리-역학적 상호작용을 고려한 암반역학 해석기술은 비화산지대 지열에너지 개발을 위한 인공저류층 지열시스템(Enhanced Geothermal System, EGS)와 고준위 방사성폐기물 처분장 부지의 성능평가 등과도 밀접한 상관관계를 가진 고급 지질환경 기술로서 연관사업에 미치는 파급효과가 크다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 14