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초임계 지열 저류지 특성과 탐사를 위한 고온장비와 방법

전문가 제언: ○ 지열은 지구 내부의 마그마 열로 인해 암석이 갖고 있는 에너지와 온도를 의미하며, 특히 지각의 층과 층이 충돌하는 화산지대에 이용 가능한 에너지가 몰려 있다. 지열은 중·저온(low to medium temperature, 10~90℃)과 고온(high temperature, 120℃ 이상)지열 에너지로 분류를 한다. 지열자원 개발 주목적은 지하의 고온 열에너지를 자원으로 활용하고자 하는 것이다. 지열탐사는 지온측정을 주요 수단으로 하여 지하 온도분포, 지하 증온율 및 지각 열 유량에 대한 조사 등이 포함된다.

○ 지열 에너지는 무공해 대체 에너지 중의 하나로 관심을 모으고 있다. 최초로 지열에너지 이용은 1904년, 이탈리아 왕자 피에로 지노리 콘티(Piero Ginori Conti)가 지열로 전구를 킨 것이며, 24개 국가에서 지열발전을 하고 있다. 지난 10여 년간 지열 이용 성장률은 매년 3% 밖에 안 되었지만, 최근에는 성장 속도가 상승 추세에 있다. 지열에너지는 지하 심부에 있는 뜨거운 암반층까지 착정을 하여, 착정 공에 물을 공급하여 더워진 물을 분출시켜서 에너지로 활용하는 방법이다. 고대 로마인들은 지열 에너지를 이용하여 더운 물과 난방을 해결했다.

○ 아이슬란드는 널리 지열에너지를 사용하는 국가로서 전력의 1/4를 지열 에너지로 생산하고 있다. IDDP의 초기는 3개 독특한 기술과 과학적인 방법개발이 형성됐으며 초임계 지열저유소 특성과 탐사는 2010년까지 유럽기금에 의한 HiTI 프로젝트에서 ① 300℃과 400℃ 정도에서 작동되는 다운 홀 장비개발, ② 고온에서 Na/Li 양이온 비와 지온측정 관계 확인, ③ 유기질 이성체 추적자 시험 및 ④ 고온, 고압 하에서 현무암 변형과 암석물성 조사 등을 수행하였다.

○ 국내에 부존하는 지열 에너지 량은 2011년 EGS(Enhanced Geothermal System) 발전기술을 기반으로 하는 19.6GW 정도의 기술적 산출량이다. 2030년 지열에너지 보급 목표는 1,261Ktoe 수준으로 하고 있으나 심부 고온체 확인을 위한 심부 지열공의 착정뿐 아니라 이에 따른 기술 및 장비개발이 안 된 상태에 있다. 따라서 국내의 심부의 에너지 자원 개발에 필요한 심부 고온체에 관련된 각종 유사시험과 이에 관련된 장비개발이 필요할 것으로 판단된다.

저자: R. Asmundsson et al.
자료유형: 학술정보