본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

EGS 지열발전과 저류층 수리자극 기술

EGS Power Generation and Hydraulic Stimulation

송윤호|민기복|윤운상
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)|2013.12|터널과 지하공간 (TUNNEL AND UNDERGROUND SPACE)|제23권 제6호|pp. 506-520

1

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

지열에너지Geothermal energy수압파쇄Hydraulic fracturingHydraulic stimulation수리자극EGS (Enhanced Geothermal System)인공 저류층 지열시스템수리전단Hydrauilc shearing
주제분류자원공학

초록

지열에너지는 기저부하를 제공하는 신재생에너지이나 현재까지 화산지대에만 대부분의 지열발전이 이루어져 왔다. 인공저류층 지열시스템 (Enhanced Geothermal System, EGS)는 비화산지대의 지열발전을 가능하게할 개념으로 알려져 있으며 수리자극(hydraulic stimulation)이 핵심기술이다. 본 논문은 EGS지열발전의 개발 현황을 소개하고, 수압파쇄와 수리전단이 주 메커니즘인 수리자극의 핵심원리, 설계변수 및 수리자극에 수반되어발생하는 미소진동의 원리 및 관측기술을 소개한다. 한국에서의 EGS 지열발전을 위하여 필요한 과제를 소개하여 향후 기술개발의 방향을 제시한다.

Abstract

While geothermal energy provides the only base-load power among renewable energy sources, its development has been carried out predominantly in volcanic area. EGS (Enhanced Geothermal System) is a ubiquitous technology that can allow the geothermal power generation virtually in any area. This manuscript introduces the current state-of-the-art of EGS development in the world and presents the hydraulic stimulation technology and associated microseismicity which are key technical component in EGS. Finally this paper suggests the key research areas required in Korea for further development of EGS.

참고문헌 (34)

  1. Min, K. -B., "State of the art in EGS technology for non-volcanic geothermal power generation", Magazine of SAREK, 40(10), pp.43~48 (2011)
  2. Min, K. -B., "State of the art in EGS geothermal power generation", Geothermal Energy Journal, 8(4), pp.20~26 (2012)
  3. 송윤호, "한국의 지열 연구와 개발", 자원환경지질, 39(4), pp.485~494 (2006), 대한자원환경지질학회
  4. Research on deep geothermal energy exploitation - EGS potential in Korea, "Song, Y.", KIGAM, ~ (2010)
  5. 송윤호, "지열 저류층 모니터링을 위한 시추공 가속도계 방식 미소진동 관측망 구축", 한국자원공학회지, 49(4), pp.487~497 (2012), 한국자원공학회
  6. 윤운상, "MW급 EGS 지열발전 상용화 기술개발사업의 추진 배경 및 계획", 터널과 지하공간, 21(1), pp.11~19 (2011), 한국암반공학회
  7. 천대성, "석유가스생산을 위한 수압파쇄기술 설계 이론과 실제", 터널과 지하공간, 23(6), pp.538~546 (2013), 한국암반공학회
  8. Armstead, H. C. H, "Heat Mining -A new source of energy" (1987), E. & F.N. SPON
  9. Baig, A., "Microseismic moment tensors: A path to understanding frac growth", The Leading Edge, 29, pp.320~324 (2010)
  10. Beardsmore, G. R., "Crustal heat flow-A guide to measurement and modelling" (2001), Cambridge University Press
  11. Bertani R, "Geothermal Power Generation in the world-2005-2010 Update Report", Proc World Geothermal Congress (2010)
  12. Cladouhos, T., "Toward More Efficient Heat Mining: A Planned Enhanced Geothermal System Demonstration Project", GRC Transactions, 33, pp.165~170 (2009)
  13. DiPippo, R., "Geothermal power plants-Principles, applications, case studies and environmental impact" (2008), Elsevier
  14. Ekneligoda, T. C., "Determination of optimum parameters of doublet system in a horizontally fractured geothermal reservoir", Renewable Energy (2013)[DOI]
  15. Ellsworth, W. L., "Injection-Induced Earthquakes", Science, 341(6142), pp.1225942~ (2013)[DOI]
  16. Evans, K. F., "An overview of Enhanced Geothermal Systems", GEOforumCH ACTUEL, 4, pp.17~24 (2005)
  17. Foulger, G. R., "Earthquakes and errors: Methods for industrial applications", Geophysics, 76, pp.WC5~WC15 (2011)
  18. Genter, A., "Current Status of the Egs Soultz Geothermal Project (France)", Proc World Geothermal Congress (2010)
  19. Genter, A., "Overview of the scientific and technical research program done at Soultz during geothermal exploitation", Soultz Geothermal Conference, Soultz-sous- Forêts, pp.10~ (2011)
  20. Geothermal Explorers, "Projekt Deep Heat Mining Basel", Anlage 2~4, 24, 25, 28, Switzerland, 1~4 (2006)
  21. Healy, J. H., "The Denver earthquakes-disposal of waste fluids by injection into a deep well has triggered earthquakes near Denver", Colorado, Science, 161(3848), pp.1301~1310 (1968)
  22. Hriscu VT, "Mining the Earth’s Heat: Hot Dry Rock Geothermal Energy" (2012), Springer
  23. IEA, "Technology Roadmap - Geothermal Heat and Power", OECD, 2011
  24. Lund, J. W., "Direct Utilization of Geothermal Energy 2010 Worldwide Review", Geothermics, 40(3), pp.159~180 (2011)
  25. Majer, E., "Protocol for addressing induced seismicity associated with Enhanced Geothermal System", US Department of Energy, DOE, 2012
  26. McClure, M., "The effect of fault zone development on induced seismicity", Proc. 37th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering (2012), Stanford University
  27. Min, K. -B., "The Geomechanical study in Pohang Enhanced Geothermal System (EGS) Project in Korea", 6th Int. Symp. on In-situ Rock Stress (2013)
  28. Future of Geothermal Energy - Impact of enhanced Geothermal Systems (EGS) on the United States in the 21st Century, "MIT", ~ (2006)
  29. The future of natural gas-an interdisciplinary MIT study, "MIT", ~ (2011)
  30. Parker R.H., "Hot Dry Rock Geothermal Energy-Phase 2B Final Report of the Camborne School of Mine Project, Vol.1 & 2" (1989), Pergamon Press
  31. Richards, H. G., "The Performance and Characteristics of the Experimental Hot Dry Rock Geothermal Reservoir at Rosemanowes, Cornwall (1985-1988)", Geothermics, 23(2), pp.73~109 (1994)
  32. Song, Y., "Geothermal Development in Korea: Country Update 2005-2009", Proc World Geothermal Congress (2009)
  33. "Thomson Reuters" (2013)[URL]
  34. Ward, G., "Habanero EGS Project – Successful Demonstration of deep granite hosted EGS", Presentation at Seoul National University (2013)

관련 논문AI추천

MW급 EGS 지열발전 상용화 기술개발사업의 추진 배경 및 계획김광염, 민기복, 송윤호, 윤운상, 이태종, 전종욱, 조용희한국암반공학회 · 터널과 지하공간2011 · 제21권 제1호지열에너지자원 부존량 및 경쟁력에 대한 고찰송윤호한국자원공학회 · 한국자원공학회지2008 · 제45권 제4호인공 지열 저류층 생성 기술(EGS)을 이용한 국내 지열발전 pilot plant 규모 추정송윤호한국자원공학회 · 한국자원공학회지2010 · 제47권 제3호독일 그로스 쉐네벡 EGS 실증 프로젝트 연구사례귄터 찜머만, 민기복, 박세혁한국암반공학회 · 터널과 지하공간2015 · 제25권 제4호인공저류층 지열시스템(EGS) 연구사례:미국 Fenton Hill과 일본 Hijiori 사례 연구박의섭한국암반공학회 · 터널과 지하공간2013 · 제23권 제6호지반진동이 지상구조물 및 환경에 미치는 영향평가-발파진동 사례를 통한 EGS 수리자극에의 활용-민기복, 이정인한국암반공학회 · 터널과 지하공간2013 · 제23권 제6호

이 간행물의 다른 논문 (11건)

EGS 지열발전 지오메카닉스 특별호를 발간하며윤운상, 민기복, 송윤호pp. 455-456한반도지역의 현지응력장 분포 패턴 및 지질시대별 전이 추이박찬, 이병주, 신중호pp. 457-469입자결합모델을 이용한 횡등방성 암석에서의 수압파쇄 특성 연구전석원, 허찬, 정재웅pp. 470-479시추비트의 마모도를 고려한 라운드 트립 발생 예측 시뮬레이터 개발김광염, 이승수, 신휴성pp. 480-492Particle Based Discrete Element Modeling of Hydraulic Stimulation of Geothermal Reservoirs, Induced Seismicity and Fault Zone Deformation아미르 하킴하쉐미, 귄터 찜머만, 윤정석, 아노 짱pp. 493-505
원문 보기