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현장주입시험을 통한 대수층 내 이산화탄소 거동특성 연구
강현민*․최원우․김인수․장영진․이민희
부경대학교 환경지질과학과
부산광역시 남구 대연3동 599-1 부경대학교 환경지질과학과 051- 629 - 6630 [email protected]
요 약
대수층 내 이산화탄소 거동 특성을 연구하기 위하여 파일럿 규모의 현장주입시험을 실시하 였다. 이산화탄소가스를 주입한 후 시간에 따라 부지 주변의 전기비저항값의 변화를 측정하 는 전기비저항 탐사를 실시하였으며, 관측정을 이용하여 부지 주변 이산화탄소 기체 농도를 측정하였다. 실험은 부산시 부경대학교 대연캠퍼스 내 부지(12m × 18m × 20m)에서 실시 하였으며, 1개의 이산화탄소 주입정, 1개의 추출정 그리고 8개의 관측정을 시추하였다. 현 장 토양 코아 분석과 수리지질학적 양수실험 등을 통하여 현장 하부에서 투수성이 높은 토 양층을 대상으로 팩커를 이용하여 지표하부 6.5-7.5 m 깊이에서 이산화탄소 기체를 20 L/min 로 주입하였다. 추출정에서 양수기를 이용하여 지하수의 흐름을 인위적으로 조절하 였으며, 이산화탄소 기체 주입 전/후 주입정 주변에서 전기비저항 탐사를 실시하여 주입된 이산화탄소 기체에 따른 전기비저항값의 변화를 관찰하였으며, 관측정에 이산화탄소 농도를 측정하는 센서(ISC, ATX620)를 설치하여 실시간 간격으로 이산화탄소의 거동을 모니터링 하였다. 또한 지하수내 이산화탄소의 농도를 측정하기 위하여 4개의 관측정으로부터 물시료 를 3-4 m, 6-7 m 깊이 구간에서 4시간 간격으로 100 ㎖ 씩 채취하였다. 또한 주입정에서 지하수흐름 방향으로 1 m 되는 지점에서 2 m 의 깊이에 이산화탄소 측정기를 설치하여 불 포화대에서의 이산화탄소가스 농도를 측정하였다. 이산화탄소 가스 주입 2시간 후부터 주 입정 및 관측정 주변에서 전기비저항값의 변화를 확인할 수 있었으며, 8시간 경과 후부터 이산화탄소가스가 지표면으로 수직 상승하여 주입된 이산화탄소가스는 대부분 주입정 주변 지표면위로 유출하는 것으로 확인되었다. 향후 대수층에서의 초임계유체 상태에서의 이산화 탄소의 거동 특성을 파악하여 위하여 물리/화학적 성질이 비슷한 광유(mineral oil:
KF-50)을 이용하여 현장주입시험을 실시 할 예정이다.
