• 한국기계가공학회지
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• 제15권4호
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• pp.83-92
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• 2016

The Korean government has been making efforts to use renewable energy to reduce the consumption of fossil fuels for the heating system in greenhouses. The number of greenhouses that installed a geothermal heat pump system is 201 EA with the volume of 132.8 ha and 108,467kW from 2010-2014. The geothermal system, called a shallow geothermal system, with the temperature of $10-20^{\circ}C$ has accessories composed of a BHE and heat pump. Moreover, it is necessary to have a wide area to install the BHE and to drill to the depth of 200 m. On the other hand, even though the deep geothermal system needs a high drilling cost to obtain the temperature of $40-150^{\circ}C$, the system has the advantages of the small area required for the BHE and operation without a heat pump. In this study, the temperature of the return water and heat capacity were measured to obtain the geothermal energy efficiently on the condition of the water flow being changed in the BHE. The temperature according to the return water changes through the heat conduction based on the increase of ground temperature up to the underground depth has been calculated to conduct a simulation and is compared with the field experiment test results.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.49-56
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• 2016

본 연구에서는 설계 인자가 지표수 열교환기 길이에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 수직 밀폐형 지중열교환기와 지표수 열교환기를 같이 이용한다고 가정한 후, 지중 순환수의 온도 변화를 분석하였다. 지표수 열교환기 출구 온도와 연못 온도의 차이를 크게 하면, 열교환기 파이프 길이는 줄어들었다. 아울러 연못 온도가 높을수록 파이프 길이는 감소하지만, 파이프 바깥지름의 영향은 상대적으로 적었다. 또한 파이프 두께가 얇을수록 전도 열전달에서 열저항의 영향이 감소하기 때문에 파이프 길이는 감소하였다. 수직 밀폐형 시스템에 지표수 열교환기를 추가 적용하면, 지중열교환기 순환수 온도는 시간이 지날수록 감소하였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.36-47
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• 2012

Time-series variation of groundwater temperature in Mongolia shows that maximum temperature is occured from end of October to the first of February(winter time) and minimum temperature is observed from end of April to the first of May(summer time). Therefore ground temperature is s a good source for space heating in winter and cooling in summer. Groundwater temperatures monitored from 3 alluvial wells in Ulaabaatar at depth between 20 and 24 m are $(4.43{\pm}0.8)^{\circ}C$ with average of $4.21^{\circ}C$ but mean annual ground temperature(MAGT) at the depth of 100 m in Ulaanbaatar was about $3.5{\sim}6.0^{\circ}C$. Bore hole length required to extract 1 RT's heat energy from ground in heating time and to reject 1 RT's heat energy to ground in summer time are estimated about 130 m and 98 m respectively. But in case that thermally enhanced backfill and U tube pipe placement along the wall are used, the length can be reduced about 25%. Due to low MAGT of Ulaabaatar such as $6^{\circ}C$, the required length of GHX in summer cooling time is less than the one of winter heating time. Mongolia has enough available property, therefore the most cost effective option for supplying a heating energy in winter will be horizontal GHX which absorbs solar energy during summer time. It can supply 1 RT's ground heat energy by 570 m long horizontally installed GHX.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.21-26
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• 2005

제주도 중산간 지역에서 자기지전류 (MT) 및 가청주파수대역 자기지전류 (AMT) 탐사자료를 얻고 이를 이용하여 2차원 역산을 수행하였다. 두 개의 남-북 방향 측선에 대한 역산결과 제주도에서 특징적으로 나타나는 미고결 퇴적층이 10 ohm-m 내외로 두 개의 측선 전반에 걸쳐 나타났으며 측선 중앙부에서 4 km 이상의 심도까지 연장된 저비저항 이상대가 존재하는 것으로 나타났다. 그러나 이 저비저항 이상대가 제주도 주변 바다의 영향인지 과거의 화산활동과 관련된 것인지에 대한 해석을 뒷받침해 줄 어떠한 정보도 아직은 확보되지 않아 향후 추가적인 연구가 요구된다. MT 주파수대만을 이용한 경우와 이것에 AMT 주파수대를 포함해서 역산을 수행한 경우를 비교한 결과, 우리나라와 같이 전기비저항이 높은 지질구조에서는 AMT 자료를 함께 얻어 천부 분해능을 확보하는 것이 심부구조 해석에 도움이 되는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권2호
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• pp.125-131
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• 2018

2017년 11월 15일 포항지진(규모 5.4)은 깊이효과로 경주지진(규모 5.8) 보다 피해가 더 컸으나, 정확한 깊이가 확증되지 않고 있다. 진원 깊이를 진원재결정을 통하여 역산한 결과, 대부분의 모델의 진원 깊이가 얕은 표층으로 도출된 반면, 지각구조가 가장 근접한 모델은 6.0 ~ 11.5 km 구간의 깊이로 산출되었다. 지온분석에서는 7.5 km 근방에서 $300^{\circ}C$의 온도가 관찰되어 지진유발층의 사례에 입각한 포항지진의 진원은 근접한 모델로 얻어진 7 km 근방인 것으로 추정되어진다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.39-51
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• 2007

Unconsolidated and permeable alluvial deposit composed of sand and gravel is distributed along the fluvial plain at the Iryong study area. Previous studies on the area show that a single alluvial well can produce at least 1,650m3d-1 of bank infilterated shallow groundwater(BIGW) from the deposit. This study is aimed to evaluate and simulate the influence that seasonal variation of water levels and temperatures of the river have an effect on those of BIGW under the pumping condition and also to compare seasonal variation of COPs when indirectly pumped BIGW or directly pumped surface water are used for a water to water heat pump system as an heat source and sink using 3 D flow and heat transport model of Feflow. The result shows that the magnitude influenced to water level of BIGW by fluctuation of river water level in summer and winter is about 48% and 75% of Nakdong river water level separately. Seasonal change of river water temperature is about $23.7^{\circ}C$, on other hand that of BIGW is only $3.8^{\circ}C$. The seasonal temperatures of BIGW are ranged from minimum $14.5^{\circ}C$ in cold winter(January) and maximum $18.3^{\circ}C$ in hot summer(July). It stands for that BIGW is a good source of heat energy for heating and cooling system owing to maintaining quite similar temperature($16^{\circ}C$) of background shallow groundwater. Average COPh in winter time and COPc in summer time of BIGW and surface water are estimated about 3.95, 3.5, and about 6.16 and 4.81 respectively. It clearly indicates that coefficient of performance of heat pump system using BIGW are higher than 12.9% in winter time and 28.1% in summer time in comparision with those of surface water.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권6호
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• pp.45-55
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• 2005

한반도의 고 지열류량 지대에 속하는 포항시 흥해지역 일대에 대한 지열수 조사를 수행하였다. 그 결과 이 지역 지열수는 지열수대 연변부로서 저류암과 완전평형을 이루지 못하는 것으로 나타났다. 동위원소분석 결과 심부 지하수(평균: ${\delta}^{18}O=-10.1\%_{\circ},\;{\delta}D=-65.8\%_{\circ}$), 중간심도(평균: ${\delta}^{18}O=-8.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-59.6\%_{\circ}$), 천부지하수(평균: ${\delta}^{18}O=-8.0\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.6\%_{\circ}$), 지표수(평균: ${\delta}^{18}O=-7.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.3\%_{\circ}$)를 보여 심부지하수는 강우에서 기원하였고, 지형적으로 고도가 높은 지역에서 함양되었으며, 해수의 영향을 받지 않았음이 밝혀졌다. 물 지질온도계를 이용한 결과 D-2, D-5, D-6, I-04부근에서 이상 고온대가 추정된다. 실리카-엔탈피 혼합모델 추정결과 저류대 온도는 410 kJ/kg으로서 $98^{\circ}C$에 해당하여 Na-K 및 K-Mg온도계에 의한 추정결과와 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제39권5호
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• pp.607-613
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• 2006

내 수문지열계 가운데 수주지열정(SCW)시스템을 합리적으로 설치이용할 수 있는 조건들은 심도별 지온증가율이 명확하고($2^{\circ}C/100m$심도), 기존의 지하수 열펌프가 필요로 하는 순환수의 유량에 비해 최소 $10{\sim}30%$의 중온의 심부지하수가 산출될 수 있어야 하며, 순환수를 공내로 재주입시 공내붕괴가 일어나지 않는 견고한 암석들이 존재 하여야 한다. 수주지열정의 1개공당 굴착심도는 평균 $400{\sim}500m$이며, 이로 부터 개발가능한 지열에너지는 공당 약 $30{\sim}40RT$ 규모인데 비해 1개 수직지중열교환기가 공급가능한 지열에너지는 $2{\sim}3RT$ 정도이다. 즉 수주지열정 1개공은 $10{\sim}15$개의 수직지중열교환기 역할을 한다. 따라서 이 방식은 수직루프 설치장소의 공간 문제를 해소할 수 있는 유일한 대안으로 인식되어, 현재 전국 각지에서 많은 수의 SCW들이 무분별 하게 비과학적으로 설치되고 있다. 이와 같이 해당지역 수문지열계의 수리 지질학적인 특성과 열적인 특성을 명확히 파악하지 않은 상태에서 수주지열정을 설계 시공하는 경우에 나타날 문제점들은 추후 합리적인 천부지열 개발 이용에 지대한 장애요인이 될 것이다. 따라서 본고는 국내 수문지열계에 적합한 수주지열정을 설계 하는데 있어 필요한 일종의 지침서를 제시하기 위해 작성되었다.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.185-199
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• 1998

1995~1996년중 부곡 지열수 지역에서 채수한 유형별 자연수를 대상으로 수문지구화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. 연구 지역에는 물리화학적으로 뚜렷히 구분되는 세 유형의 자연수, 즉 (1) 군접 I (지열수 지역의 중심부에서 산출되고 최대 $77^{\circ}C$의 용출 온도를 갖는 $Na-SO_4$ 유형), (2) 군집 II(외곽부에서 산출되며 다소 낮은 온도를 갖는 $Na-HCO_{3}-SO_{4}$ 유형) 및 (3) 군집 III(지표수나 천층 냉각 지하수로서 $Ca-HCO_3$ 유형)이 함께 산출된다. 군집 I은 Ia 및 Ib로 세분된다. 수문지구화학적 진화는 수 암 반응의 증가에 따라 군집 III$\rightarrow$II$\rightarrow$I의 순으로 진행되었다. 군집 II 및 III의 자연수는 비교적 낮은 수-암 반응, 특히 방해석 및 Na-사장석의 용해 반응에 의해 형성되었지만, 군집 I은 사장석, K 장석, 백운모, 녹려석, 황철석 등과의 높은 수-암 반응에 의해 형성되었다. 용존 황산염의 농도 및 황동위원소 조성은 지열수의 기원 및 전화를 해석하는데 중요한 정보가 된다. 용존 황산염은 퇴적 기원 황철석의 산화에 의해 생성되거나 (군집 Ib의 경우), 또는 열수의 상승 통로인 단열대에 존재하는 마그마 열수기원 황철석의 용해에 의해 생성되었다 (군집 Ia의 경우). 지열 저장지의 온도 규명을 위한 알칼리 이온 지옹계의 적용성은 화학조성을 변화시키는 요인들, 특히 마그네슘이 풍부한 지표수와의 혼합에 의해 제한된다. 그러나 다성분 광물/물 평형계에 대한 열역학적 계산 및 유체포유물 설험 결과, 심부 지열 저장지 (냉각중인 화성암체?)의 온도는 $125^{\circ}C$에 이르는 것으로 판단된다. 환경동위원소 (산소-수소, 삼중수소) 연구에 의하면, 자연수는 모두 상이한 충진 특성을 갖는 강우로부터 기원하였다. 특히 군집 Ia의 물은 심부 지열 저장지까지 심부 순환한 오래된 (40년 이상) 강우로부터 기원하였으며 지표부 물과의 혼합 정도도 낮다. 본 논문에서는 황산염이 풍부한 국내 지열수의 성인 및 진화에 관한 모델을 제시한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.86-97
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• 2007

현재 운영중인 국가지하수관측소의 지하수위 변동 특성을 파악하고자, 2003년부터 2005년까지의 156주 동안의 202개 암반관측정과 112개 충적관측정을 대상으로 주성분분석을 실시하였다. 암반 및 충적관측정의 지하수위에 대하여 80% 정도 설명 가능한 8개 주성분을 각각 추출하였으며 이중 충적관측정에 대해서는 주성분 인자적재값을 이용하여 군집분석을 실시한 결과 강우에 대한 지하수위의 반응(군집 1: 4.6일, 군집 2: 24.1일, 군집 3: 1.4일), 수위 변동추세(군집 1: $2.05{\times}10^{-4}$ m/day, 군집 2: $-7.85{\times}10^{-4}$ m/day, 군집 3: $-3.51{\times}10^{-5}$ m/day), 수위 변동 폭(군집 1 < 군집 2 < 군집3) 등에 의하여 설명되는 3개의 군집으로 분류되었으며, 각 군집은 유의수준 0.05에서 인근 하천과의 거리(군집 3 < 군집 2 < 군집 1), 지하수 함양율(군집 3 < 군집 2 < 군집 1) 및 지형 경사 특성(군집 3이 평야지대, 군집 1은 급경사 지역) 등에 차이를 보이는 것으로 나타났다.