• 에너지공학
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• 제19권3호
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• pp.143-150
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• 2010

선형열원 해석은 열원 주위가 완전히 균일한 매질로 이루어져 있다는 가정 하에 성립되는 해석이나 실제 보어홀 시스템의 경우 그라우팅 영역은 주위토양과 매우 다른 열물성치를 가진 물질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 이러한 그라우팅 영역이 선형열원 해석에 어떠한 영향을 미치는가를 연구하였다. 연구방법으로는 먼저 수치모델을 개발하고 이 수치모델에 의하여 시간에 따른 보어홀 유체온도를 생성한 후 이 유체온도를 선형열원법에 이용하여 지중열전도도와 보어홀 전열저항을 구하며 이렇게 구한 해를 수치모델의 입력조건과 비교함으로서 그 차이점을 규명한다. 이러한 해석결과 선형열원법의 해인 지중열전도도와 보어홀 전열 저항은 수치모델 입력조건에 비해 대략, 86%와 91%의 수준으로 나타났다. 선형열원 해로부터 수치모델의 입력조건을 역산해 나가는 Chart법이 본 연구에서 개발되었으며 시험용 보어홀의 열응답시험 결과와 비교해 본 결과 이 Chart법은 신뢰성이 있는 것으로 나타났다. 그라우트 영역의 열물성치를 변화시켜가며 선형열원해의 특성이 어떻게 변하는지도 검토하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.73-77
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• 1997

온도검층은 시추공내의 물의 온도를 측정하는 물리검층의 한 방법으로, 온도검층을 통하여 공내의 열적 상황과 물의 흐름에 관한 정보를 얻을 수 있다. 한국자원연구소에서 수행한 400개의 온도검층결과중 공저온도, 심도 및 각 지역의 연평균 기온으로부터 평균 지하증온율을 26.6$^{\circ}C$/km로 계산하였으며, 이 값은 앞으로 지속적으로 보정하여야 할 값이다. 또한 세 가지의 대표적인 온도검층 결과를 제시하여 검토. 해석하였다. 첫 번째는 동질의 화강암저반에서 측정한 온도검층 결과로서 심도가 증가함에 따라 온도는 단순 1차 증가를 보이는 예이며, 두 번째는 공내에서 온도의 측정으로 파쇄대를 추정할 수 있는 예를 들어 설명하였고, 세 번째는 양수시험 전후에 실시한 온도검층의 예와 양수정에서 일정한 양으로 양수할 때 관측정에서 연속적으로 온도검층을 실시한 예이다. 우리 나라 결정질 암석내의 대수층은 파쇄대 대수층이 주를 이루며, 인접한 공간의 영향관계를 알기 위하여 다양한 시험이 필요하다. 이 때 시간과 돈을 절약할 수 있는 간단한 양수시험 혹은 주입시험과 더불어 온도검층을 실시함으로써 정성적인 연결성을 예측할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.503-517
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• 1999

The purpose of this study is to verfify a more effecive techique for calculating geothermal gradient. this study examines 370 data of temperature-logging having been collected since 1985. The daya are divided into three different grades grades according to the type of temperature-depth plots: 204 data show typical linear gradient (Grade A); 126 data do not explicitily show the gradient becase of various external effects such as water flow (Grade B); and the rest 40 data do not show the gradient at all (Grade D). The new technique for calculating geothermal gradient is to be required to use Greade-B data more effctiviely. This new technique includes (1) calculating the independer depth of atmospheric temperature in the earth; (2) drawing a distribution map of subsurface tempurature by using the distribution map of subsurface temperature by using Grade-A data at the independent depth; and (3) recalculating geothermal gradient of Grade-B data by using the distrbution map of subsurface temperature, borehole depth, and bottom temperature of Grade-B data by using the distribution map of subsurface temperature, borehole depth, and bottom temperature of Grade-B data. As a result, 330 data-both Grade-A and Grade-B data--can be used to draw a distribution map of hot spradient. The map clearly distinguishes anomaly areas, and helps interpret their relations to the distribution of hot springs, geology, geological structures, and geophysical anomaly areas. These new results reveal that the average of geothermal in south Korea is 25.6$^{\circ}C$/km, when calculated to the Kriging method.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.28-31
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• 2006

It is require to construct geothermal database to develop geothermal energy as renewable energy policy. It must be consist of geologic data, borehole data and geophysical data for geothermal database. In aspect of geology, there are included the distribution of geology, structural geology, geological time, rock name, density of rock, porosity, thermal diffusivity, specific capacity and thermal conductivity In order to calculate the heat general ion, it is needed to analysis the radioactivity elements as U, Th and K of rock. In aspect of borehole data, there are included temperature of depth, surface temperature and geothermal gradient And also there is geotherrnornetry using chemical components of groundwater as Na Ca, K and $SiO_2$. In aspect of geophysical data, there are some thematic map as booger gravity anomaly data and magnetic survey data and etc. In addition, it is important to descript the distribution of hot spring and water temperature.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.58-63
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• 2009

A ground-loop heat exchanger for the ground source heat pump system is the core equipment determining the thermal performance and initial cost of the system. The size and performance of the heat exchanger is highly dependent on the ground thermal properties - the ground effective thermal conductivity, the borehole thermal resistance and the undisturbed ground temperature. Nowadays, precast concrete piles using steel reinforced precast concrete piles - energy piles - are used to reduce the installing cost of the ground-loop heat exchanger. We were carried out some tests to investigate the effects of some parameters such as borehole length, grouting materials and U-tube configuration of the energy piles. 4 concrete piles, each measuring $250mm{\sim}400mm$ in diameter and approx. 10m in length, and rigged with single spiral and 3 U-tube loop of $16mm{\times}2.3mm$ PB piping. The thermal response tests were conducted using a testing device for 4-different ground-loop heat exchangers. During the heating period, the energy piles absorb the heat of 0.89kW to 1.37kW.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.550-554
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• 2007

A one-dimensional heat transfer model coupled with parameter estimation is developed in this study to predict the effective thermal conductivities of soil formation and borehole resistances from in situ field test data. In this application a new method of using initial ignoring time(IIT) obtained from error estimation is tried and turned out to be successful in determining soil thermal conductivities. The validity of this model is accomplished through comparison of the predicted temperature profiles of the model with the data from laboratory scale experimental setting. Eleven test boreholes were constructed in Ochang, Chungcheong Buk Do, and thermal response test was carried out with each borehole. The results of the in situ tests were analyzed with our 1-D numerical model and compared with the results of line source method. The comparison shows that the thermal properties from line source method is a little lower (${\sim}95%$)than those from numerical method. The reason of such result seems to be the lower thermal conductivity of grout material, which is not counted in line source method.

• 설비공학논문집
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• 제19권7호
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• pp.512-520
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• 2007

The design of a ground-source heat pump system includes specifications for a ground loop heat exchanger where the heat transfer rate depends on the effective thermal conductivity of the ground and the effective thermal resistance of the borehole. To evaluate these heat transfer properties, in-situ thermal response tests on four vertical test boreholes with different grouting materials were conducted by adding a monitored amount of heat to circulating water. The line-source method is applied to the temperature rise in an in-situ test and extended to also give an estimate of borehole effective thermal resistance. The effect of increasing thermal conductivity of the grouting materials from 0.818 to $1.104W/m^{\circ}C$ resulted in overall increases in effective thermal conductivity by 15.8 to 56.3% and reductions in effective thermal resistance by 13.0 to 31.1%.

• 설비공학논문집
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• 제23권2호
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• pp.95-102
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• 2011

A ground loop heat exchanger in a ground source heat pump system is an important unit that determines the thermal performance of a system and its initial cost. A proper design requires certain site specific parameters, most importantly the ground effective thermal conductivity, the borehole thermal resistance and the undisturbed ground temperature. This study was performed to investigate the effect of some parameters such as borehole lengths, various grouting materials and U tube configurations on ground effective thermal conductivity and borehole thermal resistance. In this study, thermal response tests were conducted using a testing device to 9 different ground loop heat exchangers. From the experimental results, the length of ground loop heat exchanger affects to the effective thermal conductivity. The results of this experiment shows that higher thermal conductivity of grouting materials leads to the increase effective thermal conductivity from 22 to 32%. Also, mounting spacers have increased by 14%.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권4호
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• pp.479-490
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• 2018

본 연구에서는 심부시추공 처분을 위한 밀봉시스템으로서 Gibb's Group에 의해 제안된 화강암 용융 및 재결정화에 의한 시추공 밀봉 방안에 대해 KURT 화강암을 대상으로 실현 가능성을 확인하였다. 화강암 용융 실험은 첨가제를 이용한 상압 용융시험과 물의 기화에 의한 수증기 고압용융시험 2가지로 수행되었다. 상압 용융시험 결과, KURT 화강암 분말에 NaOH를 첨가하여도 기본 융점보다 낮은 $1,000^{\circ}C$에서 부분용융이 시작되었으며, 냉각된 용융물에서 침상결정의 형성을 확인하였다. 수증기 고압시험은 물의 첨가량에 따라 수증기압을 달리하며 최대 400 bar의 수증기압까지 용융 시험이 진행되었다. KURT 화강암은 낮은 수증기압에도 $1,000^{\circ}C$에서 부분 용융이 시작되었으나, 물이 많이 첨가된 높은 수증기압에서 화강암의 부분 용융은 보이지 않았다. 따라서 소량의 수증기가 있는 고압상태가 화강암의 용융에 적합한 것으로 판단되었다. 한편, 고온고압의 수증기는 내부식성의 반응기 벽을 부식시켜, 고온의 수증기에 의한 처분용기의 부식 문제가 발생되었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.561-573
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• 2023

한국원자력연구원은 심부 암반의 수리/지화학 특성 분석을 위해 KURT (KAERI Underground Research Tunnel)를 건설하였고, 다수의 조사용 시추공을 시추하여 각종 시험을 수행 중이다. 시추공 조사에서 목적에 적합한 조사 구간 선정은 매우 중요하며 수리 유동 파악 및 지하수 채수가 목적인 경우, 유량이 풍부한 구간이 조사 목적에 부합한다. 본 연구에서는 이러한 구간을 수리 이상점으로 정의했으며, 심도 1km 수준의 시추공 물리검층 자료(온도, 전기전도도)를 활용하여 이를 탐지하고자 하였다. 체계적이고 효율적인 이상점 탐지를 위해 기계학습 알고리즘 중 DBSCAN, OCSVM, kNN, isolation forest을 적용하고 그 적용성을 파악하였다. 데이터 전처리와 알고리즘 최적화를 수행했으며, 그 결과 네 가지 알고리즘은 각각 55, 12, 52, 68개의 수리 이상점을 탐지하였다. 본 논문을 통해 기계학습 알고리즘의 활용 가능성을 확인했으나, 학습에 활용된 입력자료가 제한적이었기 때문에, 향후 추가적인 검증과 보완이 바람직한 것으로 판단된다.