울릉분지의 CO2 지중저장 유망구조와 저장능력에 대한 예비연구 = A Preliminary Screening of CO2 Geological Storage in Ulleung Basin, Korea

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the southwestern continental margin of Ulleung Basin, potential geological structures and formations for CO2 storage are analyzed using 2-D seismic reflection data and well log information. Six potential storage sites are identified as a result of a preliminary screening assessment. The potential site I, II, and VI are located in the structurally-undeformed area of the basin and characterized by stratigraphic or combination trap mainly containing fluvial to paralic sandstones. The potential site III, IV, and V are characterized by fault-related anticlines in the Dolgorae Deformed Belt. This study emphasizes the need for more geological information and robust analysis in order to refine the preliminary screening assessment for CO2 storage sites.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 동해 울릉분지 남서 연변부에서 취득한 2차원 탄성파 탐사자료와 물리검층 자료를 이용하여 이산화탄소 지중저장이 가능한 지질구조와 대상 지층을 분석하고 유망지역을 선정하여 선정기준에 따라 우선순위를 결정하였다. 석유가스 부존 가능성 평가를 위한 선행 연구에서 알려진 유망구조를 중심으로 총 6개의 유망지역을 도출하였다. 울릉분지의 비변형대에 위치한 유망지역 I, II, VI에서는 구조-층서 복합구조 혹은 층서형 구조에 의해 밀폐가 가능한 지질구조를 확인하였으며, 변형대에 위치한 유망 지역 III, IV, V에서는 단층과 연계한 배사구조에 의해 밀폐가 가능한 구조를 확인하였다. 본 연구의 결과는 현재 가용한 자료를 이용하여 이산화탄소 지중저장 지층 및 지질구조의 적합성을 평가하고 후보지를 선별한 예비 결과이며, 향후 추가적인 자료 확보와 분석을 통해 유망지역 재평가와 도출이 필요하다.

참고문헌 (Reference)

1 허대기, "호주 오트웨이 이산화탄소 지중저장 사업현황" 대한지질학회 45 (45): 517-525, 2009

2 유동근, "한반도 주변 해양의 이산화탄소 지중 처분 가능성" 한국자원공학회 44 (44): 572-585, 2007

3 나익환, "탄소배출권 거래제도에서 CO_2공법 적용 시 CCS의 경제성 연구" 한국자원공학회 48 (48): 786-793, 2011

4 홍성경, "충남, 태백산, 문경 및 호남분지의 이산화탄소 저장 능력 예비 평가" 대한지질학회 45 (45): 449-462, 2009

5 정치목, "중기 마이오세 말 이후 울릉 분지 남서 연변부 퇴적층의 구조-층서 진화" 대한지질학회 44 (44): 241-258, 2008

6 박삼규, "전기비저항 토모그래피 수치해석에 의한 다공질 사암내의 CO2 주입 거동 평가" 대한지질학회 45 (45): 485-492, 2009

7 김정찬, "이산화탄소 지질학적 처분 연구현황 및 미래 연구방향" 대한지질학회 45 (45): 427-433, 2009

8 김구영, "이산화탄소 지중주입에 의한 압력변화 수치모의" 대한지질학회 45 (45): 435-448, 2009

9 오준호, "이산화탄소 지중저장 평가를 위한 실내실험 연구동향" 대한자원환경지질학회 43 (43): 291-304, 2010

10 채기탁, "이산화탄소 저감을 위한 지중처분기술의 지구화학적 개념과 연구개발 동향" 대한자원환경지질학회 38 (38): 1-22, 2005

11 윤봉식, "울릉분지 남서주변부의 조구조 운동과 퇴적양상" 대한지질학회 45 (45): 311-329, 2009

12 신국선, "울릉분지 남서주변부 비변형대 제3기 퇴적층의 순차 층서" 연세대학교 대학원 2000

13 최동림, "울릉분지 남서연변부의 탄성파 시퀀스 층서분석" 6 (6): 1-7, 1998

14 윤치호, "온실효과 감소를 위한 이산화탄소의 격리에 관한 연구" 38 (38): 316-321, 2001

15 성원모, "심부피압대염수층에의 이산화탄소 격리에 대한 해석적 연구" 한국자원공학회 43 (43): 275-281, 2006

16 김중휘, "심부 사암 대수층 내 이산화탄소 지중 저장의 효율성 및 안전성에 대한 광물학적 조성의 영향 수치모의" 대한지질학회 45 (45): 493-516, 2009

17 에가와 코우스케, "백악기 경상분지 신동층군 사암의 이산화탄소 저장 능력 예비 평가" 대한지질학회 45 (45): 463-472, 2009

18 한국석유공사, "국내 대륙붕 울릉분지 종합기술평가제1차년도 보고서" 99-, 2005

19 이영수, "국내 대륙붕 고래V구조 대염수층에의CO₂ 저장 타당성 분석 연구" 한국자원공학회 45 (45): 381-393, 2008

20 최병영, "고염도 심부 대수층에 동시 주입된 이산화탄소와 이산화황의 거동에 관한 반응성 용질 이동 모델링" 대한지질학회 45 (45): 473-484, 2009

21 장영호, "고래 V 구조내 대염수층에 노달분석을 통한 CO2 주입 최적 설계" 한국자원공학회 47 (47): 862-870, 2010

22 Gwang Hoon Lee, "Timing of trap formation in the southwestern margin of the Ulleung Basin, East Sea (Japan Sea) and implications for hydrocarbon accumulations" 한국지질과학협의회 8 (8): 369-4, 2004

23 Bradshaw J, "The GEODISC Program: Research into Geological Sequestration of CO2 in Australia" 8 (8): 166-176, 2001

24 Ingle, J.C., Jr, "Subsidence of the Japan Sea: stratigraphic evidence from ODP Sites and onshore sections" 1197-1218, 1992

25 Chough, S.K, "Stratal patterns in the southwestern marin of the Ulleung Basin off southeast Korea: sequence architecture controlled by back-arc tectonism" 17 : 207-212, 1997

26 박세진, "Stratal patterns in the southwestern margin of Ulleung back-arc basin : a sequence stratigraphic analysis" 서울大學校 大學院 1998

27 Yoon, S.H, "Sequence model and its application to a Miocene shelf-slope system in the tectonically active Ulleung Basin margin, East Sea (Sea of Japan)" 20 : 1089-1103, 2003

28 Lee, G.H, "Seismic stratigraphy of the deep Ulleung Basin in theEast Sea (Japan Sea) back-arc basin" 18 : 615-634, 2001

29 Yoon, S.H, "Regional strike-slip in the eastern continental margin of Korea and its tectonic implications for the evolution of Ulleung Basin, East Sea (Sea of Japan)" 107 : 83-97, 1995

30 Clavier, C.W, "Quantitative interpretation of thermal neutron decay time lags: Part 1. Fundamentals and techniques" 23 : 743-755, 1971

31 Jolivet, L., "Neogene kinematics in the Japan Sea region and volcanic activity of the northeast Japan arc" 1311-1331, 1992

32 Freund, P, "International developments in geological storage of CO2" 59 (59): 1-9, 2006

33 Lee, G.H, "Infill history of the Ulleung Basin, East Sea (Sea of Japan) and implications on source rocks and hydrocarbons" 19 : 829-845, 2002

34 S.H. Yoon, "Evolution of sedimentary basin in the southwestern Ulleung Basin margin: Sequence stratigraphy and geologic structures" 한국지질과학협의회 6 (6): 149-159, 2002

35 Bachu, S, "CO2 storage capacity estimation-Methodology and gaps" 1 : 430-443, 2007

36 Otofuji, Y, "Amount of clockwise rotation of southwest Japan - fan shape opening of the southwest part of the Japan Sea" 85 : 289-301, 1987