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CO2 지중저장은 현재 온실가스 감축을 위한 CCS(Carbon Capture & Storage) 저장기술 중 가장 안정적이고 효과 적인 기술로 평가되고 있다. 지중저장 대상 염대수층은 일반적으로 CO2가 초임계상태로 저장될 수 있는 지하 800 m이상의 심도에 위치하고, 그 상부에 지표로의 CO2 누출을 막는 광역적인 불투수성 덮개암층이 분포해야 한다. 본 연 구에서는 남해 대륙붕 탄성파 및 시추공 자료를 해석하여 덮개암으로 활용할 수 있는 현무암층과, 하부 염대수층이 발달하고 있는 현무암 대지 구조를 CO2 지중저장 유망구조로 제시하였다. 연구지역 주입대상 염대수층의 지중저장용 량을 평가하기 위해 총 공극률은 시추공 감마 및 음파검층 자료를 이용하여 산출하였으며, 염대수층 구간의 온도/압 력 조건을 고려하여 CO2 밀도를 계산하였다. 정확한 주입대상 염대수층의 체적을 산정하기 위해 x, y, z 축 방향으로 일정한 크기를 가지는 3차원 지질 격자 모델을 구성하였고, 염대수층 3차원 공간의 물성 분포를 지구통계학적 기법으 로 예측하는 물성 모델링을 수행하여 총 공극률 값을 지질 격자에 할당하였다. U.S. DOE 방법을 이용하여 남해 대 륙붕 현무암 대지 구조의 CO2 지중저장용량 평가 결과 평균 약 8,417만 CO2톤(최소 4,207만 ~ 최대 1억 4,379만CO2톤)이 주입대상 염대수층 구간에 저장 가능한 것으로 예측되었다.
CO2 geological storage is currently considered as the most stable and effective technology for greenhouse gas reduction. The saline formations for CO2 geological storage are generally located at a depth of more than 800 m where CO2 can be stored in a supercritical state, and an extensive impermeable cap rock that prevents CO2 leakage to the surface should be distributed above the saline formations. Trough analysis of seismic and well data, we identified the basalt flow structure for potential CO2 storage where saline formation is overlain by basalt cap rock around PZ-1 exploration well in the Southern Continental Shelf of Korea. To evaluate CO2 storage capacity of the saline formation, total porosity and CO2 density are calculated based on well logging data of PZ-1 well. We constructed a 3D geological grid model with a certain size in the x, y and z axis directions for volume estimates of the saline formation, and performed a property modeling to assign total porosity to the geological grid. The estimated average CO2 geological storage capacity evaluated by the U.S. DOE method for the saline formation covered by the basalt cap rock is 84.17 Mt of CO2(ranges from 42.07 to 143.79 Mt of CO2).
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CO2 geological storage, greenhouse gas reduction, basalt flow, 3D geological model, storage capacity
