Geothermal Research and Development in Korea

한국의 지열 연구와 개발

  • Song, Yoon-Ho (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Kim, Hyoung-Chan (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Lee, Sang-Kyu (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 송윤호 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 김형찬 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 이상규 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부)
  • Published : 2006.08.01

Abstract

This paper summarizes the history of geothermal research in Korea since 1920s and also describes the present status of research on heat flow, origin of thermal waters and geothermal exploitation and utilization. Geothermal research in Korea has been mainly related with hot spring investigation until 1970s. 1t was not until 1980s before heat flow study became continuous by research institute and academia and first nation-scale geothermal gradient map and heat flow map were published in 1996. Also in 1990s, geochemical isotope analysis of Korean hot spring waters and measurements of heat production rate of some granite bodies were made. Attempts to develop and utilize the deep geothermal water has been tried from early 1990s but field scale exploitations for geothermal water was activated in 2000s. Considering recent increase of demands on both deep and shallow geothermal energy utilization, outlook on future goethermal research and development is encouraging.

1920년대의 온천조사에서부터 현재에 이르기까지 우리나라 지열연구의 역사를 간략히 요약하고, 우리나라의 지열류량 연구 결과 및 추세, 지열의 근원 연구, 그리고 지열에너지 개발 및 활용분야에 대한 연구활동을 정리하였다. 우리나라에서의 지열연구는 1970년대까지 주로 온천조사와 관련되어 있다. 1980년대에 들어서 연구소와 학계에서 온천조사 뿐만 아니라, 지열류량에 대한 연구도 많이 수행하게 되었으며 1996년도에는 우리나라 전국적인 지온경사 분포도와 지열류량 분포도를 발간하게 되었다. 또한 우리나라 온천수에 대한 지화학적 동위원소 분석과 화강암 지대의 열생산율 측정도 1990년대에 주로 이루어졌다. 지열개발과 활용에 대한 시도는 1990년대 초반부터 시도되었으나 실제 개발을 위한 시추로 이어지게 된 것은 2000년대에 들어와서 가능해졌다. 최근의 활발한 심부 지열수 자원 개발이나 천부 지중열을 활용한 냉난방 수요의 증가 등 주변여건이 호전됨에 따라 우리나라 지열연구개발의 전망은 밝다고 판단된다.

Keywords

References

  1. 강대우, Kyo, M., Kiyohashi, H. (1988) 지열지대 암석 의 채취심도별 유효 열전도율과 전도열류량에 관한 연구. 대한광산학회지, 24권 p. 245-253
  2. 고용권, 윤성택, 김천수, 배대석, 박성숙 (2001) 부곡 지열 수의 심부 환경과 지화학작 진화: 유황형 지열수의 생성과정 재해석. 자원환경지질, 34권 p. 329-343
  3. 구민호, 송윤호, 이준학 (2006) 국내 지변온도의 시공간적 변화 분석. 자원환경지질, 39권 p. 255-268
  4. 김규한, 최현정 (1998) 남한의 온천지역의 열수화 지하수의 지구화학적 연구. 지구과학회지, 19권 p. 22-34
  5. 김성균 (1984) 한반도 지열류량에 대한 약간의 고찰. 광산지질, 17권 p. 109-114
  6. 김정우, 조진동, 김원균, 민경덕, 황재하, 이윤수, 박찬홍, 권재현, 황종선 (2003) 중력이상을 이용한 한반도 모호 면 추출에 관한 연구. 지원환경지질, 36권 p. 213-223
  7. 김형찬 (2004) 남한의 지열류량과 지질자료를 이용한 지열 이상대 해석. 이학박사학위논문 충남대학교 대학원 123p
  8. 김형찬, 이사로, 송무영 (2002) 남한지역의 암상 및 지질 시대별 지온경사율 관계 분석. 자원환경지질, 35권 p.163-170
  9. 남기영 (1969) 지열의 탐사와 그 개발현황 (I). 지질광상 제 9호, 국립지질조사소
  10. 남기영 (1970) 지열의 탐사와 그 개발현황 (II). 지질광상 제 10호 국립지질조사소 p. 62-71
  11. 내무부 (1983) 온천지. 722 p
  12. 서정희 (1976) 지열광상의 특성 및 탐사. 대한광산학회지, 13권 p. 102-109
  13. 성학제, 심상권, 김건한, 양문열 (1985) ICP 분광분석기에 의한 온천수중의 미량성분 분석연구. 광물선별 및 분 석기술개발연구 연구보고 85-19, 한국동력자원연구소 p. 247-268
  14. 송윤호, 김형찬, 심병완, 이창범, 박덕원, 이성곤, 이종철, 이병태, 박인화, 이태종, 이철우, 문상호, 김연기, 이병대, 임현철 (2004) 지열자원 부존특성 규명 및 활용기 반기술 연구. 한국지질자원연구원 연구보고서 KR-04 (연차)-08 국무총리 , 123p
  15. 송윤호, 안은영 (2005) 세계 지열에너지자원 활용 현황 분 석과 향후 전망. 한국지구시스템공학회지, 42권 p. 287288
  16. 송윤호, 이창범, 박덕원, 김형찬, 이철우, 이성곤, 박인화, 이태종, 심병완, 조병욱, 염병우, 이승구, 기원서, 현혜자, 손정술, 황세호, 오재호, 이윤수, 박 찬, 정용복, 김통권, 이진수, 고동찬, 안은영, 윤 욱 (2005a) 심부 지열에너지 개발 사업 한국지질자원연구원 연구보고서 OAA2003001-2005(3). 과학기술부 147p
  17. 송윤호, 김형찬, 심병완, 이창범, 박덕원, 이태종, 이철우, 박인화, 임현철, 김유숙, 김연기, 이병대 (2005b) 지열 자원 부존특성 규명 및 활용기반기술 연구. 한국지질 자원연구원 연구보고서 OAA2004018-2005(2), 과학기술부 101p
  18. 심병완, 이영민, 김형찬, 송윤호 (2006) 지중 열교환기 효율 분석을 위한 지반내 열적. 수리적 특성 조사. 한국지구시스댐공학회지, 43권 인쇄중
  19. 신성천, 지세정, 주승환 (1994) 방사성/안정동위원소와 피션트랙을 이용한 화강암의 열생산성평가 및 지열자원 탐사기술개발 (I). 동위원소지질연구 KR-94(C)1-15, 한 국자원연구소
  20. 신성천, 지세정 (1995) 방사성안정동위원소와 피션트랙을 이용한 화강암의 열생산성평가 및 지열자원탐사기술개발 (II). 동위원소지질연구 KR-95(C)-11, 한국자원연구소 86p
  21. 양문열 (1971a) 우리나라 온천수의 화학성분에 관하여. 지질광상 제 13호 국립지질조사소, p. 42-52
  22. 양문열 (1971b) 우리나라 온천수의 Li, Sf 함량에 관하여 지질광상 제 13호 국립지질조사소, p. 50-52
  23. 양문열, 최상근, 성학제, 송덕영, 김건한 (1985) ICP와 Ion chomatography에 의한 한국온천수의 화학성분 조사연구. 광물선별 및 분석기술개발연구 연구보고 85-19 한국동력 자원연구소, p. 235-246
  24. 염병우 (1993) Environmental hydrogeochemistry of the thermal waters in granites of the Pocheon, GoSoog, Yesan, and Junwon area. 이학박사학위논문 서울대학 교대학원
  25. 염병우, 김형찬, 임정웅, 배두종, 이승구 (1997) 지열자원 조사연구. 연구보고서 KR-97(C).4, 한국지질지원연구원, 50p
  26. 윤욱, 조병욱 (2005) 포항 흥해지역 지열대의 지화학. 한국지하수토양환경학회지, 10권 p. 45-55
  27. 이대성, 윤상규 (1960) 충청남도 되산온천 조사보문. 지질광상조사연구보고 제 4호, 국립중앙지질광물연구소, p. 128-135
  28. 이상규, 정성남, 김호원, 김동준, 박종남, 강대우, 박인석, 이동영, 김주용, 오상훈, 진명식, 김상엽, 이진수, 이태섭, 구자학, 김광은, 구성본, 이희일, 최종호, 박영수, 임무택, 송윤호, 조진동, 박인화, 조인기, 전정수, 성기성, 신인철 (1993) 제주도 지열자원탐사 및 최적 활용 빙반 연구 (I). 한국자원연구소 931K101-113AP1, 상공자원부, 235p
  29. 이상규, 정성남, 김호원, 이항렬, 김학련, 김태유, 윤윤중, 이정동, 김원배, 이동영, 김주용, 진명식, 김상엽, 이진 수 박영수, 구성본, 최종호, 이희순, 임무택, 송윤호, 성기성, 박인화, 성익환, 최순학, 조병욱 (1994) 제주도 지열자원탐사 및 최적 활용방안 연구 (II). 한국자원연구소 941K101-113AP1, 통상산업부. 376p
  30. 이상규, 황세호, 이태섭, 구성본, 최종호, 박인화, 김광은, 송윤호, 성낙훈, 성기성, 이진수, 진명식, 지세정, 이동영, 김주용, 양동윤, 성익환, 최순학, 조병욱, 김민규, 박철환 ,박연준, 최성웅, 박 찬, 이현철, 김태유, 양문희, 오경준, 박경민, 김연배, 송영수, 채효석, 백길남, 송승엽, 오세영, 이희순, 김태진 (1995) 제주도 지열지원탐 사 및 최적 활용방안 연구 (Ill). 한국자원연구소 951K101-113AP1, 통상산업부, 473p
  31. 이승구, 김통권, 이진수, 송윤호 (2005) 우리나라 고온성 온천수에 함유된 희토류 원소의 지구화학적 특정. 지질학회지, 41권 p. 35-44
  32. 이영민, 김형찬, 송윤호 (2006) 시추공 온도자료를 이용한 고기후 연구에 대한 개관. 자원환경지질, 39권 p. 95102
  33. 이태종, 송윤호, Uchida, T. (2005) 포항 지열개발 지역 MT 탐사 자료의 2차원 및 3차원 해석. 한국지구시스템공학회지, 42권 p. 297-307
  34. 임성근, 송윤호, 이태종, Yasukawa, K., 조병욱, 송영수 (2005) SP 모니터링을 이용한 지열수 저류층 변동 해석. 한국지구시스템공학회지, 42권 p. 308-317
  35. 임정웅 (1982) 지열에너지개발촉진방안연구
  36. 임정웅, 염병우, 김형찬 (1989) 지열자원 평가 및 개발방안 연구. 국토이용지질조사연구 KR-89-1B, 한국동력자 원연구소 p. 225-321
  37. 임정웅, 이송구, 염병우, 김형찬 (1996) 지열자원조사연구. 연구보고서 KR-96(C)-17, 한국자원연구소 82p
  38. 장정진 (1970) 한국의 지열류량 지질광상 제 10호 국립지 질조사소 p. 23-30
  39. 정승환, 진명식, 김성재, 조진동, 구성본, 최위찬, 김원영, 최종호, 전명순, 조인기, 박영수, 지광훈, 이진수, 지세정, 신성천, 이병주, 황상기, 이희일, 김광은, 윤 욱, 최범영, 전정수, 김유성, 김기석, 최선희 (1991) 마산.차원 부근의 대규모 지역난방을 위한 지열에너지 탐사 및 개발 연구. 한국자원연구소 연구보고서 911K101113AP1, 동력자원부 172p
  40. 정승환, 진명식, 조진동, 최위찬, 박영수, 이진수, 김정호, 정현기, 임무택, 조인기, 지세정, 이병주, 황상기, 전정수, 지헌철, 송윤호 (1992) 마산.차원 부근의 대규모 지역난방을 위한 지열에너지 탐사 및 개발 연구. 한국 자원연구소 연구보고서 921K101-113AP1, 동력자원부 167p
  41. 정찬호, 박지선 Nagao, K., Sumino, H., 김규한, 허순도, 이종익, 고용권, 박충화, (2004) 한반도 온천수의 수리 화학 및 영족기제기원: 대전-충청지역을 중심으로. 한국 지하수토양환경학회 추계학술대회 요약집 p. 115-118
  42. 진명식, 서효준, 김성재, 이진수, 신성천, 지세정, 김통권 (1990) 고온암체의 지열에너지에 관한 암석학적 지화 학적 연구 (1). 한국통력자원연구소 연구보고서, 과학기 술처 204p
  43. 진명식, 서효준, 이진수, 지세정, 김성재, 김통권, 신성천 (1991) 고온암체의 지열에너지에 관한 암석학적 지화 학적 연구 (II). 한국동력자원연구소 연구보고서 KR91( T)-22, 과학기술처 , 204p
  44. 진명식, 이진수, 지세정, 서효준, 김상엽, 김성재, 신성천 (1992) 고온암체의 지열에너지에 관한 암석학적, 지화 학적 연구 (Ill). 한국자원연구소 연구보고서 KR92( T)-23, 과학기술처 172p
  45. 한욱,김영석 (1996) 한반도와 그 주변지역의 지열류량 분 포에 관한 연구. 지질학회지, 32권 p. 267-275
  46. 立岩嚴(1976) 朝鮮-日本列島地帶地質構造論考- 朝蘇地質調査所硏究史. 東京大學出版會
  47. Beardsmore, G.R., and Cull,J.P. (2001) Crustal heat Flow - A guide to measurement and modeling. Cambridge Univ. Press, 324p
  48. Dickson, M.H. and Fanelli, M (2003) Geothermal Energy - Utilization and Technology. UNESCO, 20Sp
  49. Han, W (1979) A preliminary evaluation of geothermal potential of Korea with emphasis on geothermometer and mixing model, 지질학회지, 15권, p. 259-268
  50. Han, U. (1992a) Heat flow and geologic age relationship.지질학회지, 28권, p. 437-445
  51. Han, U. (1992b) A study on the reduced heat flow. 광산지질, 25권, p. 153-165
  52. Han, W, and Chapman, D.S. (1985) On the regional heat flow around Korea and reduced heat flow. 지질학회지, 21권, p. 74-78
  53. Han, W and Chapman, D.S. (1991) Continetial heat flow data. 지질학회지, 27권, p. 493-499
  54. Han, U. and Chapman, D.S. (1994) Residual heat flow and crustal properties. .자원환경지질, 27권, p. 397-409
  55. Han, U., and Chapman, D.S. (1995) Thermal isostasy: Elevation change of geologic provinces.지질학회지. 31권, p. 106-115
  56. Kim, S.G. (1985) Investigation of geothermal sites in Korea. 광산지질, 18권, p. 167-175
  57. Koh, Y.-K, Yun, S.-T., and Ahn, J.-S. (1994) Environmental isotope and hydrochemical studies of geothermal waters in Korea. 한국자원공학회지. 31권, p. 388-399
  58. Lee, K.-K, Ran, W, and Lee, K.H. (1986) A study on the thermal structure of the Kyeongsang Basin. 지질학회지. 22권, p. 371-379
  59. Mizutani, H., Baba, K., Kobayashi, N., Chang C.C., Lee, C.H., Kong, Y.S. (1970) Heat flow in Korea. Tectonophysics, v. 10, p. 183-203 https://doi.org/10.1016/0040-1951(70)90106-X
  60. Pollack. H.N., Hurter, S,J., and Johnson, J.R. (1993) Heat flow from Earth's interior: Analysis of the global data set. Review of Geophysics, v. 31, p. 267-280 https://doi.org/10.1029/93RG01249
  61. Yun, S-T., Koh, Y.-K., Kim, C.-S., and So, C.-S. (1988a) Geochemistry of geothermal waters in Korea: Environmental isotope and hydrochemical characteristics I: Bugok area. 자원환경지질, 31권, p. 185-199
  62. Yun, S-T., Koh, Y.-K, Choi, H.-S., Youm, S.-J., and So, C.S. (1988b) Geochemistry of geothermal waters in Korea: Environmental isotope and hydrochemical characteristics II: Jungwon and Munkyeong area. 자원환경지질, 31권, p. 201-213