Abstract

A magentotelluric (MT) survey at the Uiseong area has been performed for the site investigation of pilot scale $CO_2$ sequestration. The purpose of the MT survey is to delineate deeply extended fracture systems that can act as a leakage path of injected $CO_2$ Plume. Since the target area is extremely noisy in electromagentic sense, low frequency data below 1 Hz cannot be used for inversion. Two- and three-dimensional interpretation of the MT data showed a very clear conductive anomaly, which has the direction of $N55\sim65^{\circ}W$ and is extended roughly down to 1.6 km. It have the same direction with the strike-slip faults, the Gaeum and Geumcheon Faults. On the contrary, the eastern part of the survey area shows relatively homogeneous to the depth of 2 km though some small fractures at shallow depths can be found. Test drilling and high-definition borehole surveys should be followed at the eastern part of the survey area and hydraulic fracturing is required for injection of $CO_2$, because mean porosity of the sedimetary rock in the area is only 1.47%.

이산화탄소 지중저장을 위한 pilot 시험 부지선정을 목적으로, 그 후보지 중 하나인 경상북도 의성 지역에서 2차원 및 3차원 자기지전류(MT) 탐사를 수행하였다. MT 탐사의 목적은 주입된 이산화탄소의 누출통로로 작용할 수 있는 심부 파쇄대를 사전에 탐지하고자 하는 데에 있다. 탐사지역에 분포한 전자기적 잡음원의 영향에 의해 1 Hz 이상의 자료만을 이용하여 2차원 및 3차원 역산을 수행한 결과, $N55\sim65^{\circ}W$ 방향으로 약 1.6 km 심도까지 발달한 파쇄대가 저비저항 이상으로 뚜렷이 나타났으며 이는 백악기 주향이동 단층인 가음단층과 금천단층과 연관이 있는 것으로 해석되었다. 반면 연구지역의 동쪽에는 비록 천부에 소규모 파쇄대가 존재하나 약 2 km 심도까지는 전반적으로 균질한 층을 보이는 것으로 나타났다. 향후 시험시추 및 시추공을 이용한 정밀 탐사가 이루어져야 할 것이며, 대상지의 암석인 일직층의 공극률이 평균 1.47%로 매우 낮으므로 수압파쇄를 통한 인위적인 저류 공간의 생성이 필요할 것으로 판단된다.

Keywords

• Carbon Dioxide;
• $CO_2$;
• sequestration;
• fracture system;
• porosity;
• magnetotelluric survey

• 이산화탄소;
• 지중저장;
• 심부 파쇄대;
• 공극률;
• 자기지전류 탐사;