To decrease area of the repository for high-level radioactive waste, enhancing the disposal efficiency is needed for public acceptance. Previous studies regarding the performance assessment of KRS and KRS+ repository did not consider area-based variations of the geothermal gradient and rock thermal properties in Korea. This research estimated deposition hole spacing based on performance assessment of a repository using the distribution of geothermal gradient and rock thermal properties in Korea to increase disposal efficiency. Distributions of geothermal gradient, rock thermal properties were investigated based on 2019 Korea geothermal atlas published by Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM). Effect of thermal performance parameters was analyzed using coupled thermal-hydraulic numerical simulations, and effect of rock thermal conductivity and deposition hole spacing on the maximum temperature of buffer was relatively large. In addition, distribution maps of thermal performance of a repository and deposition hole spacing were plotted using thermal performance parameters-maximum temperature of buffer regression equations and GIS data given by KIGAM. In the regions showing the highest maximum temperature of buffer in Korea, required deposition hole spacings were 10.5 m, 10.0 m, 10.1 m, respectively for KJ-II, MX-80, and FEBEX bentonite cases, and thereby additional disposal area of 40%, 33.3%, and 34.7% were required compared to that of the KRS+ repository. On the other hand, high disposal efficiency can be obtained in the regions showing the low maximum temperature of bentonite buffer. The methodology provided in this research can be used as one of the references for the selection of domestic candidate repository sites. Additional mechanical performance analysis should be conducted using distributions of mechanical properties of rock mass in Korea.

본 연구에서는 농가현장에 보급되어 있는 350kW (175kW × 2대)급 수직형 지열히트펌프시스템으로 1,650m2 면적의 육묘온실에 2011년 6월 7일부터 9월 18일까지 냉방실험을 수행하여 냉방성능을 분석하고, 농가현장에서 지열히트펌프를 가동함에 있어 보다 효과적인 운용방법을 고려해보고자 하였다. 증발기측 물 온도차는 증발기 입구 물온도가 26.4℃에서 17.1℃로 변할 때 최대 1.7℃, 최소 0.9℃ 차이(평균 1.3℃)를 보였으며, 증발기 입구 물온도가 16.6℃에서 13.1℃로 변할 때 최대 1.1℃, 최소 0.8℃(0.9℃) 차이를 보였다. 히트펌프를 1대(175kW × 1대) 가동하는 경우, 증발기 입구에 유입되는 물온도 13.0~15.5℃(응축기 입구에 유입되는 물온도 19.4~21.2℃) 범위에서 냉방성능계수는 1.1~1.8, 발생한 냉방열량은 68.2~106.8kW, 소비전력은 61.0kW, 히트펌프를 2대(175kW × 2대) 가동하는 경우, 증발기 입구 물온도 10.0~13.0℃(응축기 입구에 유입되는 물온도 18.5~22.2℃) 범위에서 냉방성능계수는 2.0~2.7, 냉방열량은 203.9~262.0kW, 소비전력은 95~98kW 이었다. 6월의 누적 냉방열량은 14,718.6kWh(12,657,996kcal), 누적소비전력은 6,352.0kWh이었으며, 7월은 각각 26,765.1, 11,600.0kWh, 8월은 각각 28,437.2, 12,508.0kWh, 9월은 10,065.0, 5,125.0kWh로 8월이 가장 큰 냉방열량을 나타내었다.

본 연구에서는 석모도 지역의 지열에너지 개발에 중요한 심부 파쇄대 시스템에 대한 보다 광범위하고 정밀한 조사를 위하여 2005-2006년에 수행되었던 44 측점의 탐사 영역을 확대하여 추가로 36 측점에서 자기지전류 및 가청주파수 자기지전류 심부물리탐사 현장 탐사 자료를 획득하였다. 이전의 자료와 함께 모든 자료는 격자상으로 분포하도록 설계하여 관심 영역 내에서 2차원 및 3차원 역산을 통하여 지질 구조 해석을 실시하였다. 역산 해석 결과 지열수가 발견된 시추공 주변으로 파쇄대로 추정되는 최소 2 조의 큰 전기비저항 불연속면을 영상화하였는데, NNE-SWW(북북동-남서) 방향으로 발달한 불연속대는 지열수가 발견된 시추공 방향으로 발달되어있고, 이와 함께 인접한 바다로부터 EW(동-서) 방향으로 불연속면이 발달되어 있음을 볼 수 있었다.

수직형에 비해 비교적 가격이 저렴하고 냉난방을 동시에 할 수 있는 농업시설에 적합한 10RT 규모의 수평형 지열히트펌프 시스템을 240m2 면적의 온실에 설치하고, 이 시스템의 냉방성능을 분석하였다. 응축기 출구온도가 40℃에서 58℃로 상승함에 따라 소비전력은 11.5kW에서 15kw로 상승하였으며, 고압이 1,617kpa에서 2,450kPa로 변화하였다. 냉방성능계수는 지중온도 25.5℃에서 2.7 수준이었으며 지온이 상승함에 따라 하강하여 33.5℃에서 2.0 수준이었다. 또한 온실 내부로부터 흡수하는 열량(냉방열량)은 같은 지중온도 수준에서 각각 28.8kW, 26.5kW이었다. 가동 8시간 후 지열교환기가 설치된 60cm깊이의 지온은 14.3℃가 상승하였으며 150cm는 15.3℃가 상승하였다. 반면 지열교환기가 매설되지 않은 60cm 깊이는 2.4, 150cm 깊이는 4.3℃의 지온상승을 보였다. 열매 체유가 지열교환기를 통과한 후 평균 7.5℃의 온포가 하강하였으며, 토양온도가 평균 27.5℃ 수준에서 토양으로 방출하는 열량은 평균 46kw로 지중열교환기의 단위 길이 당 약 36.8W의 열량을 방출하는 것으로 분석되었다. 팬코일 유닛이 온실로부터 흡수하는 냉방 열량은 평균 28.2kW이었으며, 열매체유의 온도는 4.2℃ 상승하였다. 축열조내 열전달매체유의 온도가 26.0℃에서 2.0℃까지 하강하는데 3시간이 소요되었으며, 평균 축열율은 29.7kW, 총 축열량은 321MJ이었다. 또한 2.0℃까지 냉열을 축열한 후 25.4℃까지 방열되는 시간은 외기온이 평균 28.5℃일 때 4시간이었고, 총 313.0MJ의 에너지가 방열되었으며, 이때 평균 방열율은 21.7kW인 것으로 분석되었다.

지열을 이용한 열펌프 시스템이 온실의 냉방과 과채류의 묘소질에 미치는 영향을 구명하였다. 온실 내 기온은 주간에는 차광구에 비해서 포그+차광구가 3~4℃ 낮았고, 야간에는 지열-펌프+차광구가 차광 및 포그+차광구에 비해 5~7℃ 낮았다. 오이, 고추 및 토마토 묘의 초장은 차광이나 차광+포그구에 비해 지열-열펌프+차광구가 가장 짧았고, 엽면적과 건물중은 지열-열펌프+차광구가 다른 처리에 비해 약간 작았다. 결과적으로 건묘지수는 지열을 이용하여 냉방을 한 지열+차광구는 포그+차광구 및 차광구에 비해 모두 높게 나타났다.

강관이 매설되어 있는 폐쇄형 시스템에서 동결된 화강토의 온도분포에 관한 수치해석 및 실험적 연구가 수행되었다. 실험을 통해 측정된 부동수분량의 온도상관식을 제시하였으며, Lachenbruch의 열전도율 식을 사용하여 열전도율 측정값을 비교분석하였다. 원형 단면 강관이 매설된 모형토조의 동결챔버를 제작하여 동결토의 온도를 측정하고 유한요소 수치해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 수치해석시 동결된 화강토의 잠열효과가 고려되었다.

The objective of this paper is to assess the applicability of heat recovery at aerobic landfill as a geothermal heat source.This paper presents a case study of installing gas source heat recovery system at an aerobic landfill to collect landfillgas heat. The system consists of three subsystems, i.e., the air injection system including a biofilter, the heat pump systemand the thermal storage tank. A biofilter is necessary to remove the content of harmful compounds in the gas that entersthe heat pump. The field test results showed that temperature for landfill gas was increased slightly from 29 to 38oC inthe phase of aeration because of decomposition of organic carbon. The biofilter effectively treated CH4, H2S and NH3in the gas to prevent the corrosion of the heat pump. The coefficient of performance (COP) of the heat pump was 3.2,which means that 3.2kW of heat energy could be obtained by 1kW of electrical energy used for the heat pump. Thisstudy estimated the energy cost for the different heating systems. As a result, the heat pump can reduce the energy costby 75% compared with kerosene and diesel. Therefore, it is concluded that aerobic landfills are a suitable resource forheat recovery.

The whole world concentrates on the reduction of greenhouse gas to effectively cope with policy toward global climate change. To effectively react to climate change, even the agricultural sector requires construction of new farming systems that utilizes new and renewable energy because of rising oil prices and regulations for greenhouse gas emissions. For this reason, we need to fuse the new and renewable energy with the horticulture sector of which the light and heat energy cost accounts for great part, moreover, efforts and researches should me done which can increase income of farmers through reducing carbon dioxide and energy cost in agricultural production expenses. Therefore, this study analyzes economic feasibility and applicability of fusing geothermal heat pump and solar power facilities with high-tech glass greenhouse. As a result, it is concluded that there surely are an applicability and economic feasibility if we apply new development system that can be an alternative for problems of securing premises of existing geothermal heat pump and the RPS system as a power generation company in case of solar power. Therefore, using this analysis data, if new empirical studies fusing and implementing agriculture sector with new and renewable energy fields proliferate and be applied to actual rural and agricultural field, it will increase actual income and will become a new advanced agricultural system that effectively deals with world-wide environmental problems.

We are now currently facing serious climate changes such as super typhoon, flood, intense heat, severe cold, super hurricane, drought, desertification, destruction of ecosystem, marine pollution, reduction of food production, destruction of tropical forests, exhaustion of water resources, climate refugees, etc. All of the above mainly derive from greenhouse gas exhaustion. Such harmful consequence might directly affect mankind’s sustainable development. If we keep using resources that emits greenhouse gases, the global temperature will rise about 3.2℃ by year 2050. In case of 3℃ rise in temperature, it will result in abnormal climate which will bring about severe property damage. Moreover, 20~50% of the ecosystem will become extinct. As Korea’s economy increasingly expands, so do our energy consumption rises. And because of the consequences that can be driven by increasing rate of resource use, not just Korea itself, but also the whole world should seriously concern about greenhouse gases. Although agricultural division only takes up about 3.2% of total greenhouse gas emission, the ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs are taking voluntary actions to gradually reduce CO2 and so does each and every related organizations. In order to reduce CO2, introduction of new and renewable energy in farm house warming is crucial. In other words, implementing wood-pellet boiler and geothermal heat boiler can largly reduce CO2 emission compared to diesel boiler. More importantly, not only wood-pellet and geothermal heat is pollution-free but they also have economic advantages somewhat. In this thesis, the economic advantage and sustainablity will be introduced and proved through comparing practical analysis of surveyed farm house under structure employing wood-pellet boiler and geothermal heat boiler with Agriculture-Economic Statistic of 2012 who uses diesel boiler.

In this paper, heating and cooling system propose to the smart green tunnel which is reduction of green house gas. Ground temperature calculated to planning the installation of underground heat exchanger at the bottom of the tunnel, It drew a deduction of the economic saving as calculating amount of existing fuel reduction and amount of heat through heating and cooling system

The world has recognized the shortage of energy resources. New and renewable energy development is the focus of much research and investment, and the world is trying to reduce carbon emissions. In November 2009, the Korean government announce a greenhouse gas emission reduction target of 30% by 2020. In this study, an underground heat exchanger was installed on the underside of the smart deep tunnel. The heat energy was calculated using the TOE conversion table from the Korea energy management corporation. Moreover, It is proposed to install heat exchanger in smart deep tunnel through reduction of carbon dioxide emissions and analyzing economic effects of carbon dioxide emissions reductions.

Twenty-two water samples(fifteen groundwater and seven geothermal water samples) were collected to elucidate chemical characteristics of the ground and geothermal waters in the Haeundae hot-spring area and its vicinity. Major and minor elements were analyzed for ground and geothermal water samples. The concentrations of K-, Na-, Ca2+, SO42-, Cl-, F+ and SiO2 were higher in the geothermal water samples than the groundwater samples except HCO3 and Mg2+ ions. Based on the contents of Fe, Zn, Cu, Al, Mn and Pb, some of the ground and geothermal water samples are contaminated by anthropogenic sources. The ground waters shown on the Piper diagram belong to Ca-HCO3 type, while the geothermal waters Na-Cl type. The graphs of Cl- versus Na+, Ca2+ Mg2+, K-, SO42- and HCO3- indicate that the groundwater is related partly with mineral-water reaction and partly with anthropogenic contamination, while the geothermal water is related with saline water. On the phase stability diagram, groundwater and thermal water mostly fall in the field of stability of kaolinite. This indicates that the ground and geothermal waters proceed with forming kaolinite. Factor and correlation analyses were carried out to simplify the physicochemical data into grouping some factors and to find interaction between them. Based on the Na-K, Na-K-Ca and Na-K-Ca-Mg geothermometers and silica geothermometers, the geothermal reservoir is estimated to have equilibrium temperature between 125℃ and 160℃.

필리핀은 화산지대에 위치해 있으며 44개 화산중 13개가 활화산으로 되어있는 상태이다. 전기발전을 위해 지하에 있는 고온의 온천수를 이용하고 있으며 그 후 시냇가에 방류한다. 이 온천수에는 독성이 강한 물질들이 많이 함유되어 있어 관개수로 이용하였을 경우 농작물에 지대한 악영향을 주고 있는 실정이다. 본 실험에서는 온천수를 이용하여 벼품종의 발아, 유묘생장유관속발달에 미치는 영향을 구명하여 작물 재배관리를 위한 기초자료를 얻고자 수해하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 온천수내에는 황, 칼리, 나트륨, 및 붕소 함량이 관개수에 비해 현저하게 높았다. 2. 최종발아율, 발아소요일수 및 발아속도는 온천수의 처리에 의해 크게 감소하였으며, 필리핀재래종인 Binato품종은 IR58 및 운봉7호보다 높은 발아율을 보였다. 3. 초장, 근장, 엽수 및 총건물중은 온천수의 농도가 증가될수록 뚜렷하게 감소하였다. Binato와 IR58품종은 처리 후 15일, 25% 온천수 농도에서 운봉 7호보다 건물중이 다소 높았다. 4. 유묘기 엽신의 유관속발달은 무처리에 비하여 온천수는 50%까지 농도를 높일수록 유관속수 및 크기 등 발달을 저하시켰다. 5. 온천수 처리에 따른 엽의 손상도는 농도가 높아질수수록 크게 나타났으며, Bitano와 IR58호는 운봉 7호보다 온천수에 대한 손상도가 작아서 다소 강한 것으로 판단되었다.