CO2 지중저장 환경 하 셰일의 수리·역학·화학 복합 거동 및 안전성 평가 연구

Research on coupled hydro-mechanical and chemical behavior of shale under CO2 geological storage for safety assessment

연구 내용

덮개암 셰일에 대해 초임계 CO2와 압력-변형 조건에서의 수리·역학·화학 연동 거동을 실험과 이미지 분석으로 규명하고 수리역학적 안정성 평가로 연결하는 연구

본 연구는 CO2 지중저장 환경에서 덮개암 셰일의 균열 발달과 물질 변화가 안전성에 미치는 영향을 수리·역학·화학 관점에서 연동해 규명하는 데 초점을 둡니다. 삼축압축실험과 나노인덴테이션실험, 이미지 분석을 통해 변형 특성과 미세 구조 변화를 파악하고, 초임계 이산화탄소 조건에서의 화학-수리-역학 복합 거동을 해석 모델로 연결합니다. 특히 덮개암의 유효 차단성과 관련된 균열 거동을 기반으로 저장 안정성 평가 절차를 도출하는 차별성을 보유하고 있습니다.

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3건

연구 흐름

초기에는 덮개암 셰일을 대상으로 CO2 존재 하에서 수리·역학적 반응을 관찰하고, 삼축압축과 나노스케일 물성 측정으로 변형 특성의 분해 가능성을 확인했습니다. 이후 실험 결과를 이미지 기반 분석과 결합하여 균열 발달 양상과 구조 변화를 추적하는 방향으로 연구를 확장했습니다. 다음 단계에서는 초임계 CO2 조건에서의 화학-수리-역학 연동 모델을 구성하여 단일 거동이 아닌 복합 원인에 대한 설명력을 높였습니다. 최근에는 덮개암 안전성 평가에 필요한 입력 파라미터와 적용 범위를 정리하는 연구 흐름을 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CO2 지중저장 안전성 평가 모델
덮개암 셰일 균열 거동 해석
화학-수리-역학 연동 해석 절차
미세물성 기반 파라미터 산정
저장 용량 검토 입력 체계
차단 성능 검증 기반 설계
실험-모델 통합 검증 프레임
장기 거동 예측 지표
모니터링 대상 이벤트 선정
위험 시나리오 기반 의사결정 지원