선진 지열시스템 연구과제를 주도하는 미국 Berkeley 국립연구소
미 에너지부(DOE)의 Lawrence Berkeley 국립연구소가 잠재적으로 1억 가구에 청정에너지를 공급할 수 있는 기술인 선진 지열시스템(EGS, enhanced geothermal system)의 상용화를 위해 기술적 장벽 제거를 목표로 하는 미화 900만 불 규모의 프로젝트를 주도하게 되었다.
Berkeley 연구소는 7곳의 다른 국립연구소 및 6곳의 대학과 협력하여 지열시스템에 핵심적인 요소인 암석 균열의 이해와 모델링을 중심으로 하는 현장실험을 진행하게 된다. 과학자들은 South Dakota주에 있는 Sanford 지하연구시설(Sanford Underground Research Facility)의 지하 1,500 미터에 위치한 결정질 암석에 소규모 균열 네트워크를 구성하게 된다.
이전에는 해 본적 없는 균열 내 수십 미터까지 계측기를 삽입하여 높은 해상도로 균열을 탐지해 낼 계획이다. 이를 통해 균열과 유체흐름에 대한 이해를 증대하는 것이 목표라고 Berkeley 연구소측은 밝혔다.
지열시스템에서 열은 지각 깊이있는 암석 균열 내에서 순환하는 물에서 얻어지며 이 열을 추출하여 전기로 변환하게 된다. 종래의 지열기술은 활성화산 중심부나 네바다 주, 미국 서부처럼 높은 온도 기울기를 갖고 있는 특수한 지질학적 특성을 가진 곳에서만 가능했다. 이러한 지점들은 지열 에너지를 추출하는데 필요한 3가지 핵심요소인 열, 유체 및 침투성 등을 모두 갖추고 있는 곳이다.
EGS에서는 균열 네트워크를 개선해서 종래의 지열에너지의 지리적 한계를 뛰어넘을 수 있다. 종래의 기술을 이용할 경우 미국 내 지열의 용량은 3.5 GW 정도이지만 EGS 기술을 적용한다면 100 GW가 넘는 지열발전이 경제적으로 실현가능한 것으로 평가된다. 특정 응력 및 온도조건에서 결정질 암석에서 침투성 생성과 열 추출과의 관계를 파악하는 것이 EGS 기술 활용을 위한 급선무가 될 전망이다.
