The interest of fossil fuels and natural gas has been increased recently due to the rapid increase of global oil price. In Korea, exploration and technical development of fossil energy were researched since 1979. There is an increasing interest of clean energy because environmental problems are issued. In overall perspectives, gas hydrate has received attention as new energy resources. For these reasons, gas hydrate has been studied extensively for production and research all over the world.
Gas hydrates are crystalline solids containing a mixture of water and gas. There are a stable state under low temperature and high pressure. There have been several reasons to the attention of gas hydrate as energy since gas hydrate was recovered in 1971. First, gas hydrate presumes a huge amount of volume about 10 trillion tons of methane gas. Second, gas hydrate is distributed widely in offshore and permafrost. Finally, gas hydrate releases small amount of carbon dioxide compared with fossil fuels. On the other hand, there are some defects. If methane hydrate releases into the atmosphere, it impacts on greenhouse significantly. In addition, the dissociation of gas hydrate affects the stability of submarine slopes.
As a new energy resource, methane production from hydrate-bearing sediments challenges a new technology, in turn, geotechnical engineers should be highly involved in gas hydrate projects. It is important to understand geotechnical properties of sediment samples recovered from Ulleung basin. In this study, sediment samples recovered from Ulleung basin, East Sea were tested for index properties, mechanical properties, and geophysical properties. Moreover, the purpose of this study is to monitor hydrate dissociation processes in hydrate-bearing sediments by scale/centrifuge modeling tests. The centrifuge model test provided a similar ground condition (prototype scale) and effective stress. Geotechnical properties of sediments are necessary for their stability analyses during gas hydrate production. Moreover, the results can be very useful for numerical analyses.
석유 파동 이후 많은 나라에서 석유 및 천연가스에 대한 연구가 활발히 이루어졌고, 우리나라에서도 1979년 이후 석탄 및 석유등 화석에너지 자원의 탐사 및 기술 개발이 이루어졌다. 또한, 최근 환경 문제가 이슈화되면서 청정에너지원에 대한 관심이 급부상 하였다. 이러한 배경으로 가스 하이드레이트는 미래의 신에너지원으로 주목 받고 있으며 미국, 일본 등 많은 나라에서 가스 하이드레이트의 연구 및 개발 생산에 대한 연구가 진행되고 있다.
가스 하이드레이트 분포와 매장량 조사, 가스 하이드레이트 생성 및 해리과정 시 화학적 특성 등 화학적 분야와 지질학 분야에 많은 연구가 수행되고 있다. 최근 해수면 저하 및 지구 표면의 평균 온도 상승 등 기후 변화로 인하여 가스 하이드레이트가 해리 되면서 해저 지반이 붕괴가 되며 이러한 붕괴는 지진 및 쓰나미에 간접적인 영향을 주기도 한다. 가스 하이드레이트 해리 시 해저사면 내 과잉간극수압이 발생 되면서 해저지반의 유효응력 감소 및 강도 저하로 사면의 붕괴를 일으키는 원인이 된다. 본 논문에서는 가스 하이드레이트의 해리 시 지반공학적 및 지구물리학적 특성을 파악 하고자 하였다. 이에 동해 울릉도 분지의 가스 하이드레이트가 부존 했었던 퇴적토의 지구물리학적 및 지반공학적 특성을 파악하고, 이를 바탕으로 열적 변화에 따른 가스 하이드레이트의 해리 시 모사실험을 통하여 지반공학적 및 지구물리학적 특성을 파악 하였다.
