국가 선진 산업 과학 기술 연구소의 국립 연구 개발 기관 [Nakabachi Ryoji 의장 (이하 AIST ") 에너지 연구 부서 [연구 부서 Hateri Hiroaki] Yoneda Jun, Kami Yusuke의 수석 연구원, TENMA SAUT의 수석 연구원, 수석 정보 지정 인사, GEOLOCION SUTERING INFRATTRES SOUTORY Infrats Frastratues geological Inflastratues geological Inflastratues geological Inflastratues geological Inflatres Takayuki] Morita Sumito, 부국장 등은 일본 해안과 Joetsu 해안에서 대량 형태, 발굴 및 수집되었습니다바카라 하는 법 수화물(물과 바카라 하는 법 분자로 구성된 얼음 모양의 고체 재료)강도 (강도) 및 경도 (Silent)의 세계 최초의 성공적인 측정 바카라 하는 법 수화물은 저온 및 고압에서는 안정적이지만 실온 및 대기압에서 바카라 하는 법 가스 및 물로 분해되어 천연 바카라 하는 법 수화물의 강도와 강성을 측정하기가 매우 어렵습니다 AIST는 심해 해저에서 수압을 유지하면서 수집 된 바카라 하는 법 수화물의 물리적 특성을 평가하기위한 장치를 개발하고 있으며, 이번에는 AIST와 Meiji University가 그것을 수집하는 데 협력했습니다표면 바카라 하는 법 수화물의 강도와 강성을 측정하기위한 실험을 성공적으로 수행했습니다 심해의 진흙에 덩어리에 존재하는 얼마나 단단하고 기계적으로 안정적인 표면 바카라 하는 법 수화물이 얼마나 단단하고 기계적으로 안정적인 표면 수화물이 얼마나 단단하고 기계적으로 안정적인 표면 수화물이 얼마나 밝혀지지 않았다 바카라 하는 법 수화물의 강도 및 강성은 표면 바카라 하는 법 수화물을위한 특정 회복 기술 (예 : 분쇄, 파손, 수집)을 검사하고 바카라 하는 법 수화물 발달 동안 해저 토양의 기계적 안정성을 평가하기위한 중요한 물리적 특성이다 이 연구의 결과는 심해 해저 자원 개발 및 환경 평가에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다 이 성과는 곧 Academic Journal of the American Geophysical Union에 의해 발표 될 것입니다지구 물리학 적 연구 편지에 게시되었습니다
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| 표면 바카라 하는 법 수화물 (왼쪽) 및 압축 테스트 (오른쪽)의 개념적 다이어그램 |
바카라 하는 법 수화물은 바카라 하는 법 분자가 물 분자에 의해 생성 된 "케이지"내에 함유되는 구조를 가지고 있으며, 온도와 압력 사이의 관계로 인해 영구 동토층과 깊은 해저 땅에 존재하는 것으로 알려져 있습니다 천연 바카라 하는 법 수화물은 해저 아래 수백 미터 아래의 모래의 간격으로 존재합니다모래층 바카라 하는 법 수화물해저의 표면 부분에 질량 (덩어리) 또는 결절과 같은 (세분형), 렌즈, 플레이트와 같은 또는 정맥 모양의 형태로 진흙에 존재하는 표면 바카라 하는 법 수화물도 있습니다 두 경우 모두, 분해 후 생성 된 바카라 하는 법 가스는 천연 가스의 주요 성분이며, 저탄소 사회의 차세대 에너지 원으로 사용될 것으로 예상됩니다 바카라 하는 법 수화물을 자원으로 만들려면 무엇보다도원시 자원를 이해하는 것이 중요합니다 그리고 분포 예를 들어, 샌드 레이어 바카라 하는 법 수화물은 일본의 독점 경제 구역에서 상당한 양의 원시 자원을 가지고 있으며, 국내에서 생산 된 자원으로 기대치가 상승하고 있습니다 다음으로, 바카라 하는 법 수화물을 개발할 때 해저지면의 안정성을 평가하고 특정 바카라 하는 법 수화물 회수 기술을 고려하기 위해서, 바카라 하는 법 수화물 및 해저 접지의 기계적 특성 (강도 및 강성)을 알아야한다 그러나, 바카라 하는 법 수화물은 실온 및 대기압에서 바카라 하는 법 가스 및 물로 분해되며, 기계적 특성은 측정하기가 매우 어려웠다
일본의 바카라 하는 법 수화물의 연구 및 개발은 2001 년 경제 무역 및 산업부가 발표 한 "일본의 바카라 하는 법 수화 개발 계획"과 함께 본격적으로 시작되었습니다 위의 개발 계획은 주로 모래 계층 바카라 하는 법 수화물에 중점을 두었지만 2013 년 4 월 캐비닛의 기본 해양 계획에서 자원 조사 대상이 최초의 메타 해양에 대한 기본 해양 계획에서 정해졌습니다 AIST는 이전에 해저 표면의 바카라 하는 법 수화물에 대한 연구 및 연구에 관여했습니다 (AIST TODAY 2006 년 4 월 문제,애니메이션 연구 결과, 2007 년 3 월 2 일) 2013 년부터 2015 년까지의 의뢰 한 Meiji University는 2015 년 자원 조사의 일환으로 2013 년부터 2015 년까지의 의뢰 된 "국내 석유 및 천연 가스와 관련된 바카라 하는 법 수화물의 지질 조사 및 연구 및 개발"의 일환으로 표면 바카라 하는 법 수화물의 광범위한 지역 분포 조사를 수행했습니다압력 코어| 그런 다음 AIST는 수집 된 압력 코어를 받고 분석했습니다 AIST가 자원으로 모래 계층 바카라 하는 법 수화물의 사용을위한 연구 및 개발로 재배 한 압력 코어 분석 기술 중에서, 깊은 해저에서 수압을 유지하면서 천연 샘플의 강도와 강성을 획득하는 기술은 표면 레이어 바카라 하는 법 수화물에 새로 적용되었으며, 기계적 특성을 포함하여 기본 물리적 특성에 새로 적용되었다
이 연구에 사용 된 천연 바카라 하는 법 수화물은 2015 년 8 월부터 11 월까지 일본 Sea Joetsu 해안에서 약 900m의 깊이로 수집 한 압력 코어의 샘플입니다 (그림 1 : 수집 지점과 주변 해저 지형도의 넓은 지역지도의 붉은 반점) 압력 코어는 약 10 MPa의 수압을 유지하면서 선박으로 당겨져 압축 압력없이 전용 압력 용기로 옮겨서 AIST Hokkaido Center로 옮겼습니다 이 모든 뇌졸중 동안, 바카라 하는 법 수화물의 안정성 조건을 충족시키기 위해 온도와 압력이 제어되었다
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| 그림 1이 연구에 사용 된 압력 코어의 수집 지점 (Red Point) |
실험실에서, 직경이 50mm 인 원통형 샘플을 X- 선 CT 시스템을 사용하여 촬영하여 바카라 하는 법 수화물의 특성을 관찰 하였다 무화과 도 2는 CT 이미지에서 바카라 하는 법 수화물 만 추출하여 대표 샘플의 X- 선 CT 단면 이미지 및 3 차원 관찰 이미지를 보여준다벌크 바카라 하는 법 수화물결절 형 바카라 하는 법 수화물진흙 (그림 2의 오른쪽)은 진흙 내부에 여러 mm에서 몇 mm의 판 모양 또는 벌크 바카라 하는 법 수화물 조각을 함유하고 있으며 각 바카라 하는 법 수화물 내부에는 진흙이나 다른 혼합물을 볼 수 없습니다 바카라 하는 법 수화물 섹션의 3 차원 추출 된 이미지에서, 바카라 하는 법 수화물 조각의 배열에서 규칙 성 또는 바이어스가 관찰되지 않았으며,이 샘플에서 바카라 하는 법 수화물이 무작위로 침전 된 것으로 생각된다 이 샘플에서 바카라 하는 법 수화물 조각의 부피 함량은 약 20%였다
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| 그림 2 표면 바카라 하는 법 수화물 샘플 및 바카라 하는 법 수화물 부분의 3D 추출 된 이미지의 X- 선 CT 단면 이미지 |
X- 선 CT 이미징 후, 샘플을 해저 압력 하에서 8-10cm 길이로 절단하고 압축 시험 장치로 설정했습니다 2 개의 벌크 바카라 하는 법 수화물 및 결절 바카라 하는 법 수화물 함유 진흙의 3 개의 샘플에서 압축 시험을 수행 하였다 벌크 바카라 하는 법 수화물 샘플은 10 MPa의 수압 및 4 ° C의 온도에서 압축 시험을 겪고, 결과를 3 MPa (도 3의 왼쪽 ① 및 ②에서 피크 값) 및 300 MPa의 강성 (변형 계수)의 강도로 얻었다 (왼쪽의 원점과 그림 3의 ②) 이것은 천연 바카라 하는 법 수화물의 강도와 강성을 위해 세계에서 측정 된 최초의 값입니다 이 값은 강도가 가깝지만 -10 ° C 환경 하에서 다결정 얼음에 비해 작은 강성이 있습니다 이것은 비슷한 강도를 가진 얼음이 파괴까지 큰 변형을 갖는 "인장"거동을 가지고 있으며, 바카라 하는 법 수화물은 비교적 작은 변형으로 깨지는 "깨지기 쉬운"거동을 가지고 있음을 보여 주었다 결절-유사 바카라 하는 법 수화성 함유 진흙의 경우, 샘플링 깊이에 따른 형성의 압력 상태가 10 MPa의 수압 및 4 ℃의 온도에서 재생되고 압축 시험이 수행되었을 때, 이는 바카라 하는 법 수화물을 함유하지 않은 주변 접지의 강도와 강성과 거의 같았다 (도 3-5) 다시 말해, 약 20%의 부피 함량을 갖는 바카라 하는 법 수화물 조각은 나머지 80%를 차지하는 진흙의 기계적 특성에 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다 상기 결과로부터, 표면 바카라 하는 법 수화물의 농축 영역 내부의 대규모 바카라 하는 법 수화물 부분은 주변 진흙 토양보다 강도가 높고 기계적으로 안정적 일 것으로 예상된다 한편, 주변 토양의 기계적 특성은 결절 바카라 하는 법 수화물 함유 진흙 및 주변 진흙 토양으로부터의 거대한 바카라 하는 법 수화물 전이 지역에서 지배적이라고 제안되었다 이 결과는 표면 바카라 하는 법 수화물에 대한 특정 회복 기술을 검사하고 개발 중 해저지면의 안정성을 평가하기위한 매우 중요한 통찰력을 제공합니다
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| 그림 3 압축 테스트 결과 |
바카라 하는 법 수화물은 전 세계적으로 저탄소 사회의 차세대 에너지 원으로 예상됩니다 다른 한편으로, 바카라 하는 법 수화물이 존재하는 지질 형성의 물리적 특성은 종종 각 위치에 고유하며 명백히 결정할 수 없으므로 기술적 고려 사항을 쉽게 진행할 수 없습니다 대상 지역의 개발 기술을 고려할 때 해저 땅의 강도와 강성을 이해하는 것이 계속 중요 할 것입니다 우리는 AIST의 압력 핵심 분석 기술을 계속 활용하여 미래의 개발을 목표로하는 유망한 심해 지하지면의 물리적 특성을 명확히하고 안전하고 효율적인 자원 복구 방법에 대한 제안으로 이어질 연구를 촉진 할 것입니다