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PSInSAR를 이용한 CO2-EOR이 적용된 SACROC 유전의 시계열 지표변위 분석 = Analysis of surface displacement time-series obtained in the SACROC oil field during CO2-EOR using PSInSAR
이산화탄소 주입을 통한 원유 회수 증진(carbon dioxide-enhanced oil recovery, CO2-EOR)은 원유 생산성과 온실가스 감축을 동시에 달성할 수 있는 유망한 탄소 포집 및 저장(carbon capture and storage, CCS) 기술로 각광받고 있다. CO2-EOR을 적용할 때, 이산화탄소를 저류층에 대량 주입할 경우 지표 변형이 유발될 수 있으며, 이는 CCS의 안정성뿐만 아니라 지상의 다양한 인프라에도 위험을 초래할 수 있다. 따라서 CO2-EOR이 적용된 유전 지역의 정밀한 지표변위 모니터링이 필수적이다. 이 연구에서는 CO2-EOR 방식으로 원유를 생산하는 미국 텍사스 주의 Snyder Area Canyon Reef Operating Committee(SACROC) 유전을 대상으로 2016년 10월부터 2024년 6월까지 획득된 Sentinel-1 합성구경레이더(synthetic aperture radar, SAR) 자료에 시계열 레이더간섭기법 중 하나인 고정산란체 간섭기법(persistent scatterer interferometric SAR, PSInSAR)을 적용하여 레이더 관측 방향(line of sight, LOS)의 지표변위를 관측하고, 변위의 발생 기작을 해석하였다. 유전의 북부 및 북동부 지역에서는 이산화탄소의 주입 및 원유 생산의 상대적불균형에 기인하는 것으로 추정되는 국지적인 지표변위가 관측되었으며, 레이더 관측 방향에서 최대 4.9 mm/yr의 지반 융기와 최대 4.7 mm/yr의 침하가 확인되었다. 유전의 중부 지역에서는 LOS 변위속도가 ±1 mm/yr 이내로 작았으며, 이산화탄소 주입과 원유 생산에 의한 지표변위의 평형이 상대적으로 유지되고 있음을 추정할 수 있었다. 유전에 인접한 도시인 Snyder에서는 ±0.5 mm/yr 이내의 매우 작은 LOS 변위속도가 관측되어 지반이 안정적임을 확인하였다. 이 연구는 이산화탄소 주입과 원유 생산이 병행되는 지역에서 PSInSAR 기법이 CCS의안정성 평가와 운영 최적화에 효율적으로 활용될 수 있음을 보여주었다.