해저 착저식 시추기 시험시추 보고 및 기술 동향박상준 ·

Abstract

Seabed drilling system has recently been used to drill seafloor mineral resources. This case report highlights the procedure and result of sea-trial of seabed drilling system at off-shore of Japan on March, 2016 as well as briefs an international-technical trend of seabed drilling system. In case of having less than 100 m drill depth, seabed drilling system is favorable for seafloor mineral deposits which are mostly distributed within a narrow district and situated between 1000~3000 m water depth, compared with vessel-mounted drilling system. The system is featured by the remotely-operated drill gear, which has top drives, drill strings and mud system on it. The core samples are generally recovered to ship with seabed driller after a dive. In this sea-trail, recovery rate of core samples averagely shows about 55% and the recovered rocks mostly correspond to fresh and/or weak-altered basalt. In case of drilling hydrothermal ore deposit, the recovery rate would be lower than 55% because of the fragile nature of ores. Alternatively it is used to collect cutting chips through riser or bins in order to increase the recovery rates. Recently a reverse circulation method is taken considered to acquire the better cutting-chips. Three-leg type outrigger system and four-leg type leveling system are the competing landing-instruments of seabed drill system. However the landing efficiency using these gears has to be further monitored due to lack of case reports.

해저 착저식 시추 시스템은 해저 광물자원 시추를 위해 최근 들어 사용이 증가하고 있는 시추 시스템이다. 2016년 3월 일본 근해에서 수행된 해저 착저식 시추 시스템 실해역 테스트의 과정, 결과 및 착저식 시추 기술과 관련된 국제동향을 보고한다. 해저 착저식 시추기는 선상 탑재식 시추기와 비교하여 1000~3000 m 사이 수심의 좁은 면적에 산재하여 분포하는 광체를 100 m 내외의 깊이로 시추하는데 유리한 시추 시스템이다. 해저 착저식 시추 시스템은 시추에 필요한 동력, 시추로드 및 코어베럴 등을 착저식 시추기에 장착한 후 해저 착저를 시켜 시추를 수행한다. 시추 시 획득되는 암추 시료는 시추기와 함께 회수한다. 본 실해역 시험 시추에서 회수된 시료는 모두 현무암으로, 시추 시료 회수율은 약 55%를 보인다. 그러나 현무암 보다 연약한 열수 광체를 시추 할 경우 이보다 회수율이 낮을 것으로 판단된다. 회수율을 높이기 위해 전통적인 암추 시료 회수 방법에 부가하여 무암추 시료 회수 방법을 이용하기도 하며, 최근에는 보다 안정적인 무암추 시료 회수를 위해 reverse circulation 방법 적용이 고려되고 있다. 착저 방식에 있어서 세 개 및 네 개의 다리를 이용하여 착저하는 방법이 경쟁하고 있으나, 더 많은 시추 결과를 통해 해저 착저에 유리한 방안을 고려하여야 한다.