CO2 주입 온도 변화에 따른 주입정내 CO2의 거동변화 수치해석

Abstract

이산화탄소 포집 및 저장 기술(Carbon Capture and Storage CCS)은 기후 변화에 대응하기 위하여 CO2를 적극적으로 감축할 수 있는 기술로 현재 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 CCS 사업에서 중요하게 대두되는 문제 중 하나는 원활하고 안전한 주입을 위한 주입조건의 결정이다. 최적의 주입 조건을 도출하기 위해서는 주입정 내에서의 열유동장은 명백히 규명되어야 한다. 이에 본 연구는 FLUENT ver. 15를 사용하여 주입정내의 열유동장을 전산유체 방법을 사용하여 해석하였다. 주입 대상은 수심 150 m의 대륙붕 해저 2000m 지점이다. 주입률은 연간 100만톤으로 가정하였다. 주입정 관경 및 길이는 각각 13 cm, 2000 m 이다. 주변암석과의 열교환을 고려하기 위해서 관경 주위 100m 반경에 있는 암석을 해석 영역에 포함시켰다. 주입 시 에너지 절감을 위해서 가열과정이 생략된 4℃를 CO2 주입온도로 설정하였고, 일반적인 주입온도보다 낮은 CO2의 온도 영향을 해석하였다.