CO2 해양지중저장시 저장 CO2의 단층을 통한 누출 과정에 대한 수치 모사

Abstract

본 연구의 목적은 이산화탄소를 해양지중저장시 누출 단층이 존재할 경우, 단층을 통한 누출 시나리오를 가정, 시뮬레이션하여 누출량, 누출 시간등을 포함하는 누출 특성을 예측하는데 있다. 수치해석에 사용된 소프트웨어는 TOUGH2-MP ECO2N이고, 해양지중은 단순화된 지층 구조 모델로 가정하였다. 이산화탄소 주입량이 누출에 미치는 영향을 파악하고자 연간 주입량을 25, 50, 75만톤으로 바꿔어가며 계산을 하였다. 연간 25만톤을 주입할 때는 단층이 존재하여도 해저면으로의 누출은 계산되지 않았다. 연간 50만톤, 75만톤을 주입할 때는 해저면으로 누출이 발생하였고, 누출이 일어난 시점은 주입후, 각각 17.8년, 22.9년이다. 누출된 이산화탄소의 유량은 총 주입량 대비 8~16% 정도이고, 대략 40년에 걸쳐서 누출이 진행되었다. 누출이 40년 정도의 긴 시간을 통해서 소량으로 진행되는 특성은 누출 단층이 주입정에서 1km 안쪽에 존재한다는 극한 조건에서도, 엔지니어가 적절히 방제하면 큰 환경 피해를 막을 수 있다는 것을 암시한다.지중은 단순화된 지층 구조 모델로 가정하였다. 이산화탄소 주입량이 누출에 미치는 영향을 파악하고자 연간 주입량을 25, 50, 75만톤으로 바꿔어가며 계산을 하였다. 연간 25만톤을 주입할 때는 단층이 존재하여도 해저면으로의 누출은 계산되지 않았다. 연간 50만톤, 75만톤을 주입할 때는 해저면으로 누출이 발생하였고, 누출이 일어난 시점은 주입후, 각각 17.8년, 22.9년이다. 누출된 이산화탄소의 유량은 총 주입량 대비 8~16% 정도이고, 대략 40년에 걸쳐서 누출이 진행되었다. 누출이 40년 정도의 긴 시간을 통해서 소량으로 진행되는 특성은 누출 단층이 주입정에서 1km 안쪽에 존재한다는 극한 조건에서도, 엔지니어가 적절히 방제하면 큰 환경 피해를 막을 수 있다는 것을 암시한다.