기체상태의 CO2 주입시 주입관내 상변화 및 유동 특성의 수치해석적 연구: 포항분지 해상 중소규모 CO2 지중저장 사업에 적용

Abstract

대수층에 이산화탄소를 저장하는 기술은 높은 저장능력과 경제성 때문에 지구 온난화를 완화하는 가장 효율적 인 방법중 하나이다. 포항분지 해상 중소규모 CO2 지중저장 실증은 심부 대수층에 CO2 를 저장하는 사업으로 대규 모 CO2 저장에 필요한 실증요소 기술을 개발하고 검증하는데 목적이 있다. 이 사업의 초기 설계 단계에서 도전적으 로 직면하는 문제중 하나는 CO2 를 주입하는 주입관에서 주입성을 확보하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 주입량, 압력, 온도, CO2 의 상변화 및 그에 따른 열역학적인 물성값 등을 계산하여 주입 조건을 계산하였다. 본 연구 를 위해 기체 상태의 CO2 를 주입관에 주입하여 기체-액체-초임계 상의 상변화 거동 및 유동 특성의 변화를 OLGA 프로그램을 이용하여 수치해석적으로 분석하였다. 결과를 통하여 CO2 의 주입 시스템과 대수층의 공저압을 연계 하는 주입조건을 제시하였다.