초임계 상태의 CO2 주입시 주입관내 유동 특성의 수치해석적 연구 : 포항분지 중소규모 CO2 지중저장 실증 사업에 적용

Abstract

본 연구는 기존 연구에서 다루었던 기체상태의 CO2를 송출시 주입관내 상변화 및 유동특성 연구의 계속으 로 액체 상태의 CO2를 송출하여 초임계 상태로 주입시의 연구 결과이다. 지중에 CO2를 저장하는 기술은 높은 주입성, 저장량 및 경제성으로 기후 변화를 완화하는 효율적인 방법중 하나이다. 심부 대수층에 CO2를 주입 및 저장하는 실증 프로젝트인 포항분지 CO2 지중저장 사업은 미래 대규모 CO2 지중 저장 사업에 필요한 기술 을 개발하는데 목적이 있다. 이 사업의 설계 단계에서 고려해야 하는 문제 중 하나는 CO2를 주입시 주입관내 CO2의 상(phase)변화 및 그에 따른 유동특성의 분석이다. 이러한 문제 해결을 위해 주입량에 따른 압력, 온도 및 열역학적인 물성값 등을 계산하여 주입설비의 송출 조건을 결정한다. 본 연구를 위해 액체 상태의 CO2를 송출하고 초임계로 변하는 주입관내 상변화 및 유동 특성을 OLGA 프로그램을 사용하여 수치해석적으로 분 석하였다. 결과를 통하여 CO2의 주입 시스템과 저장소의 공저압을 연계하는 주입 송출 조건을 제시하였다.