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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임종세
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한국해양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2017
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가스하이드레이트는 천연가스가 저온·고압 상태에서 물과 결합하여 생기는 고체 형태의 물질로 국내의 경우 동해 울릉분지에 약 6∼8억 톤 이상이 부존되어 있을 것으로 추정하고 있으며, 현장시험생산을 수행하기 위해 심해 퇴적층에서의 유동 특성 및 생산기법 적용에 따른 효율 분석 연구가 수행되고 있다. 선행 연구를 통해 특정 가스하이드레이트포화율 조건에서 감압법 적용 시 가스 생산이 지연되는 한계 포화율의 존재 가능성이 발견됨에 따라 현장시험생산 후보지 퇴적층 조건에서 한계 가스하이드레이트포화율을 파악하는 것이 요구된다. 이를 위해 한국지질자원연구원에서는 다양한 가스하이드레이트포화율 조건에서 코어 스케일의 생산모사 실험을 수행하였다.
이 연구에서는 코어 스케일의 생산모사 실험에 대한 전산수치해석을 통해 실험결과에 대한 검증 및 한계 가스하이드레이트포화율을 파악하고자 하며, 예측된 한계 가스하이드레이트포화율에 대한 현장 적용성 확장을 위해 중규모 실험시스템을 반영한 전산수치해석을 수행하고자 한다. 실험에서 측정한 자료들과 퇴적시료의 물성을 활용하여 실험시스템을 모사한 전산수치 모델을 구축하였으며, 감압법 적용에 따른 실험에서 측정된 CT값과 전산수치해석을 통해 파악된 가스하이드레이트를 포함한 유체밀도 변화를 비교·분석한 결과 가스하이드레이트 해리 양상이 유사한 것을 파악할 수 있었다. 이렇게 구축된 전산수치 모델을 활용하여 실험조건이 포함된 다양한 가스하이드레이트포화율 조건(10∼80%)에서의 해리 거동 분석으로 확장 적용하였다. 그 결과 50∼60% 포화율 조건에서 가스 및 물 생산량이 지연되는 것을 파악할 수 있었으며, 이를 통해 해당 조건에서 한계 가스하이드레이트포화율이 존재할 것으로 사료되었다. 중규모 실험시스템을 모사한 전산수치 모델을 활용하여 포화율 50%와 60%에서 생산 변화를 파악한 결과 미니 고압 Cell 연구를 통해 파악한 한계 가스하이드레이트포화율과 유사하게 포화율 60%에서 생산이 지연되는 것을 확인할 수 있었다.
이 연구에서는 코어 스케일의 생산모사 실험에 대한 전산수치해석을 통해 실험결과에 대한 검증 및 한계 가스하이드레이트포화율을 파악하고자 하며, 예측된 한계 가스하이드레이트포화율에 대한 현장 적용성 확장을 위해 중규모 실험시스템을 반영한 전산수치해석을 수행하고자 한다. 실험에서 측정한 자료들과 퇴적시료의 물성을 활용하여 실험시스템을 모사한 전산수치 모델을 구축하였으며, 감압법 적용에 따른 실험에서 측정된 CT값과 전산수치해석을 통해 파악된 가스하이드레이트를 포함한 유체밀도 변화를 비교·분석한 결과 가스하이드레이트 해리 양상이 유사한 것을 파악할 수 있었다. 이렇게 구축된 전산수치 모델을 활용하여 실험조건이 포함된 다양한 가스하이드레이트포화율 조건(10∼80%)에서의 해리 거동 분석으로 확장 적용하였다. 그 결과 50∼60% 포화율 조건에서 가스 및 물 생산량이 지연되는 것을 파악할 수 있었으며, 이를 통해 해당 조건에서 한계 가스하이드레이트포화율이 존재할 것으로 사료되었다. 중규모 실험시스템을 모사한 전산수치 모델을 활용하여 포화율 50%와 60%에서 생산 변화를 파악한 결과 미니 고압 Cell 연구를 통해 파악한 한계 가스하이드레이트포화율과 유사하게 포화율 60%에서 생산이 지연되는 것을 확인할 수 있었다.
목차
제 1 장 서 론 1제 2 장 가스하이드레이트포화율에 따른 미니 고압 Cell 실험 42.1 실험방법 42.2 감압 생산 및 실험결과 7제 3 장 미니 고압 Cell 실험 전산수치해석 93.1 TOUGH+HYDRATE 개요 93.2 미니 고압 Cell 실험 전산수치 모델 구성 113.3 전산수치해석 결과 비교 분석 163.4 다양한 가스하이드레이트포화율 조건에 따른 전산수치해석 24제 4 장 중규모 생산모사 실험 전산수치해석 324.1 전산수치 모델 입력변수 설정 324.2 한계 가스하이드레이트포화율 조건의 전산수치해석 결과 35제 5 장 결 론 43참고문헌 45
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