The Effect of the CO₂ Concentration in the Subsea Pipeline about the CO₂ Storage into the Saline Aquifer

본 연구는 대염수층 내 CO₂ 격리 시 CO₂ 함량 조건에 따른 해저 배관망 내 유동안정성 평가를 수행하였다. 대염수층의 경우 압력과 온도 조건이 높으므로 전체 시스템 내 93, 98, 99 w.t%의 혼합유체 모두 고밀도 단상 CO₂ 조건을 만족하며, 그로 인해 전체 수송 시스템 내 유동 패턴이 매우 안정적 임을 확인하였다. 또한, CO₂의 경우 천연가스와 달리 고밀도 CO₂(초임계, 액체)의 생성이 용이하므로 초크 내 줄-톰슨 효과가 제한적으로 나타났다. CO₂ 불순물에 따른 하이드레이트 상평형 곡선 차이는 매우 작으므로, 주입 및 비 주입 기간 모두 CO₂ 함량 차이가 나더라도 하이드레이트 위험성 변화는 매우 작음을 확인하였다. 따라서, 배관망 내 주입된 CO₂ 순도가 93 w.t%까지 낮더라도 대염수층인 경우 안정적인 유동이 가능함을 확인할 수 있었다. 이를 통해 대염수층 내 CO₂ 저장 시 포집조건을 유연하게 함으로서 비용 절감이 가능할 것으로 기대된다.