| 초록 |
지열에너지는 지속가능하여, 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지로 기대된다. 지열에너지를 사용하는 방식에는 지중열교환기를 이용하는 방식이 있으며, 높은 설치비용과 새로운 기술의 도입 시 사회적∙환경적 위험이 발생할 수 있어, 지중열교환기의 엄밀한 설계 및 운전특성을 확보하기 위하여 열교환기내의 온도분포 및 열전달특성을 해석할 필요가 있다. 본 연구에서는 Fluent 의 다중병렬 GPU 연산방법을 이용하여 지중관열교환기를 통과하는 열매체의 온도분포를 계산하여, 실제 현장의 실험치들과 비교하였다. 또한, 지중관열교환기를 통과하는 유체의 입구에서의 온도를 현장의 측정치로 설정한 후, 평균유체속도에 따른 관내 온도분포 및 입구와 출구 온도차를 산출하였다. 주어진 현장의 조건에 대하여, 실측치(6.12K)와 CFD를 이용한 결과치(5.93K)를 비교하면, 3.1%의 오차이내에서 CFD해석치가 실측치와 유사하게 나타났다. 이를 근거로 공급속도를 변화시키면서, 입구와 출구간의 온도차에 대한 결과를 산출하였으며, 또한, 유입 수의 온도값을 변화시키면서 CFD 의 결과치들을 산출하였다. 이와같이 다양한 조건들에 대한 데이터 값들의 마이닝 결과들은 주변 조건의 실시간 변화에 대하여 대규모 지열발전소의 통합환경 안전관리를 위한 인공지능 빅데이터 자료로 활용될 수 있을 것이다. |
