| 초록 |
지열에너지는 지속가능하여, 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지로 기대된다. 지열에너지를 사용하는 방식에는 지중열교환기를 이용하는 방식이 매우 효과적이나, 높은 설치비용과 사고 발생시 사회적∙환경적 위험이 발생할 수 있어,설계 및 운전특성을 확보하기 위하여 열교환기내에서 열매체의 제반 열전달특성을 엄밀히 해석할 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 열교환기의 기본 구조로 설정하였다. ANSYS Fluent 의 다중병렬 GPU 연산방법을 이용하였으며, 지중관열교환기를 통과하는 열매체의 온도분포를 계산하여, 실제 현장의 실험치들과 비교하였다. 실측치와 CFD 결과치를 비교하면, 대략 3%의 오차이내에서 유사하게 나타났다. 이를 근거로 공급속도를 변화시키면서, 입구와 출구간의 온도차에 대한 결과를 산출하였으며, 또한, 유입 수의 온도값을 변화시키면서 열매체의 열거동에 대한 CFD 결과치들을 산출하였다. 다양한 조건들에 대한 데이터 값들의 결과들은 주변 조건의 실시간 변화 및 이상증상에 대하여 대응을 비롯한, 대규모 지열발전소의 통합환경 안전관리를 위한 인공지능 빅데이터 자료로 활용될 수 있을 것이다. |
