Five spot flooding 석유 시추 효율성 극대화를 위한 구조격자 기반 다중 유체 수치 알고리즘 개발

본 과제는 지하의 다공성 매체에 물이나 반응성 유체를 주입하여 석유 생산량을 높이는 Five spot flooding 공법을 빠르고 정확하게 예측하기 위한 전산모사 기술 개발 연구임. 석유와 물 등 여러 유체의 흐름을 컴퓨터로 계산하고, 복잡한 경계와 물성 변화를 효율적으로 처리하는 수치 알고리즘 개발이 핵심임. 연구 목표는 IFEM과 다중 격자 방법을 활용하여 FSF 시뮬레이션의 계산 시간을 줄이고, 불연속 모세 압력 및 석유와 반응하는 유체까지 해석 범위를 확장하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 인터페이스가 있는 convection-Diffusion 방정식과 다상 방정식을 위한 IFEM-CV 및 Euler Backward - IFEM-CV 방법 개발, Newton 전개와 upwinding scheme 적용, 다중 격자 기반 계산 복잡도 개선, DB-IFEM을 이용한 불연속 점프 조건 처리, compositional model용 일반화된 IFEM 개발임. 기대 효과는 meshsize를 줄여도 계산 부담을 낮춰 석유 생산량 예측의 정확도를 높이는 데 있으며, 혈류 분석, 지하수 오염, 세포 생물, 표면 화학, Maxwell 방정식 및 fluid-structure 상호 작용 등 다양한 유체·물리 문제로의 확장 가능성 확보임.