미세조류는 작물보다 빠른 성장력을 가지고 있어, 바이오디젤 생산을 위한 차세대원료이자 가축분뇨에서 발생하는 영양물질을 효율적으로 제거하는데 시스템 개발에 활용될 수 있다. 에너지 생산시설 및 생물학적 분해에 의한 수처리시설에 활용하기 위해서는 배양시설의 대형화가 필요하며, 기존의 현장실험을 통하여 보기 어려운 배양액의 유동해석을 바탕으로 생산, 응집, 혼합 등의 생물학적인 배양환경 분석이 필요하다. 특히 미세조류의 성장을 위하여 광, 이산화탄소 농도, 온도, 영양물질 등이 안정적으로 균일하게 제공되어야 한다. 본 연구에서는 10 톤 급의 미세조류 배양용 Raceway pond에서 생산은 물론 수확을 위한 응집효율 향상을 위한 시스템의 문제점을 고찰하고 해결방안 및 최적화된 모델을 설계하고자 한다. 이를 위하여 전산유체역학 (CFD, Computational fluid dynamics)을 이용하여 Raceway pond 모델링을 수행하였으며, VOF (volume of fluid) 다상모델 등을 통하여 내부 배양환경을 모의하였다. 현재까지 응집효율 향상을 위한 범용적인 모델이 개발 및 적용되어 있지 않기 때문에 현장에서 분석 및 조절이 가능한 난류강도와 이산화탄소 주입량에 따른 pH 농도 등을 바탕으로 응집을 조율할 수 있다.