• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.98-105
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• 2014

라이소자임은 용균 작용, 조직 회복 과정의 촉진 등의 작용을 하며 난백 중에 0.3% 함유되어 있다. 난백에서 라이소자임을 분리하는 방법으로 친화성 크로마토그래피, 이온교환크로마토그래피, 한외여과법 등이 있는데 이 중 이온교환크로마토그래피가 가장 많이 사용된다. 라이소자임을 양이온 젤이 충전된 유리 칼럼에서 분리 정제할 때 최적의 pH와 온도 조건을 찾는 것을 실험 목표로 하고, ASPEN Chromatography 전산 모사의 결과와 비교하였다. 실험에 사용되는 완충용액은 인산완충용액이었고 pH를 5~8로 변화를 주어 상온에서 실험하였고, 가장 분리가 잘 이루어진 pH에서 온도를 $5^{\circ}C$ 간격으로 $25{\sim}40^{\circ}C$로 변화시켜 실험하였다. RP-HPLC (Reversed phase High Performance Liquid Chromatography) 분석을 통해 라이소자임의 체류 시간을 확인하였고, OriginPro 8을 이용해 용출 단계에서 크로마토그램의 면적을 비교하여 라이소자임의 양을 정량분석하였다. 결과를 분석한 결과, pH 5일 때, 온도가 $25^{\circ}C$에서 가장 많은 양의 라이소자임이 분리되었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.55-62
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• 2015

국내에서는 천연가스 공급국가와 수입국가의 거리, 공급시설 투자, 국가 간 협력 등 여러 가지 제약에 따라 액화천연가스를 수입하고 있다. 수입한 액화천연가스를 수요처로 공급하기 위해 해수를 이용한 기화과정에서 냉열이 낭비되고 있다. 본 연구에서는 이러한 냉열을 효율적으로 활용하는 냉열발전시스템에서 직접팽창과 유기랭킨사이클 방식의 운전성능을 비교 연구하였다. 시뮬레이션은 Aspen HYSYS를 이용하여 수행하였으며, 운전성능 분석은 T-S 선도 및 시스템 성능 해석을 토대로 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과로부터 발전시스템의 운전 측면에서는 유기랭킨사이클 방식이 유리한 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.95-101
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• 2016

본 연구에서는 다양한 수소 생산 방법 중 하나인 천연가스 수증기 개질반응(natural gas steam reforming reaction)에 대해 일반적인 충전층반응기와 반응기와 수소분리기가 결합된 새로운 형태의 분리막 반응기에서의 성능에 대한 비교분석을 수행하였다. Xu 와 Froment에 의해 기존에 발표된 실험결과를 바탕으로 상업용 화학공정모사기인 Aspen $HYSYS^{(R)}$ 모델이 개발되었으며, 반응온도, $H_2$ 투과량, Ar 유량 등이 분리막 반응기에서의 반응물의 전환율 및 $H_2$ 수율 향상도에 미치는 영향에 대해 분석한 결과 분리막 반응기에서 보다 많은 양의 수소수율 및 메탄전환율이 확인되었다. 더 나아가, 전체 시스템에서 필요로 하는 열량을 공급하기 위해 요구되는 천연가스의 양에 초점을 맞춰 분리막 반응기에서의 원가절감 가능성을 평가한 결과, 분리막 반응기에서 10.94%의 원가절감이 관찰되었다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.182-192
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• 2022

This study provides an overview of the production costs of methane and hydrogen via water electrolysis-based hydrogen production followed by a methanation based methane production technology utilizing CO₂ from external sources. The study shows a comparative way for economic optimization of green methane generation using excess free electricity from renewable sources. The study initially developed the overall process on the Aspen Plus simulation tool. Aspen Plus estimated the capital expenditure for most of the equipment except for the methanation reactor and electrolyzer. The capital expenditure, the operating expenditure and the feed cost were used in a discounted cash flow based economic model for the methane production cost estimation. The study compared different reactor configurations as well. The same model was also used for a hydrogen production cost estimation. The optimized economic model estimated a methane production cost of $11.22/mcf when the plant is operating for 4000 hr/year and electricity is available for zero cost. Furthermore, a hydrogen production cost of $2.45/GJ was obtained. A sensitivity analysis was performed for the methane production cost as the electrolyzer cost varies across different electrolyzer types. A sensitivity study was also performed for the changing electricity cost, the number of operation hours per year and the plant capacity. The estimated levelized cost of methane (LCOM) in this study was less than or comparable with the existing studies available in the literature.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.291-298
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• 2023

본 연구는 가축분뇨를 가스화 하여 연료 가스를 생산하는 공정의 경제성과 탄소배출 관점에서의 지속가능성을 평가하였다. 본 연구에서 고려한 가스화 공정은 가스화 시설, 연료가스 정제 시설 및 생산 가스를 수요처를 수송하기 위한 파이프 라인의 설치까지 전체 시설을 고려하여 해당 기술의 현실적인 타당성을 평가하였다. 해당 연구는 실험 결과를 반영하는 ASPEN PLUS 시뮬레이션을 토대로 도출되었다. 경제성 및 CO₂ 전 주기 평가 결과, 축분 가스화를 통해 얻어진 연로가스는 발열량은 낮지만, 높은 수소 함량으로 천연가스와 가격적으로 경쟁력이 있다는 결과를 확인하였다. 특히, 탄소 배출 측면에서 높은 수소 함량으로 연료를 연소하였을 때 발열량당 배출되는 이산화탄소의 양이 천연가스에 비해 낮아 탄소 배출량 감축에 기여할 수 있다는 점을 확인하였다. 또한 다양한 시나리오 분석을 통해 외부 요인 및 정책적 요인에 따른 경제성을 확인하였고, 재무 재표 분석을 통해 해당 기술을 실질적인 사업화 가능성을 평가하였다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제7권1호
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• pp.19-22
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• 2017

SI process is one of the most advanced thermochemical water splitting cycles enabling mass production of hydrogen without emitting carbon dioxide when coupled to nuclear heat energy. The highest temperature (close to $1000^{\circ}C$) required in SI process is well matched with the outlet temperature of a coolant circulating a high-temperature gas-cooled reactor at around $950^{\circ}C$. In Section 3, some heat exchangers are included to recover heats from process flows at high temperature. In this work, we designed a heat exchanger based on the $1Nm^3/hr$ $H_2$ production capacity using commercial tools for chemical process design.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.156-163
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• 2015

The fuel cells have been investigated in the applications of marine as the high efficient and eco-friendly power generating systems. In this study, modeling of IR Type molten carbonate fuel cell (Internal Reforming Type molten carbonate fuel cell) has been developed to analyze the feasibility of thermal energy utilization. The model is developed under Aspen plus and used for the study of system performances over regarding fuel types. The simulation results show that the efficiency of MCFC system based on NG fuel is the highest. Also, it is also verified that the steam reforming is suitable as pre-reforming for diesel fuel.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.543-550
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• 1998

From the power plant in a steel plant, environment pollutants such as $SO_x$, $NO_x$, CO and $CO_2$ are emitted by combustion reactions of the fuels which are by-product gases, oil and liquefied natural gas(LNG). To reduce the amounts of the pollutants, it is important to build a predictive model for the emission of the pollutants. In this paper, model that predict the amounts of generated pollutants for the used fuel is developed by using Gibbs free energy minimization method[1] with the temperature correction technique. For some data set, the calculation results from this model are compared with the real emission amounts of $SO_x$, $NO_x$, and the result of the calculation by both ASPEN PLUS which is a commercial simulation software. This model shows good results and can be applied to other power plants.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.17-22
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• 1994

오류역전파 신경망을 인산형 연료전지의 조업변수인 산소 및 수소 유량, 작동온도에 대하여 학습시켜 연료전지 모델을 구성하였다. 또한 구성된 모델을 이용하여 다양한 조업조건에서의 단위전지 성능을 예측하여 이를 실험결과와 비교하였으며, 학습된 신경망을 ASPEN PLUS의 단위공정으로 도입하여 50kW 출력의 연료전지 공정을 구성한 후 조업변수에 대한 영향을 살펴보았다. 3개의 층으로 구성된 오류역전파 신경망은 학습단계상수와 모멘텀이 각각 0.7 및 0.9인 경우 단위전지 성능곡선을 가장 정확히 학습하였으며, 이에 의하여 구성된 신경망 모델은 수소 및 산소의 유량, 온도의 변화에 따른 단위전지 성능곡선의 변화를 정확히 예측하였다. 연료전지 전체공정의 모사에서는 개질기의 경우 $600^{\circ}C$의 상압에서 수증기/탄화수소 비율이 2.6일 때, 연료전지의 경우 작동온도가 190~20$0^{\circ}C$일 때 연료전지의 출력이 최대값을 나타내었으며, 단위전지의 전기화학적 효율은 약 45%, 수소이용률은 약 61%, 발전시스템 전체의 효율은 18%이었다.

• 신재생에너지
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• 제9권3호
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• pp.20-28
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• 2013

The gasification process has developed to convert coal into the more useful energy and material since decades. Despite the numberous design of ones, entrained flow gasifier of the major companies has had an advantage on the market. Because it has a merit of full-scale and high performance plant. In this paper, the gasification technologies of GE energy, Phillips, Siemens and Shell have been reviewed to compare their characteristics and a high performance gasification process was suggested. And the simulation model of gasifiers using Aspen Plus offered the quantitative comparison data for difference designs. The simulation results revealed the poor performance of the slurry feed than dry design. The corresponding cold gas efficiency of 77% is much lower than the 80.3% for the dry feed cases. The exergy analysis of the difference syngas quenching system showed that chemical quenching is superior to another. The results of analysis recommend the two stage gasifier with dry multi-feeder as the energy effective design.