• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1080-1087
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• 2019

화학물질 취급공정에서 발생하는 화학사고를 예방하기 위해 기본적으로 요구되는 위험성 분석 (Risk Analysis)시 공정의 특성을 잘 반영하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 CFD (computational fluid dynamics) 언어를 활용하여 화학공장의 고위험 공정을 대상으로 신뢰성 있는 사고 피해 결과를 분석하고 안전확보 방안을 제시하였다. 이를 위한 방법론적 사례로 화학공장의 RHDS (잔사유수첨탈황공정) 공정을 대상으로 실제공정의 운전조건, 설비 및 장치의 형태와 밀집도, 대기상태, 바람의 영향 등 여러 복합적 변수를 고려하여 FEA (Finite Element Analysis)와 CFD 시뮬레이션을 수행하여 확산, 폭발 시뮬레이션을 수행하였으며, 3D Scanning 기술, 누출공 크기 산정, 누출량 산정을 위한 CFD 적용 가능성을 검토하였다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.140-147
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• 2017

본 연구에서는 연료전지용 디젤 흡착 탈황 반응기에 사용된 촉매를 재생하는 공정을 수치해석을 통해 모사하고 분석하여 관련된 기초 공정 정보를 도출하였다. 촉매 재생에 사용되는 질소 퍼지가스의 유량, 충전된 탈황촉매의 투과율, 반응기의 크기, 반응기의 단열 성능에 따른 정상상태 해석을 통해 각각의 요소가 촉매 재생에 미치는 영향들을 살펴보았다. 온도의 영향을 거의 받지 않았던 탈황공정과 달리 촉매의 재생 공정에서는 온도 변화에 따라 영향을 크게 받았으며 이전 탈황 연구에서 중요한 공정 변수였던 충전된 촉매의 투과도, 충전층의 공극률 등은 큰 영향을 미치지 못했다. 비정상상태 해석을 수행하여 재생에 소요되는 시간을 예측하였으며 퍼지가스의 유량과 온도를 변화시키며 재생에 소요되는 시간을 분석한 결과, 퍼지가스의 유량을 높이는 것 보다 온도를 높이는 것이 재생에 더 효율적임을 확인하였다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기의 재생 공정 개발에 활용될 것으로 기대된다. 또한 본 결과는 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용될 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• 국제지역연구
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• 제14권1호
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• pp.141-160
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• 2010

본 연구의 목적은 국내 석유화학산업의 파트너십과 프로세스혁신의 GSCM 사업성과 결정요인에 대해서 분석하였다. GSCM을 구축한 국내 석유화학산업 기업의 68개 기업들을 대상으로 실증분석을 수행하였다. 석유화학산업의 GSCM 결정요인으로 프로세스혁신, 파트너십 등의 2개의 요인들로 측정하였다. 사업성과 요인은 민첩성 요인으로 측정하여 연구모형에 포함시켜 실증분석을 한 결과 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 첫째, GSCM의 파트너십은 GSCM의 사업성과인 민첩성에 정(+)의 영향을 미쳤다. 둘째, GSCM의 프로세스혁신은 GSCM의 사업성과인 민첩성에 정(+)의 영향을 미쳤다. 본 연구는 석유화학산업의 기업이 파트너십, 프로세스혁신 요인이 사업성과에 영향을 미치는 연구결과를 도출하였고, 향후 연구로 파트너십, 프로세스혁신 등의 측면이외에 GSCM의 특성을 파악하는 요인들이 연구모형에 반영되어야 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.4024-4031
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• 2014

나노섬유의 경우 넓은 비표면적과 높은 공기투과도 등으로 인해 여러 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 또한 석유화학 기반 고분자의 경우 가채연수 제한문제와 이산화탄소 배출에 의한 온실가스 유발문제로 인해 바이오매스 유래 고분자로의 패러다임의 전환이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 목질계 셀를로오즈로부터 유래된 플랫폼 화합물 중 퓨란계 유도체인 2,5-furandicaboxylic acid와 ethylene glycol을 이용하여 이를 중합한 바이오매스 유래 PEF(polyethylene furoate)를 제조 및 이를 활용하여 전기방사법을 통해 나노섬유를 제조하고자 하였으며, 또한 전기방사 과정에서 사용된 용매와 고분자 용액의 농도, 전기장의 세기 등의 변수들이 섬유형상에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하고자 하였다. 결론적으로, PEF 15 wt%의 농도로 HFIP를 용매로 제조한 고분자 용액을 이용하여 약 200~700 nm의 나노섬유의 제조가 가능하였으며, 섬유의 직경은 인가된 전기장의 세기가 증가할수록 증가하였다.

• 한국안전학회지
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• 제28권3호
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• pp.44-50
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• 2013

Process gas piping is one of the most basic components frequently used in the refinery and petrochemical plants. Many kinds of by-product gas have been used as fuel in the process plants. In some plants, natural gas is additionally introduced and mixed with the byproduct gas for upgrading the fuel. In this case, safety or design margin of the changed piping system of the plant should be re-evaluated based on a proper design code such as ASME or API codes since internal pressure, temperature and gas compositions are different from the original plant design conditions. In this study, series of piping stress analysis were conducted for a process piping used for transporting the mixed gas of the by-product gas and the natural gas from a mixing drum to a knock-out drum in a refinery plant. The analysed piping section had been actually installed in a domestic industry and needed safety audit since the design condition was changed. Pipe locations of the maximum system stress and displacement were determined, which can be candidate inspection and safety monitoring points during the upcoming operation period. For studying the effects of outside air temperature to safety the additional stress analysis were conducted for various temperatures in $0{\sim}30^{\circ}C$. Effects of the friction coefficient between the pipe and support were also investigated showing a proper choice if the friction coefficient is important. The maximum system stresses were occurred mainly at elbow, tee and support locations, which shows the thermal load contributes considerably to the system stress rather than the internal pressure or the gravity loads.

• 박물관보존과학
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• 제11권
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• pp.9-16
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• 2010

국립춘천박물관은 고려 철제석가여래좌상의 부식방지와 상설전시 활용을 위하여 보존처리를 실시하였다. 처리 전 유물의 상태는 부식으로 인한 표면 박락현상이 관찰되었고 가부좌의 오른편 둔부에서 다리부분까지 결손되어 정상적인 전시가 불가능 하였다. 따라서 표면의 이물질을 제거하고 강화·보호 위한 강화처리 작업이 진행되었다. 강화처리 진행에 앞서 국내·외 연구 자료를 바탕으로 micro crystalline wax계를 선정하여 기초 실험을 실시하였다. 그 결과 (주)동남유화의 wax(in xylene) 5wt%가 백화현상과 표면 색상변화가 적으며 작업에 편리성이 높아 강화제로 선택하여 부식을 억제하였다. 결손부분의 복원은 내부 지지대 제작과 함께 epoxy계 수지를 이용하여 탈착이 가능한 복원을 실시하여 전시 효용성을 높였다.

• 분석과학
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• 제8권2호
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• pp.205-213
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• 1995

알루미나에 흡착된 coronene이 tetra-phenylporpine에 의해 탈착되어 역확산되는 과정을 분광광도법을 이용하여 조사하였다. 액상에서 진행되는 흡착되는 물질과 탈착되는 물질의 역확산과정을, 교차하는 물질의 확산량이 같다는 가정 아래 Fritz 2 성분 흡착등온식을 적용한 역확산 모델로 모사하였다. Tetra-phenylporphine에 의해 탈착되는 과정에서 결정된 coronene 의 역확산계수는 ${\sim}10^{-15}m^2/sec$였으며, 흡착되는 과정에서 결정된 tetra-phenylporphine의 역확산계수는 ${\sim}10^{-11}m^2/sec$였다. 탈착되는 과정에서 결정된 coronenne의 역확산계수가 단일 성분의 흡착과정에서 결정된 확산계수에 비해 $10^5$배 정도로 적게 결정되는 이유는, 확산 교차에 의한 효과뿐 아니라 탈착과정에서 세공내 coronene의 농도 구배가 커진 데 기인하는 것으로 설명되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.565-572
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• 2020

본 연구는 증류탑 분리공정 시스템 최적화를 위하여 인공지능 머신러닝이 적용된 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 증류탑 분리공정은 석유화학 산업의 대표적이고 핵심적인 공정이다. 하지만 다양한 운전조건과 연속식공정 특성으로 인하여 안정적인 운전이 어려우며 운전자 숙련도에 의하여 공정효율에 차이가 발생된다. 이를 해결하기 위하여 이론적 시뮬레이션을 활용한 제어방법이 개발되어 사용되고 있지만 특수하거나 복잡한 반응이 포함된 공정에는 적용이 어려우며, 거대한 시스템에 대하여 분석이 이루어질 경우 계산비용 증대로 인하여 실시간 제어와 연동이 어려운 한계점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 머신러닝을 기반으로 한 경험적 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통하여 최적의 공정운영방법을 제시하고자 한다. 경험적 시뮬레이션 개발은 실제 공정에서 수집된 빅 데이터, 데이터마이닝을 통한 특성추출, 공정을 대표하는 데이터 선별, 화학공정 특성에 맞는 모델 선정으로 이루어졌으며, 현장검증 및 테스트를 통하여 증류탑 분리공정 플랫폼이 개발되었다. 최종적으로 개발된 플랫폼을 통하여 운전 조작변수의 예측이 가능하며, 최적화된 운전조건을 제공하여 효율적인 공정운영을 달성할 수 있다. 본 논문은 머신러닝 기법을 화학공정에 적용한 기초연구로서 이후 다양한 공정에 적용하여 4차 산업의 스마트 팩토리의 초석이 되어 널리 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3755-3760
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• 2009

본 연구에서는 천연가스 처리공정 및 석유화학 공정의 Saturated gas plant에서 주로 사용되고 있는 탈에탄탑(Deethanizer)에 대한 설계 과정과 재비기의 heat duty를 최소화시킬 수 있는 원료 주입단의 위치를 최적화시켰다. 탈에탄탑의 공정 모사를 위해서 상용성 모사기인 Invensys사의 PRO/II with PROVISION을 사용하였으며, 열역학 모델식으로는 Soave가 변형시킨 Redlich-Kwong 상태방정식을 사용하였다. 본 연구를 통해서 분리를 위한 최소이론단수는 9.02단이며, 최소환류비는 0.62437이며, 최적의 이론단수는 20단이며, 최적의 원료 주입단은 9단이고 이때 재비기의 heat duty의 최소값은 $12.7470{\times}10^6\;KJ/hr$임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.306-315
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• 2009

원유의 고갈, 반복되는 에너지 위기 및 지구온난화 문제에 기인하여 석유 대신 재생가능한 바이오매스를 사용하여 방향족 화학원료를 개발하는 연구가 광범위하게 진행되고 있다. 특히, 바이오테크놀로지를 이용한 포도당으로부터 방향족아미노산 생합성경로 중간대사체 및 그 유도체 합성기술은 벤젠유래 화합물을 포함한 많은 방향족 석유화학원료를 대체할 가능성이 있는 기술들이 개발되고 있다. 본 고는 미생물 대사공학, 생물전환, 화학공정 기술을 이용하여 hydroquinone, catechol, adipic acid, shikimic acid, gallic acid, pyrogallol, vanillin, p-hydroxycinnamic acid, p-hydroxystyrene, p-hydroxybenzoic acid, indigo, indole 3-acetic acid와 같은 방향족화합물을 어떻게 개발하고 있는지를 논하였다. 또한, 경쟁력있는 화이트바이오텍기반 방향족화합물 생산기술을 개발하기 위한 문제점 및 해결방안등을 논했다.