• 제목/요약/키워드: energy efficiency investment

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납사열분해 가스분리공정에서의 Petlyuk Column 설계 (Design of Naphtha Cracker Gas Splitter Process in Petlyuk Column)

  • 이주영
    • 한국가스학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.17-22
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    • 2020
  • Naphtha Cracker Gas Splitter Unit 공정은 증류공정에서 얻어지는 경질납사(Light Naphtha)를 Furnace에서 열분해하여 나오는 유분을 각각 끓는점 차이에 따라 메탄, 에틸렌, 프로필렌 반제품등으로 순차적으로 분리한다. 이런 전통적인 분리방법은 2성분을 분리하는 증류탑을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 Reboiler에서 발생하는 에너지가 증류탑 내부의 성분들을 분리하는 데 사용된 후 증류탑 상부 Condenser에서 응축열로 버려지기 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 납사 열분해공정내의 가스분리공정의 2개의 증류탑을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 증류탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상단수 효율하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Column의 설계방법이 기존의 설계 방법인 3-Column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 Liquid의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율측면에서도 효율적임을 증명하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 12.1% 에너지가 절약되어 국내 총생산량 기준할 때 하루 4,400만원 비용 절감을 가져오고 추가로 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다. 12.1% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다.

기술이전·사업화 전담조직(TLO) 활동의 중요도 평가 및 우선순위 도출에 관한 연구 (A Study on Assessment of Importance and Priority Derivation from Activities of Technology Transfer & Licensing Organization Using AHP Method)

  • 한경진;곽나연;이중정
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권8호
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    • pp.37-46
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    • 2016
  • 과학기술 경쟁력 확보를 위한 R&D 투자 확대로 국내 공공연구기관의 특허출원 성과는 양적으로 증가했지만, 연구 성과의 활용수준은 아직 미비하다. 이로 인해 공공연구기관의 성과 활용을 위한 기술이전사업화의 원활한 추진 및 관련 사업의 성공적 수행을 위해, 전문성을 바탕으로 한 기술이전 사업화 전담조직(Technology Transfer&Licensing Organization)의 운영이 중요해지고 있다. TLO 조직의 효율적인 업무 수행 및 연구개발 성과물의 활용 개선을 위해 본 연구에서는 TLO조직의 업무 영역별 활동을 도출하여 업무 체계를 정립하고 업무 활동에 따른 활동 우선순위를 분석하고자 한다. 이를 위해 선행 연구와 전문가 인터뷰를 통해 업무 활동 체계를 정립하고, 6개 업무영역과 21개의 업무 활동을 도출하였다. 도출된 TLO의 업무 영역별 활동을 AHP 분석으로 각 업무 영역별 활동에 대한 상대적 중요도를 계산한 후에 업무 우선순위를 분석하였다. 본 연구의 결과가 기술이전 사업화 업무 활동을 정립하고 업무 활동별 주요 업무의 우선순위를 파악하여 대학 및 출연연구기관의 기술이전 사업화 조직의 업무 효율성과 기술이전 성과를 높이는 데 시사점을 제공 할 수 있을 것으로 기대된다.

폐수처리 분야에서 자기 분리기술의 응용 현황 및 전망 (Application Status and Prospect of Magnetic Separation Technology for Wastewater Treatment)

  • 저소웅;임봉수;최찬수
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.153-163
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    • 2020
  • Magnetic separation technology is an efficient and environmentally friendly technology. Compared with the traditional wastewater treatment technology, the magnetic separation technology has its unique advantages and characteristics, and has been widely applied in the field of wastewater treatment. In particular, the emergence of superconducting magnetic separation technology makes possible for high application potential and value. In this paper, which through consulting with the literatures of Korea, Chinese, United States and other countries, the magnetic separation technology applied to wastewater treatment was mainly divided into direct application of magnetic field, flocculation, adsorption, catalysis and separation coupling technology. Advantages and limitations of the magnetic separation technology in sewage treatment and its future development were also studied. Currently, magnetic separation technology needs to be studied for additional improvement in processing mechanism, design optimization of magnetic carrier and magnetic separator, and overcoming engineering application lag. The selection, optimization and manufacturing of cheap magnetic beads, highly adsorbed and easily desorbed magnetic beads, specific magnetic beads, nanocomposite magnetic beads and the research of magnetic beads recovery technology will be hot application of the magnetic separation technology based on the magnetic carriers in wastewater treatment. In order to further reduce the investment and operation costs and to promote the application of engineering, it is necessary to strengthen the research and development of high field strength using inexpensive and energy-saving magnet materials, specifically through design and development of new high efficiency magnetic separators/filters, magnetic separators and superconducting magnetic separators.

철도중심교통체계 구축을 위한 전략 및 우선순위에 관한 연구 (The Strategies for Rail-Oriented Transportation System and Its Priorities)

  • 엄진기;이준;성명준
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.371-379
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    • 2010
  • 2005년 교토의정서가 발효되면서 세계는 에너지절감 및 저탄소 수단위주의 대중 교통정책이 펼쳐지고 있다. 우리나라는 현재 세계 8위의 탄소배출국이며 2013년부터는 온실가스 감축의무대상국에 포함될 예정이다. 본 논문에서는 국가교통시설의 투자전략을 고효율 및 저탄소 정책을 달성할 수 있도록 녹색교통수단인 철도를 중심으로 대중교통체계를 개편하기 위해 다양한 추진전략을 제시하였으며 추진전략은 크게 속도, 접근성, 도시개발, 유비쿼터스 측면에서 고려하였다. 본 연구에서 제시한 4가지 주요전략은 1시간철도, Seamless 30, Rail Urbanism, U-Rail 로 정의 하였으며 1시간철도는 1시간대 연결 가능한 고속철도망 구축, Seamless 30은 주요 거점역까지 30분 이내 접근, Rail Urbanism은 철도기반의 도시계획 실현, U-Rail은 Ubiquitous 기반의 철도서비스 제공이라는 목표를 설정하였다. 각 추진전략별 세부추진과제를 수립하여 교통분야의 전문가를 중심으로 AHP 분석을 실시하였으며 각 세부추진과제별 추진 우선순위를 도출하여 단기, 중기, 장기로 구분하여 Action Plan을 제시하였다.

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디지털 영상을 이용한 철도선형정보 추출 (The Extraction of Railroad Alignment Information Using Digital Imagery)

  • 서동주;김종원
    • 한국측량학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.399-408
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    • 2006
  • 철도는 대중교통 수단으로 가장 일찍이 개발되어 근대 산업발전에 크게 기여하였으나 20세기 중반이후 자동차, 항공기 산업의 발달과 투자의 집중으로 철도시설의 낙후 등 정체화의 길을 걷게 되었다. 그러나 산업의 고도화 및 분업화로 인한 교통수요의 급속한 증가와 다양화로 대량수송, 고속성, 안전성, 정시성, 에너지 효율성 및 환경오염 방지 측면에서 탁월한 장점을 갖는 철도의 역할을 재인식하게 되었다. 최근 기존선의 개량 및 이설하고자 할 경우 기존선의 평면선형 제원은 기본적인 자료로서 필요하게 되는데, 만약 최초 선형자료의 기본인 설계도서가 분실되었거나 훼손되었을 경우에 설계제원의 복원이 불가능하며, 최근 발생되는 각종 재난으로 인한 선로 유실시 선형의 정밀 복구가 어려운 실정이다. 철도선형제원이 기본적인 지리정보 자료로서의 기능을 발휘하기 위해서는 누락된 기존선의 철도선형에 대한 제원을 알아야 한다. 따라서 본 연구에서는 사회간접자본시설인 철도를 대상으로 디지털 영상을 획득하고 분석 처리하여 선형의 3차원 형상을 재현하며, 선형제원을 역으로 산출함으로써 기존선의 선형자료를 정밀하게 추출하여 철도시설의 정보화 구축에 기여하고자 한다.

중소기업의 스마트팩토리 환경을 위한 IoT 장치 간 연계 알고리즘 (Linking Algorithm between IoT devices for smart factory environment of SMEs)

  • 정윤수
    • 융합정보논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.233-238
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    • 2018
  • 중소기업 및 영세기업들은 생산관리 뿐만 아니라 설비, 안전, 에너지 관리 측면에서 중소기업의 운영 관리를 위해서 다양한 시도를 하고 있다. 그러나, 중소기업은 투자 여력이 없어 중소기업의 경영 개선과 생산성 향상을 위한 스마트팩토리 구축이 쉽지 않은 상황이다. 본 논문에서는 중소기업에서 현재 운영 중인 공장 장비를 부분적으로 연동하는 스마트팩토리를 구축 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 중소기업의 스마트팩토리 환경을 단계적으로 구축하여 운영할 수 있도록 전체 제조 공정 중 제품 정보와 출시 정보를 IoT 장치에 이용하여 수집 보관 관리 처리 하도록 하고 있다. 또한, 제안 알고리즘은 장치간 인증 정보를 중앙의 서버가 중앙집중식으로 관리함으로써 IoT 장치 수에 상관없이 IoT간 연계를 자동화하는 특징이 있다. 성능평가 결과, 제안 알고리즘은 스마트팩토리 환경을 구축하기 전의 공장 프로세스와 효율성을 평가한 결과 13.7% 향상된 결과를 얻었고, 공장 내 제품 처리 시간도 19.8% 향상된 결과를 얻었다. 또한, 공정 프로세스에 투입된 인력 투입 비용도 37.1% 감소된 결과를 얻었다.

지중배전공사에 설치되는 기기의 설치위치에 따른 영향 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Efficiency for Underground Distribution Equipment by Installment Ways)

  • 김준일;김동명
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.83-89
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    • 2009
  • 최근 국내 전력산업의 주변 환경, 즉 전기요금의 가격, 환경보호 및 에너지 문제 등으로 인해 전기사업을 보다 능동적으로 운영하기 위한 필요성이 제기되고 있다. 지금까지 대부분의 전력회사에서는 전력계통의 신뢰도에 중점을 두고 전력을 공급하였지만 모든 조건에 일률적으로 적용하는 것은 막대한 비용 상승을 동반하기 때문에 전력회사에서는 전력설비를 설치 또는 운영하는 것에 대해 보다 유연하게 대처하기 위하여 기기 투자비용에 대한 가치 및 이득을 검토하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지중배전기기의 설치위치별로 국외 사례 및 국내 환경을 고려하여 그 효과를 분석하였으며, 본 연구결과는 향후 지중배전기기의 현장 적용 시 검토방안과 대책으로써 활용이 기대된다.

한국수산업의 EMERGY 분석 (EMERGY Analysis of Korean Fisheries)

  • 손지호;신성교;조은일;이석모
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.689-700
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    • 1996
  • 1992년 국민총생산의 $1.85\%$를 차지하는 한국수산업을 자연환경과 경제활동을 하나의 시스템에서 동일한 가치 척도인 태양에너지로 나타내는 EMERGY 분석을 이용하여 자연환경의 기여도와 EMERGY지표를 작성하였다. 한국수산업의 전체 EMERGY유입량은 $634.64\times10^{20}\;sej/yr$이고, 이중 태양에너지는 전체 EMERGY의 $2.54\%$, 바람은 $1.21\%$, 비는 $23.55\%$, 조석은 $7.67\%$, 파도는 $9.77\%$, 하천은 $26.27\%$, 연료 $6.17\%$, 원양어획물은 $16.19\%$, 수입수산물은 $5.19\%$ 그리고 재화와 용역은 $1.44\%$를 나타내고 있었다. 자연환경 에너지원과 경제적인 에너지원의 점유율은 전체 수산업의 경우 $66\%,\;34\%$, 일반해면어업의 경우 $92\%,\;8\%$로 자연환경의 의존도가 높은 구조적인 특성을 잘 반영하고 있으며, 천해양식업의 경우 $44\%,\;56\%$을 차지하고 있어 일반해면어업과는 대조적으로 경제활동에 의존도가 높은 산업적 특성을 나타내고 있다. Net EMERGY yield ratio의 평가에서 전체 수산업, 일반해면어업, 천해양식업의 경우, 각각 2.98, 11.85, 1.78의 값을 나타내고 있어 한국의 일반해면어업의 경우는 뉴우질랜드 트롤어업의 자원으로서의 가치 보다는 적으나 1986년, 1987년도 시가로 원유와 석탄에 준하는 자원으로서의 가치를 나타내고 있었다. EMERGY investment ratio는 0.50, 0.09, 1.28로 나타나 바다라는 자연환경을 대상으로 하는 1차 산업의 특성때문에, 자연환경에 대한 경제적인 개발과 투자가 다른 시스템 (선진 공업국, 육상의 대도시)에 비해 적게 이루어지고 있음을 나타냈다. EMERGY exchange ratio로 전체 수산업, 일반해면어업, 천해양식업의 생산물을 평가하면 각각 6.93, 10.63, 1.25로, 소비자의 측면에서 보면 수산물에 내재된 자연환경 활동의 가치는 제대로 지불하지 않은 채로 인간의 경제활동에 대한 가치만 화폐로 지불하여 소비함으로 6.93, 10.63, 1.25배 만큼의 EMERGY 이득을 보고 있음을 나타났다. EMERGY 분석을 통한 한국수산업의 거시경제적인 가치 (Macroeconomic value)와 시장경제에 의한 평가사이에는 전체 수산업, 일반해면어업, 천해양식업의 경우 각각 6.98, 10.69, 1.25배의 가치 평가에 있어서 차이를 보이고 있었다.

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경기도 대기질 개선 정책의 온실가스 동시 저감 및 그에 따른 공편익 효과 분석 (Greenhouse Gas Reduction by Air Quality Management Policy in Gyeonggi-do and Its Co-benefit Analysis)

  • 김동영;최민애
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.570-582
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    • 2017
  • In recent years, national and local government's air quality management and climate change adaptation policy has been significantly strengthened. The measures in the two policies may be in a relationship of trade-off or synergy to each other. Greenhouse gases and air pollutants are mostly emitted from the same sources of using considerable amounts of fossil fuels. Co-benefits, in which either measure has a positive effect on the other, may be maximized by reducing the social costs and by consolidating the objectives of the various policies. In this study, the co-benefits were examined by empirically analyzing the effects of air pollutants and greenhouse gas emission reduction, social cost, and cost effectiveness between the two policies. Of the total 80 projects, the next 12 projects generated co-benefits. They are 1) extend restriction area of solid fuel use, 2) expand subsidy of low-$NO_x$ burner, 3) supply hybrid-vehicles, 4) supply electric-vehicles, 5) supply hydrogen fuel cell vehicles, 6) engine retrofit, 7) scrappage of old car, 8) low emission zone, 9) transportation demand management, 10) supply land-based electric of ship, 11) switching anthracite to clean fuel in private sector, 12) expand regional combined-energy supply. The benefits of air pollutants and greenhouse gas-related measures were an annual average of KRW 2,705.4 billion. The social benefits of the transportation demand management were the highest at an annual average of KRW 890.7 billion, and followed by scrappage of old cars and expand regional combined-energy supply. When the social benefits and the annual investment budgets are compared, the cost effectiveness ratio is estimated to be about 3.8. Overall, the reduction of air pollutants caused by the air quality management policy of Gyeonggi-do resulted in an annual average of KRW 4,790.2 billion. In the point sources management sector, the added value of $CO_2$ reduction increased by 4.8% to KRW 1,062.8 billion, while the mobile sources management sector increased by 3.6% to KRW 3,414.1 billion. If social benefits from $CO_2$ reduction are added, the annual average will increase by 7.2% to KRW 5,135.4 billion. The urban and energy management sectors have shown that social benefits increase more than twice as much as the benefits of $CO_2$ reduction. This result implies that more intensive promotion of these measures are needed. This study has significance in that it presents the results of the empirical analysis of the co-benefits generated between the similar policies in the air quality management and the climate change policy which are currently being promoted in Gyeonggi-do. This study suggested that the method of analyzing the policy effect among the main policies in the climate atmospheric policy is established and the effectiveness and priority of the major policies can be evaluated through the policy correlation analysis based on the co-benefits. It is expected that it could be a basis for evaluation the efficiency of the climate change adaptation and air quality management policies implemented by the national and local governments in the future.

순환 유동층 보일러와 초초임계 증기 사이클을 이용한 500 MWe급 순산소 화력발전소의 건식 재순환 흐름의 열 교환 및 경제성 분석 (Heat Integration and Economic Analysis of Dry Flue Gas Recirculation in a 500 MWe Oxy-coal Circulating Fluidized-bed (CFB) Power Plant with Ultra-supercritical Steam Cycle)

  • 김세미;임영일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.60-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.