| 초록 |
바이오가스는 에너지 환경 문제 대응을 위한 대체자원으로 많은 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 바이오가스 전환 경로의 기술적, 경제적 타당성을 분석하기 위하여 기술 상부구조 기반 공정 합성 기법을 개발한다. 특히 최종 생산품인 메탄올 생산을 위하여 주요 메탄 개질 기술 (수증기 개질, 건식 개질 등)은 물론 다양한 분리 기술 (PSA, MEA, Membrane 등)을 포함한 경로를 합성하고자 한다. 이를 위하여 메탄올 생산을 위한 바이오가스 전환 기술 상부구조를 개발하고, 기술 상부구조 상의 다양한 단위 기술들을 상용모사기를 이용하여 모사를 수행함으로써 주요 기술적 (전환율, 분리효율, 한계 운전 범위) 및 경제적 (규모, 장치투자 비용 및 에너지 비용) 파라미터를 산출한다. 이를 기반으로 효과적인 전환 경로를 구성하기 위하여, 최소 비용, 최대 에너지 효율, 최소 이산화탄소 배출 등 3가지 설계 지표를 이용하여 전환 공정을 개발하고 분석한다. 주요 결정 변수로써, 최적 기술 조합은 물론 각 포함 기술들의 최적 운전 조건 (온도, 압력 등)을 결정한다. 더불어 다른 조성의 바이오가스, 다양한 가격의 유틸리티 비용 등 다양한 시나리오 구성을 통하여 각 기술들의 투자 타당성을 분석하였다. 본 연구 결과로 바이오 가스 조성에 따른 최적 개질 기술, 에너지 비용에 따른 최적 분리 공정 합성 등 실효적인 바이오가스 고도화 공정 개발 해결안을 제시하였다. |
