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Korean Chemical Engineering Research, Vol.46, No.2, 369-375, April, 2008
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생태산업단지에서 용수재이용 네트워크의 에이전트 기반 모델링 및 설계
Agent-Based Modeling and Design of Water Reuse Network in Eco-Industrial Park (EIP)
김현주, 유창규1, †, 류준형, 이인범†
  • 포항공과대학교 화학공학과, 794-784 경북 포항시 남구 효자동 산31
  • 1경희대학교 환경응용화학대학/그린에너지센터, 446-701 경기도 용인시 기흥구 서천동1
HyunJoo Kim, ChangKyoo Yoo1, †, Jun-Hyung Ryu, and In-Beum Lee†
  • Department of Chemical Engineering, POSTECH, San 31, Hyoja-dong, Nam-gu, Pohang Kyungbuk 790-784, Korea
  • 1College of Environmental and Applied Chemistry / Green Energy Ceuter, Kyunghee University, 1 Seocheon-dong, Kiheung-gu, Yongin, Gyeonggi 446-701, Korea
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초록
생태산업단지의 주요 목표인 무배출(zero-emission)을 달성하기 위해서는, 기업간의 효과적인 용수 재이용망의 구축이 요구된다. 다양한 서브시스템과 의사결정과정을 포함한 복잡한 망 구조를 이루기 때문에 생기는 모델링 부분에서의 문제점을 해결하기 위하여, 본 연구에서는 새로운 모델링 기법인 에이전트기반 모델링(agent based modeling, ABM)을 도입하였다. 에이전트기반 모델링 기법을 이용해 물질교환망 내의 기업을 에이전트화 하고 이를 토대로 전체 시스템을 모사하는 방법론을 제시하였으며, 이를 이용해 실제 산업단지 내 기업에 대한 간단한 용수교환망 설계 모델을 구축하였다. 에이전트기반 모델에 기초한 용수재이용망은 용수공급에서 35% 감소를 보이며 폐수 배출량은 약 50%가 감소하였다. 실제 산업단지 모델링 결과 에이전트기반 모델은 시스템 변동시에도 전체 시스템을 수정할 필요가 없으며, 시스템이 확장하는 경우에도 그 적용이 용이하기 때문에 생태산업단지와 같은 복잡한 시스템의 모델링과 설계시 유용한 기술로 사용될 수 있음을 보였다.
To achieve zero-emission, one of the main goals of an eco-industrial park (EIP), it is needed to develop an effective water exchange network. The network includes various subsystems and decision making processes, which make the modeling process extremely complicated. Agent-based modeling was used to simulate water exchange network in an EIP. Firm agents were created based on the behavior pattern of firms, and an agent-based model (ABM) was made with the agents, showing the growth of the exchange network. An existing steel and iron making industrial park was chosen as a case study, and the ABM model shows eco-efficient behavior with a decreased environmental cost. Water reuse network based on the ABM model results in 35% decrease of the fresh water supply and 50% reduction of the wastewater generation in EIP. A case study shows that agent-based model can be a powerful tool in modeling and designing complex eco-industrial parks, especially when a part of the system needs to be changed.
Keywords:Agent-Based Modeling (ABM);Byproduct Exchange;Clean Technology;Eco-industrial Park (Eip);Robust Design;Water Reuse Network
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