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특허분석을 통한 오일샌드 플랜트 모듈화 기술 동향 연구
박권우,황인주,Park, Gwon Woo,Hwang, In-Ju 대한자원환경지질학회 2016 자원환경지질 Vol.49 No.3
원유 생산의 정점이 예상되기 때문에 비전통 자원과 대체에너지에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 비전통 자원 중 오일샌드에 한정하였고, 동토 지역은 건설 가능한 기간이 제한적이고 현지건설인력 확보가 쉽지 않으며, 공사기간을 단축시킬 수 있는 오일샌드 플랜트 모듈화에 대한 관심이 크기 때문에 특허를 통한 기술동향을 분석해 보았다. 특허 분석은 1994년-2015년 데이터를 이용하였고 한국, 미국, 일본, 유럽 및 캐나다 특허를 분석 대상으로 하였다. 기술분류체계로 노천채굴 기술, 지하회수법 기술, 분리/개질/환원물 기술, 모듈설계/패키징 기술, 모듈운송기술 및 소재/유지관리 기술 분야로 나누었고 이를 국가별 landscape, 세부기술 동향분석, 주요 경쟁사 심층분석을 하였다. 특허 분석결과, 오일샌드 플랜트 기술은 미국 및 캐나다에 89%의 특허가 집중 되어 출원되고 있었다. 주로 경쟁사로는 Shell, Suncor 그리고 Exxon-mobil로 각각의 핵심특허를 분석하였다. 오일샌드는 타유전개발과 달리 장기간 안정적 생산량 유지가 가능한 사업적 특성을 가지므로, 장기적 관점에서 특허를 확보하여 오일샌드 사업의 경쟁력을 확보하는 것이 중요할 것으로 분석된다. Non-conventional resource and alternative energy were researched for predicting oil peak. In this study, one of many non-conventional resources, specifically oil-sands, was investigated due to the increasing interest of oil-sands plant modularization in permaforst areas for reducing the construction periods through modular transportation while limiting local construction workers. Hence, tehcnological trends were analyzed for oil-sand plant modularization. Data used were between 1994 and 2015 for patent analysis while targets included Korea, US, Japan, Europe and Canada. Technology classification system consisted of mining, steam assisted gravity drainage(SAGD), separation/upgrading/tailors ponds, module design/packaging, module transportation and material/maintenance. Result of patent analysis, patent application accounts 89% in US and Canada. The main competitive companies were Shell, Suncor and Exxon-mobil. Unlike other oil developments, oil-sands have a long-term stable production characteristic, hence, it is important to ensure the competitiveness of oil-sands for obtaining a patent in the long run.
습식산화반응을 통한 중력식 반응기로부터의 열전달 특성 및 슬러지 유래 유기산 생산 공정모사
박권우(Gwon Woo Park),황인주(In-Ju Hwang) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11
Due to the strict environmental regulations, wastewater treatment is a key factor for increasing sewage sludge volume. Sludge treatment accounts for 50% of the operating cost of wastewater treatment plants, hence, a method for economical sludge destruction is crucial for this process. Wastewater containing organic pollutants can be efficiently treated by wet air oxidation (WAO). It can be used not only for sludge destruction but also for useful by-product production. Among many byproducts, VFAs is considered to be an important precursor of biofuel and chemical materials. Its high reaction condition has necessitated the research of gravity pressure reactor (GPR) an economical process of WAO to reduce operation cost for its efficiency of heat transfer. Simulation analysis was conducted by Aspen Plus with predictive Soave-Redlich-Kwong (PSRK) equation of state. Case study for GPR depth, oxidizer type, sludge flow rate and heat transmission coefficient was conducted. At GPR depth of 1000m, flow rate of 1 ton/h and heat transmission coefficient of 25 W/㎡K, the conversion, yield of VFAs and maximum temperature of GPR were 97.72%, 0.16g/g and 301.21℃, respectively.
습식산화반응을 통한 중력식반응기로부터의 슬러지 처리 및 유기산 생산 공정모사
박권우 ( Gwon Woo Park ),서태완 ( Tae Wan Seo ),이홍철 ( Hong-cheol Lee ),황인주 ( In-ju Hwang ) 한국화학공학회 2016 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.54 No.2
오늘날 폐수처리는 슬러지의 증가와 환경규제의 이유로 매우 중요해지고 있다. 슬러지처리는 폐수처리플랜트에 있어서 운영비의 50%를 차지하므로 슬러지 분해에 있어서 경제성 있는 방법이 대두되고 있다. 습식산화 반응은 폐수의 유기물을 효과적으로 제거해주고 슬러지 분해 뿐만 아니라 바이오연료의 전구체로 쓰일 수 있는 휘발성 유기산이 부산물로도 나온다. 습식산화 반응은 고온 고압의 높은 조건의 단점이 존재하지만 중력식 반응기를 통한 수두압으로 운영비를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 Aspen Plus를 이용하여 아임계 조건에서 PSRK 상태방정식을 이용하여 공정모사 하였다. 중력식 반응기의 길이, 산화제 종류, 슬러지 유량과 산화제 주입 위치에 따라 사례 연구를 해보았으며 중력식 반응기 1000 m, 유량이 2 ton/h일 때에 유기물의 전환률은 92.02%, 유기산 효율은 0.17 g/g이였다. Efficacious wastewater treatment is essential for increasing sewage sludge volume and implementing strict environmental regulations. The operation cost of sludge treatment amounts up to 50% of the total costs for wastewater treatment plants, therefore, an economical sludge destruction method is crucially needed. Amid several destruction methods, wet air oxidation (WAO) can efficiently treat wastewater containing organic pollutants. It can be used not only for sludge destruction but also for useful by-product production. Volatile fatty acids (VFAs), one of many byproducts, is considered to be an important precursor of biofuel and chemical materials. Its high reaction condition has instituted the study of gravity pressure reactor (GPR) for an economical process of WAO to reduce operation cost. Simulation of subcritical condition was conducted using Aspen Plus with predictive Soave-Redlich-Kwong (PSRK) equation of state. Conjointly, simulation analysis for GPR depth, oxidizer type, sludge flow rate and oxidizer injection position was carried out. At GPR depth of 1000m and flow rate of 2 ton/h, the conversion and yield of VFAs were 92.02% and 0.17g/g, respectively.
Microbial CO₂ Electrobiorefinery as a Foremost Technology for Net-Zero Bio-Based Production in Korea
Soo Youn Lee(이수연),Sangmin Lee(이상민),Young-Hwan Chu(주영환),Hui Su Kim(김희수),Yu Rim Lee(이유림),Hwi Jong Jung(정휘종),Danbee Kim(김단비),Myunghoon Moon(문명훈),Gwon Woo Park(박권우) 한국신재생에너지학회 2023 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6