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공정용수 재이용 최적화를 통한 용수 및 폐수 최소화 기술
Water and Wastewater Minimization Technology Through Process Water-Reusing Optimization

유창규   (경희대학교 환경응용화학대학 환경학 및 환경공학UU0001575  ); 이태영   (포항공대 환경공학부/화학공학과  ); 이인범   (포항공대 환경공학부/화학공학과  );
  • 초록

    최근에 배출수를 고도 처리하여 재이용하는 기존의 방법에서 벗어나 공정 내에서 용수를 절약함과 동시에 생산 공정의 과학적이고 체계적인 분석을 통하여 용수의 이용률을 극대화한 후 최종 방류함으로써 물이용의 효율성을 높이고자 하는 용수재이용 기술이 많은 관심을 받고 있다. 이에 따라 제지, 석유화학 및 철강 산업 같이 용수를 많이 필요로 하는 용수 과소비 산업의 경우 공정수의 내부 재순환을 최적화 하여 유입되는 공업용수를 저감하는 동시에 재이용수의 사용으로 전체 용수 사용량을 줄이고 폐수의 방류량을 줄이고자 하는 워터핀치기술(water pinch technology)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 기법은 공정수의 재이용을 최적화 시켜 주는 방법을 사용하기 때문에 폐수의 방류량을 줄이면서 전 생산 공정을 대상으로 최적의 공정용수 재이용 라인을 구축할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 공정 설계 단계에서 병목을 찾아 재이용 최적화를 통해 용수 및 폐수 최소화하는 워터핀치 기술과 국내외 산업체에서 용수 재이용 네트워크 설계의 사례연구를 소개하고자 한다. 또한 최근 각광을 받는 에너지와 용수 재이용 네트워크의 동시 설계와 생태산업단지에서 기업간 용수 재이용 네트워크 설계 같은 최신 연구 동향을 소개한다.


    Designing water-reuse network which can reduce the fresh water within the process and increase the water-use efficiency by scientific and systematic analysis is recently interested in the industries. Water systems often allow efficient water uses via water reuse and recirculation in the paper, petrochemical, and steel industries which necessitate a lot of freshwater within the process. Defining network layout connecting water-using process is frequently accomplished by using water pinch technology which optimizes freshwater entering the process and also reduces the wastewater. In this review, recent researches and case studies of water pinch technology which can find the bottleneck of the water stream at the water reuse designing stage are introduced. Necessity of water pinch technology is illustrated by examples of real industries. Recent studies on simultaneous energy and water minimization and water-reuse network among industries in eco-industrial park(EIP) are also introduced.


  • 주제어

    워터핀치 .   용수 및 폐수 최소화 .   용수 재이용 네트워크 .   수학적 최적화 .   물질 교환망 설계 .   생태산업단지.  

  • 참고문헌 (32)

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 저자의 다른 논문

  • 유창규 (20)

    1. 2007 "연속 회분식 반응기에서 최적 질소 제거를 위한 최적 궤적 찾기와 재최적화" 화학공학 = Korean chemical engineering research 45 (1): 73~80    
    2. 2008 "모델링 기법을 이용한 하수처리 공정 설계와 환경성 및 경제성 평가" 화학공학 = Korean chemical engineering research 46 (3): 610~618    
    3. 2008 "공정 모니터링 기술의 최근 연구 동향" 화학공학 = Korean chemical engineering research 46 (2): 233~247    
    4. 2008 "생태산업단지에서 용수재이용 네트워크의 에이전트 기반 모델링 및 설계" 화학공학 = Korean chemical engineering research 46 (2): 369~375    
    5. 2011 "기후변화를 고려한 하수처리공법별 온실가스 및 슬러지 배출량 산정 및 환경성 평가" Korean chemical engineering research = 화학공학 49 (2): 187~194    

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