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생태산업단지의 산업용수 관리를 위한 유연성 연구

전문가 제언: 다른 산업의 부산물 재활용을 다루는 연구는 예전부터 이루어져 왔으나 공식적으로 정의된 바가 없었고, 산업 생태학의 개념은 1970년대에 정립되어 지속 가능한 산업 시스템 설계를 위해 1990년대에 대중화되었다. 산업 생태학은 자원과 에너지의 사용을 최적화하여 폐기물과 오염물질이 최소화되고 이상적인 산업 생태계를 조성할 수 있는 가이드라인을 제공한다.

이전에 수행된 대부분의 연구들은 수량 배분 문제를 일반적으로 혼합 정수 비선형 프로그래밍(MINLP) 최적화 과정을 통해 해결하였으며, 본 연구에서는 Savelski(2000)에 의해 개발된 단일 오염 물질의 수계 네트워크에 대한 공식을 기반으로 한다.

유연성 연구는 사용자가 불확실성에 따라 각기 다른 상황에 대한 것을 고려한 것으로 본 연구에서는 오염물질 유량의 변경에 대한 결과를 예측하기 위함이다. 각 회사별 프로세스에 대한 오염 물질 유량의 최대 증가/감소에 대한 최대 허용치 유연성 지수를 적용하여 생태산업단지의 유지가 가능한지 파악한다.

본 연구의 목표는 세 회사를 포함한 생태산업단지를 기반으로 경제활동의 변화에 대응할 수 있는 가이드라인을 제시하는 것이다. 제시된 모델은 어떠한 연구나 다양한 크기의 생태산업단지 물 공급 시스템에 적용될 수 있을 정도로 일반적으로 구상되었으며, 유일한 제한 요소는 혼합 정수 비선형 프로그램(변수와 조건의 수)의 크기로, 재생장치 추가나 프로세스 변경 등의 허용되지 않는 조건 이내에서만 변화가 발생한다.

최종적으로 이 연구는 생태산업단지 내에서 최적의 물 네트워크를 설계하기 위한 수치 최적화의 효과적인 도구가 될 수 있으므로 우리니라에서는 운영체계를 고려하여 지역산업단지 설계시에 검토가 필요하다. 그러나 제안된 솔루션의 유연성에 대한 연구는 실제적으로 응용이 필요하다.

저자: Ludovic Montastruc et al.
자료유형: 학술정보