1. 논문제목: Dual-purpose desalination plants. Part I. Optimal design

저널: DESALINATION(2002)
저자: Sergio Mussati, Pio Aguirre, Nicolas Scenna*
배경: INGAR - Instituto de Desarrollo y Dise?o, Argentina(아르헨티나)

2. 논문 요약
이 논문 에서는 두 가지 목적을 두고 해수 담수화 플랜트 시스템 배치의 최적화 방법을 다루고 있다. 여기서 두 가지 목적이란 1)여과된 물과 2)전기를 의미한다. 
저자는 이 두 목적을 이루기 위해 가스터빈과 배압터빈(back-pressure turbine)을 다단플래쉬방식(MSF)의 플랜트에 접목시켰다. MSF방식은 해수에 열을 가하여 순수한 물을 증발 분리하는 담수화 방법이다.
시스템 구성의 최적화 측면에서, 저자는 연료의 연소과정을 통해 가스터빈에서 전기를 생산한 후 버려지는 폐열을 열 회수 장치(heat recovery biler)에 보낸 뒤, MSF desalination systemd의 heat input source로 재사용 할 수 있도록 시스템을 설정 하였다. (그림에서 4번 라인)
이에 더하여, 담수화 과정 후 배출되는 증기 역시 열 회수 장치를 거쳐 폐열을 재사용 할 수 있도록 배압터빈을 통해 다시 MSF system으로 유입되게 하여 열 회수율을 높이고 있다.
(그림 6번 라인)

한편, 시스템 모델 측면에서 저자는 최적화를 위한 전략으로, 정밀모델을 사용하기 전에 단순모델을 먼저 사용하여 optimal set of parameters를 찾아 초기값을 만들어 낸 뒤, 그 초기값을 정밀모델에 도입 하는 방법을 해결책으로 제시하고 있다. 단순모델이 최적화 과정에 포함된 이유는 첫째로, 단순모델을 사용으로써 계산적 어려움 없이 초기 값을 만들어 내고, 정밀모델은 초기 값(initial values)을 기반으로 보다 최적화되고 효율적인 good solution을 찾을 수 있기 때문이다.
위 테이블2는 단순모델에 의해 얻어진 initial values가 good initial starting point을 제공한다는 것을 보여주고 있다.

3. 논문의 독창성
? 기존 MSF방식 플랜트의 산출물을 해수담수화 된 물만이 아니라 전기를 같이 생산한다는 dual purpose 아이디어로 확장시켰다는 점, 또한 가스 터빈과 배압 터빈으로 연료 연소 및 담수화 처리 과정 후 버려지는 폐열과 압의 재사용으로 에너지 효율성을 높인 점. 
? 단순히 정밀모델을 직접 사용하여 최적화된 결과값을 도출한 것이 아닌, 단순 모델을 이용하여 최적화 세트의 변수들을 찾고, 그 초기값들을 정밀모델에 제공하여 보다 최적화된 솔루션을 산출 했다는 점. 

4. 논문의 적용 가능성
앞으로 공정 최적화를 공부하는 학생으로서, GAMS를 이용하여 정밀모델의 최적화 솔루션을 찾기 전에 단순모델을 사용하여 초기값을 찾은 후 이 값을 정밀모델에 적용하는 방법을 시도해 본다면 보다 최적화된 결과값을 얻을 수 있을 듯 하다. 

5. 요약자 E-mail: jkh@gist.ac.kr