1) Title & Author
Journal: Desalination, 171 (2004), IF: 1.155
Title: Exergy analysis of a combined RO, NF, and EDR desalination plant
Author: Nafiz Kahraman, Yunus A. Cengel, Byard Wood, Yunus Cerci (ycerci@eng.bayar.edu.tr)

2) Summary of Paper

- Exergy analysis는 화학공정분야에서 일찍이 적용되어온 분야임. 해수담수화 연구분야로의 확장/적용이 진행되고 있으며, RO 및 membrane에 대해서는 2000년 초반부터 현재까지 주기적으로 논문발표가 되고 있음.

- 해당 분야의 주요 저자들로는 University of Calabria (Italy)의 E. Drioli, University of Nevada의 Yunus A. Gengel, Celal Bayar University (Turkey)의 Yunus Cerci 등이 있으며, UC Berkeley의 'L.S. Spiegler 및 Y.M.El-Sayed도 관련 연구를 수행한 바가 있음.

- 해수담수화에 대해 Exergy analysis를 적용한 case study paper입니다. Exergy 분석 기법은 엔트로피 발생량이 가장 큰 사이트와 exergy destruction이 가장 크게 발생하는 사이트를 결정하고, 시스템 내에서 가장 큰 손실을 발생시키는 구성요소를 확인하고자 함.

- 분석에 사용된 데이터는 Port Hueneme Water Agency, Brackish Water Research Demonstration Facility located in Port Hueneme, California 에서 수집되었음.
  * Brackish water desalination (production capacity of about 2250 gallons per minute (GPM)
  * RO, NF, and electro dialysis reversal(EDR) 이상 세가지 공정으로 각각 처리수를 생산하고 있음.
  * 유입수 수질 (TDS: 1,700ppm 미만), 처리수 목표수질 (TDS: 500ppm 미만)

- 결과로는 RO, NF, 그리고 EDR unit에 대한 각각의 Second-Law 효율이 각각 8.0%, 9.7% 그리고 6.3%임을 보여줌. 여기서 효율이라함은 시스템에 투입된 Exergy input과 산출물에 사용된 Exergy ouput in product의 비율임. Exergy destruction이 크게 발생한 구성요소는 separation unit과 pump-motor구간임.

3) Originality & Creativity
사례에 적용된 Desalination plant는 Brackish water treatment type이며, plant자체가 RO, NF 및 EDR type의 성능들을 비교할 수 있도록 설계되어 있음. Exergy analysis를 해수담수화 공정에 적용한 몇 안되는 논문 중 하나임.

4) Contribution to ESEL
비용 산정과 더불어 제시되어진 시스템에 대한 효율과 exergy 손실에 해당하는 구성요소를 진단할 수 있는 유용한 방법이라고 판단됨. 향후 파일럿 플랜트 (50 ton, 1000 ton 및 testbed)에 적용하여 시스템 진단 및 사례 분석연구에 적용할 수 있을 것으로 판단됨.

5) 리뷰어 : yunseok@gist.ac.kr