DAILY PAPER REVIEW

1212_Design and optimization of desalination reverse osmosis plants driven by renewab

 

 

1. 논문의 제목:
Design and optimization of desalination reverse osmosis plants driven by renewable energies using genetic algorithms

저널: Renewable Energy (2011)
저자: K.Bourounia,*, T.Ben M’Bareka, A. Al Taeeb
배경: aEnergetique des batiments et Systeme Solaire, Ecole Nationale d’Ingenieurs de Tunis, BP 37, Le Belvedere 1002 Tunis, Tunisia
bUniversity of Surrey, Guidford, Surrey, UK

2. 논문 요약
이 논문은 기존 멤브레인 방식인 역삼투압 해수담수화 처리 시스템에서 필요한 에너지 공급원을 재생 가능한 에너지 자원(Solar, Wind)으로 활용하고 이를 시뮬레이션 모델링을 통하여 그 실현 가능성을 보여주고 있다. 또한 저자는 Genetic Algorithms에 기초한 새로운 모델 제시하고 있다. 특히 RES/RO 하이브리드 시스템 중에서도 (PV/WIND/Batteries/RO)가 결합된 시스템에 초점을 맞추고 있다.
내용 전개는 renewable energies source(Geothermal, Solar, Wind)에 따라 적용 가능한 desalination method (Distillation, membrane techniques)를 분류시킨다. 분류계통도는 아래와 같다. (fig1.)
그 다음 RES/RO에 대한 literature 리뷰를 통해 시스템에 대한 소개 및 모델링 시뮬레이션을 할 때 필요한 parameter 값들 (input, output, capacity, 생산 전력량 등등) 설정하였다. 그리고 RES/RO에 대한 모델링은 다음과 같은 흐름으로 수행되었다. (fig.2)
그 다음 스텝으로 이 모델을 가지고 특정 상황에서 적절한 RE/Desalination technology를 선택하기 위해 다음 과 같은 flowchart를 따랐다. (fig.4) 
여기에서 decision-maker는 feed water의 수질과 수량 정보를 통해 가장 적절한 모델을 선택하였다.
마지막으로 그 모델에 대한 Total annualized cost를 산출 하기 위해objective function을 설정하고 Genetic algorithm을 사용하여 최적화를 수행하였다.

3. 논문의 독창성
RES(renewable energy sources)를 이용하여 SWRO process의 에너지 공급원으로 사용과 더불어 특정 조건(환경)에 따른 최적의 hybrid process를 찾는데 있어서 모델링 시뮬레이션을 통해 접근 하였다는 점.
또한 유전자 알고리즘(Genetic algorithm)을 사용하여 optimized process를 산출해가는 접근 방법이 신선하다.   

4. 논문의 적용 가능성
시스템 모델링이 주인 우리 연구실에서 (환경시스템공학 연구실) 현존하는 desalination을 이외의 renewable energy를 이용한 hybrid시스템 개발에 있어서, 이 논문과 같이 모델링과 시뮬레이션을 통한 최적화된 process system 도출 하는 접근방법을 이용한다면 앞으로의 desalination R/D 개발 측면에서 큰 도움이 될 듯 하다.
5. 리뷰어: 정관호 (jkh@gist.ac.kr)

첨부 (1)
20101212.pdf
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