[논문]식품가공공장의 에너지 절감을 위한 batch식 가열 공정 에너지 소비 분석 : 사례 연구

여채은; 조우진; 구재회; 임채영

doi:10.17703/jcct.2023.9.3.817

식품가공공장의 에너지 절감을 위한 batch식 가열 공정 에너지 소비 분석 : 사례 연구
Energy Consumption Analysis of Batch Type Heating Process for Energy Savings in Food Processing Plants 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.9 no.3, 2023년, pp.817 - 823

여채은 (고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹) , 조우진 (고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹) , 구재회 (고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹) , 임채영 (고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹)

초록
AI-Helper

제조 공장은 기후 변화에 따른 에너지 사용 절감 문제에 직면해 있다. 에너지 소비 절감은 생산 비용 절감 및 효율 개선과 같이 가장 중요한 문제 중 하나로 볼 수 있다. 제조 산업 군 중에서도 식품 에너지 소비 규모 증가는 식생활 수준 향상 및 인구 증가와 더불어 점차 높아지고 있다. 식품가공공장의 에너지 절감을 위해서는 에너지 다소비 공정에서의 에너지 소비 특성을 파악하고 분석하는 것이 중요하다. 이에 앞서 기존 에너지 소비량을 모니터링하고 분석하여 절감 방안을 도출하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 육가공류를 생산하는 중소기업 규모 식품가공공장을 사례 연구로 하여 batch식 가열 공정의 주기·단계 수준에서의 에너지 소비 구조를 파악하고 분석하고자 하였다. 이를 통해 개별 공정 작업 조건에서 얻을 수 있는 현실적이고 정량적인 목표를 수립하고자 하였다. 본 연구 결과는 향후 중소기업 식품 공장 공통 핵심 공정에 대한 확산 보급형 에너지 절감 FEMS 기술 개발의 기초 자료로 활용될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Manufacturing plants face the challenge of reducing energy use in response to climate change. Reducing energy consumption can be seen as one of the most important issues, such as reducing production costs and improving efficiency. Among manufacturing industries, the increase in energy consumption in the food industry is gradually increasing along with the improvement of the standard of living and the increase in population. In order to save energy in food processing plants, it is important to identify and analyze energy consumption characteristics in energy-consuming processes. Prior to this, it is necessary to monitor and analyze existing energy consumption to derive reduction measures. In this study, a small and medium-sized food processing plant producing processed meat products was used as a case study to identify and analyze the energy consumption structure at typical cycle/stage level of the batch heating process. From this, we tried to establish realistic and quantitative goals that can be obtained under individual process operating conditions. The results of this study will be used as basic data for the development of diffusion and pervasive energy saving FEMS technology for common core processes of food factories of small and medium-sized enterprises in the future.

주제어

표/그림 (7)

그림 그림 1. 단계별 이론 에너지 소비량 계산을 위한 순서도 Figure 1. Flow chart for calculating theoretical energy consumption for individual stage.
그림 그림 2. 단계별 이론 에너지 소비량 계산을 위한 순서도 Figure 2. Flow chart for calculating theoretical energy consumption for individual stage.
그림 그림 4. 대상 식품가공공장 가열 공정의 평균 에너지소비 비율 분포 Figure 4. Distribution of the average energy consumption (%) of the heating process of the target food processing plant
그림 그림 3. 대상 식품가공공장의 가열 공정 개략도: (a) 단순화된에너지흐름, (b) 가열 라인 데이터 수집 범위 및 주기에 대한 설명 Figure 3. Schematic diagram of the heating process of the target food processing plant: (1) simplified energy flow, (2) description of the heating line cycle and collection range.
그림 그림 5. 대상 식품가공공장 가열 공정의 각 단계에서의 에너지 소비 분포 : 이론, 최소, 평균 및 최대 에너지 소비 Figure 5. .Distribution of energy consumption at each stage in the heating line: Theoretical and minimum, average and maximum energy consumption
그림 그림 6. 대상 식품가공공장 가열 공정에서의 일반적인 주기 내 에너지 소비분석 및 에너지소비 과잉율 결과 Figure 6. Results of energy consumption and excess ratio in typical cycle of heating process.
표 표 1. 에너지소비분석 결과의 대표성 검증 Table 1. Verification of representativeness of energyconsumption analysis results

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