초록 ▼

5만 명 규모 도시의 연간 사용 에너지 계산 후 부생수소 인근 지역 및 일반 주거지역으로 나누어 수소 네트워크 설계를 수행. 운송방법(파이프 라인/트레일러) 및 이송 주기에 따른 수소 수송량 산정. 그 이후 수소 충전소 내 저장 탱크 용량 산정. 사고 시나리오 작성 후 안전성 평가를 통한 최종 부지 선정. 공정 시뮬레이션으로 발전용 수소 공급 모델 도출.
수학적 모델링으로 수소 네트워크 최적설계 및 OPEX, CAPEX 계산.
100만 명 규모 도시의 연간 사용 에너지 계산 후 도시 내 수소 공급을 위한 중앙 허브 수소

5만 명 규모 도시의 연간 사용 에너지 계산 후 부생수소 인근 지역 및 일반 주거지역으로 나누어 수소 네트워크 설계를 수행. 운송방법(파이프 라인/트레일러) 및 이송 주기에 따른 수소 수송량 산정. 그 이후 수소 충전소 내 저장 탱크 용량 산정. 사고 시나리오 작성 후 안전성 평가를 통한 최종 부지 선정. 공정 시뮬레이션으로 발전용 수소 공급 모델 도출.
수학적 모델링으로 수소 네트워크 최적설계 및 OPEX, CAPEX 계산.
100만 명 규모 도시의 연간 사용 에너지 계산 후 도시 내 수소 공급을 위한 중앙 허브 수소 충전소 설치 검토. 차량/발전용 수소 이송량 및 운송방법(파이프라인/트레일러)에 따른 주기 계산 후 저장 탱크의 용량 산정. 허브 수소 충전소 및 서브 수소 충전소 각각 사고 시나리오 작성 후 2D/3D 안전성 평가를 통한 최종 부지 선정. 차량/발전용 감압 및 가압공정 시뮬레이션을 통해 복합 수소 공급 모델 도출. 수학적 모델링으로 복합 수소 네트워크 최적설계 및 경제성 평가. 안전성 평가 기법 및 유지관리 기법 체계화.

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
First year, we carry out hydrogen network design for 50 thousands population to devide by-product hydrogen area and normal area after calculating annual energy consumption for power. According to transport(pipeline/trailer) and transfer cycle, we calculate hydrogen transporte

□ Purpose & Contents
First year, we carry out hydrogen network design for 50 thousands population to devide by-product hydrogen area and normal area after calculating annual energy consumption for power. According to transport(pipeline/trailer) and transfer cycle, we calculate hydrogen transported volume. And then, A tank capacity is calculated in hydrogen station. Also, A final location of the hydrogen station is chosen through safety assessment by researchers.
Hydrogen supply model for power is carried out using process simulation. We will make mathematics modeling for optimal design about hydrogen network. Finally, A profitability is carried out calculating CAPEX and OPEX.
Second year, we calculate annual hydrogen energy consumption about 1 million population.
And then we should check to install the center hub hydrogen station for hydrogen providing in the city. A transfer cycle is calculated following transport(pipeline/trailer) and hydrogen transfer. Also, the tank capacity is considered by the hydrogen transfer. We can do risk assessment for decision the location of center hub hydrogen station and sub hydrogen station. The complex hydrogen network for car fuel and power is carried out using reducedpressure and pressurization process modeling. We will make a optimal complex hydrogennetwork for car fuel and power using the mathematic modeling. In addition, We carry out a profitability from the network. Finally, We systematize the safety assessment and management to the hydrogen network.

□ Results
1. The complex hydrogen network process model for 1 million population to consider risk assessment.
2. The systematized safety assessment and management.

□ Expected Contribution
The user can predict amount of hydrogen energy, necessary equipment and expenses to making hydrogen network process design according to the population size. Also the user can check risk assessment and management.

(출처 : SUMMARY 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약서 ... 4
• SUMMARY ... 4
• Contents ... 5
• 목차 ... 6
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제 1절. 연구개발 목적 ... 8
• 1. 기술개발 목표 요약 ... 8
• 2. 온실가스 증가에 따른 지구온난화 규제강화 ... 8
• 3. 신재생에너지로서의 수소의 장단점 ... 9
• 제 2절. 연구개발 필요성 ... 11
• 1. 수소 네트워크의 정의 및 필요성 ... 11
• 2. 수소 네트워크 보급의 한계 ... 11
• 제 3절. 연구개발 범위 ... 12
• 1. 안전성과 경제성을 고려한 5만 명 수소 네트워크 설계기술 요구 ... 12
• 2. 대규모 100만 명 복합 수소 네트워크 설계 목표 ... 12
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 14
• 제 1절. 국내 기술 현황 ... 14
• 제 2절. 국외 기술 현황 ... 16
• 1. 미국 ... 17
• 2. 유럽 ... 18
• 3. 일본 ... 19
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 24
• 제 1절. 세부 추진 내용 ... 24
• 1. 연구개발 흐름도 ... 24
• 2. 연구개발 단계에 따른 세부 연구내용 ... 25
• 제 2절. 5만 명 규모 도시의 발전용 수소 네트워크 ... 25
• 1. 도시 선정 및 연간 수소 소모량 계산 ... 25
• 2. 도시 내 수소공급 네트워크의 설계 조건 및 비용 추산 ... 28
• 3. 5만 명 규모 도시 내 수소 네트워크의 수학적 최적화 모델 ... 41
• 4. 5만 명 규모 도시의 수소 네트워크 최적화 결과 ... 49
• 5. 수소 네트워크 내 배관망 공정 모델 시뮬레이션 ... 63
• 제 3절. 100만 명 규모 도시 간 발전용 및 차량용 수소 네트워크 ... 67
• 1. 도시 선정 및 연간 수소 소모량 계산 ... 67
• 2. 수소 네트워크 설계 조건 및 비용 추산 ... 68
• 3. 100만 명 규모 도시 내 수소 네트워크의 수학적 최적화 모델 ... 92
• 4. 100만 명 규모 도시의 수소 네트워크 최적화 결과 ... 107
• 5. 발전 및 차량용 수소 공급 공정 모델 시뮬레이션 ... 117
• 제 4절. 수소 네트워크의 안전성 평가 및 유지관리 기법 ... 121
• 1. 수소 에너지 시설 안전성 평가 ... 121
• 2. 5만 명 규모 발전용 수소 에너지 시설 정량적 위험성 평가(Quantitative Risk Assessment) ... 125
• 3. 100만 명 규모 복합(차량 및 발전) 수소 에너지 시설 정량적 위험성 평가 (Quantitative Risk Assessment) ... 139
• 4. 수소 에너지 시설 관리기술 ... 177
• 5. 안전관리기법의 개발 ... 178
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 181
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 185
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 186
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 196
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 197
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 198
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 199
• 제11장. 기타 사항 ... 200
• 제12장. 참고 문헌 ... 201
• 끝페이지 ... 203