Abstract ▼

□ Purpose & Contents
▢ The final goal of this project is to develop the demo-scale process for bio-hydrogen production using industrial by-product gas.
◦ Assessment of changes in hydrogen production of hyperthermolic archaeon during continuous cultures
◦ Determination of operational risk a

□ Purpose & Contents
▢ The final goal of this project is to develop the demo-scale process for bio-hydrogen production using industrial by-product gas.
◦ Assessment of changes in hydrogen production of hyperthermolic archaeon during continuous cultures
◦ Determination of operational risk assessment of CO-converting hyperthermophilic archaeon
◦ Development of mass production process of bio-hydrogen and process optimization: H₂ productivity > 600 mmol/L/h (0.5Nm³/h scale)
◦ On-site construction of test-bed (1 ton scale) and long-term continuous production of bio-hydrogen from steel-mill waste gas: 7-days H₂ productivity > 200mmol/L/h, continuous operation > 1 month
◦ Construction of 500Nm³/h scale plant and continuous production of bio-hydrogen: 7-days average H₂ productivity > 250 Nm³/h, continuous operation > 10 days
◦ PDP (process design package) development of commercial scale bio-hydrogen production process
◦ Economical evaluation of bio-hydrogen production process

□ Results
◦ Development of metabolically engineered T. onnurineus NA1
◦ During long-term continuous operation of H₂ production, T. onnurineus NA1 was taken periodically and the productivity was determined to be 300 mmol/L/h.
◦ Development of mass production process of bio-hydrogen and process optimization
- Construction of pressurized microbial reactor(0.5Nm³/h) system for trouble shooting
- Confirmation of hydrogen productivity (600 mmol/L/h) by test runs
- Analysis of 0.5Nm³/h system thermal behavior
- Construction of 0.02Nm³/h high pressure microbial reactor for derivation of reactor design factor
◦ Development of PDP for biohydrogen production
- The final version of PDP (process design package) of commercial scale and demo plant bio-hydrogen production process was fully complied.
- Economic analysis and development of In-house program
◦ Development of process wastewater treatment method for the bio-hydrogen production process
◦ Development of detailed design for the 500Nm³/h scale demo plant
◦ Selection of the installation site for the 500Nm³/h scale demo plant
- Taean IGCC of Korea western power plant.

□ Expected Contribution
◦ The technology of bio-hydrogen mass-production developed in this project is expected to contribute for coping with global climate change and diversifying energy mix.
◦ The mass production technology of bio-hydrogen using steel mill by-product gas developed in this project can be widely applied in industrial off-gas based bioenergy production.
◦ The waste heat recovery technology established in this project is expected to contribute for the reduction of air pollution and the increase of energy efficiency.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• CONTENTS ... 10
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 20
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 38
• 1. 연구개발 목적 ... 38
• 2. 연구개발의 필요성 ... 38
• 가. 기술적 측면 ... 38
• 나. 경제산업적 측면 ... 42
• 다. 사회문화적 측면 ... 44
• 3. 연구개발의 범위 ... 47
• 가. 연구목표 ... 47
• 나. 주요 연구내용 ... 47
• 다. 최종 목표 ... 47
• 라. 단계별 개발목표 ... 48
• 마. 연차별 연구개발 로드맵 ... 53
• 2. 국내외 기술 개발 현황 ... 54
• 1. 개요 ... 54
• 2. 국내 정책동향 ... 55
• 3. 해외정책동향 ... 57
• 4. 국내외 시장 동향 ... 59
• 가. 수소 에너지 시장 ... 59
• 5. 국내외 기술개발 동향 ... 67
• 가. 개요 ... 67
• 나. 수소 생산기술 ... 70
• 다. 수소 저장기술 ... 85
• 라. 수소 운송 기술 ... 88
• 마. 수소 활용기술 ... 89
• 3. 연구 수행 내용 및 성과 ... 93
• 1. 1차년도(2015년) ... 93
• 가. 1차년도 세부 연구개발 목표 ... 93
• 나. 1차년도 연구개발 결과 요약기술 ... 94
• 다. 고압 공기부상 반응기 설계 및 구축 ... 108
• 2. 2차년도(2016년) ... 131
• 가. 2차년도 세부 연구개발 목표 ... 131
• 나. 2차년도 연구개발 결과 요약기술 ... 132
• 3. 3차년도(2017년) ... 188
• 가. 3차년도 세부 연구개발 목표 ... 189
• 나. 3차년도 연구개발 수행내용 및 결과 ... 190
• 4. 4차년도(2018년) ... 282
• 가. 4차년도 연구개발 목표 및 내용 ... 282
• 나. 4차년도 연구개발 수행내용 및 결과 ... 283
• 5. 5차년도(2019년) ... 344
• 가. 5차년도 연구개발 목표 및 내용 ... 344
• 나. 500 Nm3/h 데모플랜트 바이오수소 연속생산 실증 ... 345
• 다. 바이오수소 대량생산 프로세스 개발 ... 407
• 라. 공정설계 ... 461
• 마. 경제성 분석 ... 461
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 492
• 1. 목표달성도 ... 492
• 가. 1차년도(2015년) ... 492
• 나. 2차년도(2016년) ... 501
• 다. 3차년도(2017년) ... 513
• 라. 4차년도(2018년) ... 523
• 마. 5차년도(2019년) ... 544
• 바. 최종목표 달성도 요약 ... 561
• 2. 관련분야 기여도 ... 565
• 가. 기술적 기대효과 ... 565
• 나. 사회적 기대효과 ... 565
• 다. 경제적 기대효과 ... 565
• 라. 경제적 파급효과 ... 566
• 3. 개발기술의 우수성 ... 567
• 가. 고세균이용 수소생산 공정 ... 567
• 나. 해외 기술과 비교 ... 569
• 4. 개선사항 및 보완계획 ... 571
• 가. 공정 개선사항 ... 571
• 나. 공정 보완계획(안) ... 574
• 5. 연구개발성과의 활용 계획 ... 577
• 1. 개요 ... 577
• 2. 실용화 추진 ... 578
• 가. 개요 ... 578
• 나. 추진전략 및 방법 ... 578
• 다. 성과지표 ... 581
• 3. 연구개발 결과물의 활용방안 ... 582
• 가. 개요 ... 582
• 나. 기술적 측면 ... 582
• 다. 경제적·산업적 측면 ... 582
• 4. 태안 데모플랜트 활용 계획 ... 583
• 가. 데모플랜트 활용 방안 ... 583
• 나. 기대효과 ... 584
• 다. 상용규모 플랜트건설의 구체성 근거자료 ... 586
• 6. 연구개발성과의 보안등급 ... 588
• 7. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설ㆍ장비 현황 ... 589
• 1. 주관기관 ... 589
• 가. 주관-경동엔지니어링 ... 589
• 나. 공동-로터스엔지니어링 ... 589
• 2. 협동1-제일엔지니어링 종합건축사사무소 ... 589
• 3. 협동2 ... 589
• 가. 고등기술연구원 ... 589
• 나. 공동-한국해양과학기술원 ... 589
• 다. 공동-한국에너지기술연구원 ... 589
• 4. 참여기업-한국서부발전(주) ... 589
• 8. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 590
• 1. 주관기관 : ... 590
• 가. 주관-경동엔지니어링 ... 590
• 나. 공동-로터스엔지니어링 ... 590
• 2. 협동1-제일엔지니어링 종합건축사사무소 ... 590
• 3. 협동2 ... 590
• 가. 고등기술연구원 : ... 590
• 나. 공동-한국해양과학기술원 ... 591
• 다. 공동-한국에너지기술연구원 ... 595
• 9. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 596
• 1. 대표성과 ... 596
• 2. 국내외 논문 게재 ... 600
• 3. 지식재산권 ... 604
• [별지–1] 바이오수소 공정설계패키지 전문가 평가의견 검토 및 반영사항 ... 608
• [별지-2] <보완자료>_ 상용프로그램(Comfar)과In-house프로그램 간의 동일조건에 대한 비교자료 ... 616
• 10. 참고 문헌 ... 620
• 끝페이지 ... 623