POSTECH 공정시스템공학연구실 연구주제

Research Goal (연구 목표): 수소/CCUS 기술의 상용화를 위한 최적 설계 방법론 개발 및 실증 규모 공정 개선
Our group's research goal is to minimize cost, maximize throughput, and/or efficiency of a process, while keeping its constraints satisfied. Its applications that we have been focusing on are optimization-based assessment frameworks for large scale CCUS (CO2 capture and utilization/storage) infrastructure design and large scale renewable energy (H2) supply chain management.

Research Contents & Representative Research Achievements (연구 내용 및 대표 연구 성과)

Modeling of unit operations: H2/CO2 분리, 전환 공정 등 다양한 H2/CCUS 제반 공정 기술 개발
Process integration: H2/CCUS 요소 기술간 및 기존 상용 공정과의 통합 전략 수립
Supply chain network design: 상부구조시스템(superstructure) 기반의 H2/CCU 통합 시스템에 대한 경제성 및 CO2 저감량 분석 및 극대화를 위한 개별 공정 최적화
Scenario-based analysis: 다양한 시나리오 (탄소 감축 및 중립 포트폴리오 등) 기반의 최적 H2/CCUS technology platform 분석

Representative Research Achievements (대표 연구 성과):

▪ 철강 폐기물 최적 활용 경로 탐색-다목적 최적화 (전남대-Pf. Jinsu Kim, ‘24.07. ~)

▪ 철강 공정의 전기화에 따른 dynamic LCA (전남대-Pf. Jinsu Kim, ‘24.07. ~)

▪ Blast furnace 연료로서 목질계 바이오 연료 생산 및 BF 적용의 경제/환경성 평가 (전남대-Pf. Jinsu Kim, ‘24.07. ~)

▪폐플라스틱 가스화를 통한 합성가스 고로 주입 (전남대-Pf. Jinsu Kim, ‘24.07. ~)

▪ COG+BOFG to MeOH: Techno-economic analysis of methanol production from joint feedstock of coke oven gas and basic oxygen furnace gas from steel-making

(J Ind Eng Chem, 2019, IF=6.76)

▪ CCU based C1/C2 chemicals: 여수국가산업단지 내 이산화탄소 활용 화학제품 생산 공정 환경성 평가 모델 개발 (산업통상자원부 미래 신성장동력 CO2 고부가가치 사업화 플랫폼 구축, 2017~2021, 213억, Co-PI)

▪ CCU based polymers: CCU 공정의 경제성 및 CO2 저감효과 기반 실용성 평가 및 향상을 위한 전산모사, 분석과 최적화 (한국연구재단 유용물질 생산을 위한 Carbon to X 기술개발사업, 2020~2024, 450억, Co-PI)

Research Topic 4 : Carbon Capture and Utilization with Process Simulation and Optimization