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플라즈마 기반 폐플라스틱/탄화수소 자원화와 탄소중립 에너지 변환 연구

Plasma-assisted plastic/hydrocarbon resource recovery for carbon-neutral energy conversion

연구 내용

플라즈마와 가스화·분해 공정을 결합해 폐플라스틱 및 탄화수소를 합성가스 또는 탄소 물질로 전환하고, 에너지·엑서지 관점에서 탄소중립성을 평가하는 연구

플라즈마 기반 열화학 전환을 통해 폐플라스틱을 에너지 및 탄소 자원으로 회수하는 공정 설계를 수행합니다. 통합 가스화-복합발전(IGCC) 계통을 대상으로 열회수 위치에 따른 성능을 모델링하고, 엑서지 및 경제성 관점에서 최적 조건을 도출합니다. 또한 naphtha 및 경질 탄화수소 분해에서 전기화 및 선택도 제어를 고려한 전환 공정 평가를 수행하며, 공정 반응기 성능을 인공신경망 대리모형으로 학습해 설계·운영 변수를 효율적으로 탐색하는 접근을 병행합니다.

관련 연구 성과

관련 논문

5편

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0건

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2건

연구 흐름

초기에는 폐플라스틱을 에너지로 전환하는 과정에서 탄소중립 관점의 타당성을 분석하고, 비탄소포집 조건에서의 배출 특성을 검토하는 연구를 수행했습니다. 이후 플라스틱-IGCC 계통에서 열회수 구성에 따른 에너지·엑서지 특성과 경제성을 함께 평가하여 운전 최적화 근거를 축적했습니다. 2024년에는 플라즈마 통합 가스화 결합 사이클의 열역학적 성능을 확장했습니다. 2025년에는 탄화수소 플라즈마 전기화 기반 탄소중립 전환과 n-hexane 열분해 반응기를 인공신경망으로 대리 학습하는 방향으로 연구 범위를 넓혔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 플라즈마 기반 폐플라스틱 가스화 공정 설계
  • 탄소중립 전환 성능 평가 프레임
  • 열회수 구성 최적화 알고리즘
  • 엑서지 기반 공정 진단 모델
  • 탄화수소 플라즈마 전기화 운전 가이드
  • 대리모형 기반 공정 최적화
  • 폐기물 에너지회수 계통(IGCC) 해석
  • 선택도 제어 중심 반응공정 개발
  • 탄소 물질 고부가가치화 경로 도출
  • 탄소중립 시나리오 비교 방법론

관련 논문

구분

제목

1

Nonviable carbon neutrality with plastic waste-to-energy

2

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3

Thermodynamic evaluation of integrated plasma gasification combined cycle with plastic waste feedstock

4

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5

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1

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Zero plastic waste를 위한 자원 회수 기초연구실