화학공학의 기초 이론을 실제 산업 프로세스에 어떻게 적용하나요???

Question

화학공학의 기초 이론등을 산업 현장에서 어떻게 효율적으로 적용할 수 있는지

이를 통해 공정 최적화나 비용 절감을 이끌어낼 수 있는 방법이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 정우재 전문가입니다.

좋은 질문 감사합니다.

화학 기초 이론을 통해서 비용절감이나 프로세스 최적화에 대한 아이디어를 발견하는데, 대표적인 예는 화학반응 경로 변경이 대표적일것 같아요. 보다 적은 에너지로도 원하는 생성물(반응물)을 만들수 있다면 그것으로도 이미 비용은 절감된 것이니까요. 

이렇듯 모든 최적화의 기본은 이론입니다. 그 다음, 각 공정에서의 엔지니어링 적인 부분의 개선은 실제 Engineering run이나 Pilot test를 통해 검증이 필요한 부분이라고 말씀드릴 수 있을 것 같아요. 

질문자님께 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠네요.

Answer 2

화학공학에서 배우는 기본적인 이론들이 실제 산업 현장에서는 공정 효율화와 비용 절감을 위해 다양하게 적용되는데요.
예를 들어보자면 열역학을 이용하면 공정에서 최적의 온도와 압력을 찾아내 에너지 소비를 줄일 수 있고 유체역학을 활용하면 펌프나 배관 같은 설비에서 발생하는 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다.
또한 반응속도론이나 촉매 이론을 활용해서 반응 조건을 최적화하면 원료 소비를 줄이고 불필요한 부산물도 억제할 수 있습니다.

최근에는 공정 시뮬레이션 기술을 통해 실제 현장을 실험 없이 미리 분석하고 예측해서 시행착오로 낭비되는 시간과 비용도 많이 줄이고 있는데 정확한 물질수지 관리를 통해 원료 사용량과 폐기물을 줄이는 방식으로 환경적인 비용까지 절약할 수 있습니다. 더 나아가 화학공학 이론을 바탕으로 사고나 문제점을 사전에 예방하는 위험 분석 기법을 활용하기도 하고, 요즘에는 인공지능이나 빅데이터 분석을 결합해 더욱 효율적으로 공정을 운영하고 최적화하는 사례도 점점 늘어나고 있습니다.