식품가공 공장에서의 FEMS 개발 및 에너지 절감 실증

FEMS Development and Energy Savings Demonstration in Food Processing Plant

2023 KEA 에너지편람에서 제시된 국내 산업부문 에너지 소비량은 2021년 기준 133,981천toe에 달하며, 제조업 용도별 에너지사용현황은 2020년 기준으로 원료용 80.306천toe(50.3%), 설비용 62,218천toe(42.2%）, 수송용 4,838천t여{3.wlo), 기타 7,159천tm4.s%)으로 나타났다. 제조공장에서는 원료용과 설비용으로 92.5%를 소비하고 있다. 제조업의 설비별 에너지 사용현황은 보일러용 19,587천toe(26.4%), 요 · 로 21,712천toe(29.2%), 동력용 13,066천toe(17.6%), 열사용/열이용 설비 12,809천toe(l7.2%), 기타 7,148천toe(9.6%)로 총 74,321천toe를 소비하고 있다. 제조업 업종중 식품 · 담배 업종은 2021년 기준 2,121천toe의 에너지를 소비하고 있다. 식품가공 업종의 경우는 대부분 많은 종류의 제품을 생산하고 있으며, 중소규모 공장들이 많은 업종이다. 식품업종도 에너지 다소비업종으로 분류되어 있지만 제품의 다양성과 중소규모에 적합한 에너지 절감기술이 반영된 FEMS 기술이 개발되지 못하여 식품분야에의 에너지관리시스템 개발과 도입이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 식품가공 공장에서의 에너지 공급공정과 배치식 가열 • 살균공정, 연속식 살균공정에 대한 공학적인 계산 기반인 열 · 물질수지와 공정별 에너지 소비구조분석, 에너지 사용량의 인공지증(AD 예측을 통하여 공정별 제어기술이 반영된 공장에너지관리시스템 (FEMS)을 개발하여 실증하였다. 본 연구에서 개발한 FEMS는 기존의 FEMS와는 달리 공정을 제어하는 에너지절감 제어기능이 포함된 upgrade된 FEMS기술이다. 상업 시설인 식품 가공공장에 서 FEMS 개발 및 실증을 통하여 공장 전체 열에너지 사용량 대비 에너지 절감율은 7.8%를 달성하였다.