초록 |
최근 유기폐기물의 혐기성 소화 중간 과정을 통해 아세트산, 부티르산, 그리고 프로피온산과 같은 휘발성 지방산을 생산하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 바이오부탄올의 원료가 되는 부티르산의 생산량에 대한 불확실성을 고려하여 유기폐기물 기반 바이오부탄올 의 최적 공급 전략을 위한 확률론적 수학적 모델을 제시한다. 이를 위하여 두 단계 확률론적 수학적 모델을 도입했으며, 바이오부탄올의 지역수요를 만족시키면서 예상되는 통합모델의 총 비용을 최소화하는 것을 목적함수로 한다. 제안된 확률론적 모델은 (1) 부티르산의 조달 위치 및 양, (2) 바이오리파이너리 건설 위치 및 수, (3) 바이오 부탄올 공급 위치 및 양을 결정한다. 제안된 모델의 타당성을 검증하기 위해 2030년 국내 바이오 연료 보급정책 데이터를 기반으로 한 사례 연구를 수행한다. 본 연구 결과는 유기 폐기물을 활용하여 생산되는 바이오부탄올 리파이너리의 주요 비용원을 파악하는데 도움을 주며, 최적화 결과를 통하여 바이오부탄올 공급 네트워크에서 부티르산 생산량의 불확실성이 주는 주요 영향도를 확인할 수 있다. |