Development of an eco-industrial park (EIP) has drawn attention as a promising approach seeking for the mutual benefit to the economy and environment. In recent years, the reduction of energy consumption has become a global necessity due to the high oil price and environmental regulations.
In order to find energy strategies in an EIP, a framework has been developed to analyze the existing energy network and to identify energy demand and supply in the individual companies in an industrial complex. A mathematical model was developed to synthesize a waste heat utilization network, including nearby companies, communities, and waste heat utilization centers. A case study of an existing petro-chemical complex in Yeosu, South Korea showed that the total energy cost and the amount of waste heat of the region can be considerably reduced applying the suggested waste heat utilization networks.
It can be concluded that the utilization of the industrial waste heat by restructuring industrial complexes in an ecological way could lead to the economic and environmental benefits due to the reduction of energy consumption. This may assist government decision-maker to make industrial policy for sustainable development.
생태산업단지 개발은 기존의 산업단지를 경제적 이익과 환경적 이익은 물론 사회적 이익까지 동시에 추구하며 개선할 수 있는 효과적인 방법으로 주목 받아왔다. 특히 최근 계속되는 고유가와 강력해진 환경규제로 인해 에너지 소비 절감에 대한 국제적인 요구가 고조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 생태산업단지의 에너지 소비를 절감하기 위한 폐열 활용 네트워크를 제안하였다.
2장에서는 생태산업단지와 관련되어 진행된 선행연구들을 분석하였다. 생태산업단지의 개념과 특성, 개발 시 얻어지는 이점 및 극복해야 할 장애물 등 다양한 관점에서의 연구들이 분석되었다. 3장에서는 생태산업단지의 에너지 전략을 수립하기 위해 산업단지의 폐열을 조사하고 분석하기 위한 방법론이 제안되었다. 개별 회사의 에너지 생산 및 소비에 대한 상세정보를 파악하고, 이를 통해 산업단지 전체적 에너지 특성을 분석한 다음, 이를 모델링하고 최적화하여 경제적, 환경적 측면에서 평가하는 방법이 적용되었다.
4장에서는 산업단지 내 개별 회사 및 인근 지역사회를 포함하는 폐열 활용 네트워크를 합성하기 위한 수학적 모델이 개발되었다. 5장에서는 폐열 활용 센터를 도입해 폐열 활용 네트워크를 구성하는 모델이 제안되었다. 여수국가산업단지를 대상으로 진행한 사례연구에서는 산업단지의 폐열을 활용할 경우 지역사회 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
결론적으로 본 연구는 산업단지를 산업생태학적인 관점에서 재구성하여 산업폐열을 활용함으로써 지역 사회의 에너지 소비 절감을 통한 경제적, 환경적 이익을 추구할 수 있는 폐열 활용 네트워크를 구축하는 방법론을 제시하였다. 본 연구의 결과는 지속가능한 발전을 위한 산업정책 수립에 유용하게 활용될 수 있다.
