| 연구개발개요 |
ㅇ 추진목적 및 배경- 현재 세계 오일샌드 시장은 지속적으로 발전하고 있으며, 2017년 이후 현재 시장 규모의 2배 이상으로 확대될 것으로 전망- 오일샌드 프로젝트는 동토 등 극한지에 산재하여 높은 현장 인건비, 엔지니어링 (E) 및 일부 기자재 (P) 분야의 해외 의존도가 높음- 시장진입 초기단계부터 공사비 절감과 공사기간 단축 등의 경쟁력을 확보하고 후발 저임금 노동력 국가와 차별화할 수 있는 고유기술의 개발이 국가 주도의 R&D로 필요- 국내 제작되는 오일샌드 플랜트 모듈은 장거리 육상운송이 되어 육상운송에 최적화된 모듈기술과 고성능 소재 적용, 현장 급속시공 등의 기술로 차별화 고유기술화가 가능ㅇ제안기술의 개요- 본 제안기술은 오일샌드 육상플랜트 구조물을 운송 가능한 크기의 모듈로 구성, 제작/현장 조립함으로써 공사비 (운송비) 및 공사기간을 단축시킬 수 있는 기술임1) - 운송에 최적화된 컴팩트 기능모듈2)과 표준 구조프레임3) 모듈개발로 해외업체와 차별화된 고유 모듈을 개발하여 국내 제작/수주 오일샌드 플랜트의 모듈화율 향상을 도모- 모듈의 정밀 제작기술, 현장 단기시공 및 연결기술, 모듈 유지관리기술 및 고성능 소재 이용기술 등의 현장 적용기술을 개발함
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| 최종목표 |
ㅇ 연구단 최종 목표- 오일샌드 육상플랜트 국내 고유의 컴팩트 기능모듈 및 표준 구조프레임 모듈로 구성된 한국형 오일샌드 모듈화 플랜트 패키지 개발- 모듈의 제작 기술, 현장 단기 시공기술, 고성능 소재 이용기술 및 모듈 유지관리 기술 등의 현장적용기술 개발을 통한 국내 특화된 모듈의 운송비, 공사비, 현장 공사기간 단축 (국내 제작모듈의 북미 오일샌드플랜트 기준)- 국내 제작 모듈 공사비(운송비+시공비) 30% 절감- 현장 공사기간 30% 감소- 육상플랜트 건설자재 국산화율 50% 달성 ㅇ 세부1과제 최종목표- 오일샌드 플랜트 기능모듈 구성 설비의 집약도 향상을 통한 고유모듈 개발- 기술수준: 선진기술 대비 95% 이상, 모듈화율 제고: 현재 30% → 70% 이상>ㅇ 세부2과제 최종목표- 오일샌드 플랜트 모듈화 파일롯 플랜트 현장적용 및 평가 개발- 기술수준: 선진기술 대비 95% 이상, 국산화율 제고: 현재 20% → 50% 이상, 오일샌드 모듈 플랜트 시공기간 30% 감소(현재 30개월 → 21개월 수준), 오일샌드 모듈플랜트 시공비용 30% 저감>
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| 연구내용 및 범위 |
○ 플랜트 컴팩트 기능모듈 개발 - 플랜트 집약도 향상을 위한 플랜트 구성 설비에 대한 공정 분석1) - 주요 설비별 모듈화율 개선 소형모듈 적용 공정 최적화 2) - 공정 설계 및 공정 시뮬레이션 평가 1) 주요 설비는 북미 오일샌드 SAGD 플랜트의 스팀보일러와 수처리, 유류처리 시설을 대상으로 함(Steam generation (OTSG), Water treatment (Warm lime softening process), oil separation/treatment(ORF), Glycol, Utilities, Inlet treatment (Flash treating)) 2) 기능모듈은 철도운송가능 모듈 크기 이하로 집약 설계될 수 있도록 소형 설비를 적용하여 기존 대형 설비와 동급 수준의 공정효율이 발생되도록 함○ 운송을 고려한 규격별 표준 구조프레임 및 집적 모듈 개발 - 육상/해상 운송을 고려한 물류(logistics), 표준규격 연구 - 모듈별 제작/운반/시공/공용 중 하중 및 경계 조건 분석 - 운송 조건에 따른 규격별 구조프레임 모듈 표준 개발 - 모듈 운송 중 가설부재 및 모듈화에 따른 공용중 추가부재 최소화 기술 개발 - 컴팩트 기능 모듈 결합 구조성능 검증○ 현장 공기단축 부재 연결기술 개발 - 컴팩트 기능 모듈 간 급속 연결부 개발 - 구조 모듈 프레임 간 급속 체결/다수부재 정렬 기술 개발 - 연결부별 요구성능 검증 - 모듈별 연결부 표준화 ○ 극한조건 모듈러 재료 이용기술 - 육상플랜트 소재 요구성능 분석 및 인증프로세스 정립 - 저온인성, 내마모성, 내부식성, 고강도 고성능 소재 이용기술 개발 - 고성능 소재를 이용한 오일샌드플랜트 설계안 개발 - 고성능 소재 적용 경제성 및 효과분석○ 플랜트 표준모듈의 제작상세 및 프로세스 개발 - 극지환경, 운송 중 변형 및 제작단계에서 발생하는 변형 예측기술 개발 - 플랜트 모듈별 변형 고려 제작상세 개발 - 모듈별 효율성 향상 제작 프로세스 개발 ○ 현장 공기단축 시공기술 개발 - 극한 환경 난조건 지반에 대한 고강도강관 말뚝 및 공기단축 시공가이드 개발 - 극한 환경 난조건 지반에 대한 지반특성 평가 및 조사 기법 개발 - 난조건 지반에 대한 급속시공 모듈플랜트 이동로 개발 - 동토 플랜트용 기초공법 및 시공 및 시공관리 기술 개발 - 오일샌드 플랜트 유지관리시스템 개발○ 플랜트 모듈시스템 유지관리기술 - 플랜트 모듈시스템 손상요인 분석 - 플랜트 모듈시스템 손상탐색 및 분석 - 건전성평가 및 수명예측 S/W 개발○ Pilot Plant 상세 설계 - Pilot Plant 대상 기능모듈 설계 - Pilot Plant 대상 표준 구조모듈 설계 - 플랜트 모듈 경제성 분석 및 효과 정량화○ Pilot Plant 시공 계획 - 현장 시공 조건 고려 시공 계획 수립 - 모듈 현장 시공 계획 수립 ○ 플랜트 모듈 Pilot Test - Pilot test 플랜트 선정 - 플랜트 모듈에 대한 실증(성능 및 시공성) - 플랜트 모듈 경제성 분석 및 효과 정량화
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