• Clean Technology
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• v.17 no.4
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• pp.329-335
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• 2011

$SF_6$ gas is well known as a global warming gas. Global warming potential of $SF_6$ gas is 22,000 times higher than that of $CO_2$. Recycling of $SF_6$ gas is an essential technology for the sake of the environment and the economy. The recovery processes of $SF_6$ gas studied in this work were liquefaction, distillation, and crystallization processes because these processes were thought to be easily carried to the fields for recycling waste $SF_6$ gas. The processes were simulated and optimized using Aspen plus. The optimization problems were formulated to minimize energy consumption with satisfying product specification and desired recovery. The performance of the processes was compared based on the optimization results. Effects of major process variables on the recovery performance were investigated and optimal operation guide for changing product specification and product recovery was provided.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1129-1133
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• 2004

반도체공정 최적화에 소요되는 시간과 경비를 줄이기 위해 신경망 모델이 개발되고 있다. 주로 역전파 신경망을 이용하여 모델이 개발되고 있으며, 본 연구에서는 Radial Basis Function Network (RBFN)을 이용하여 플라즈마 식각공정 모델을 개발한다. 실험데이터는 유도결합형 플라즈마를 이용한 Silicon Carbide 박막의 식각공정으로부터 수집되었다. 모델개발을 위해 $2^4$ 전인자 (full factorial) 실험계획법이 적용되었으며, 모델에 이용된 식각응답은 식각률과 atomic force microscopy로 측정한 식각표면 거칠기이다. 모델검증을 위해 추가적으로 16번의 실험을 수행하였다. RBFN의 예측성능은 세 학습인자, 즉 뉴런수, width, 초기 웨이트 분포 (initial weight distribution-IWD) 크기에 의해 결정된다. 본 연구에서는 각 학습인자의 영향을 최적화하였으며, IWD의 불규칙성을 고려하여 주어진 학습인자에 대해서 100개의 모델을 발생하고, 이중 최소의 IWD를 갖는 모델을 선택하였다. 최적화한 식각률과 표면거칠기 모델의 RMSE는 각기 26 nm/min과 0.103 nm이었다. 통계적인 회귀모델과 비교하여, 식각률과 표면거칠기 모델은 각기 52%와 24%의 향상된 예측정확도를 보였다. 이로써 RBFN이 플라즈마 공정을 효과적으로 모델링 할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.474-481
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• 2005

In this study, modeling and optimization work were performed to obtain nearly pure anhydrous ethanol from aqueous ethanol mixtures using benzene as an entrainer. NRTL liquid activity coefficient model was adopted for phase equilibrium calculations and PRO/II with PROVISION 6.01, a commercial process simulator, was used to simulate the azeotropic distillation process. We used the total reboiler heat duties as an objective function and the concentration of ethanol at concentrator top as a manipulated variable. As a result, 76 mole percent of ethanol at concentrator top gave an optimum value which minimized the total reboiler heat duties of three distillation columns.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.159-162
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• 2004

플라즈마 공정 모델 개발에 역전파 신경망이 가장 많이 응용되고 있으나, 관여하는 다수의 학습인자로 인해 그 최적화가 매우 어렵다. Radial basis function network (RBFN)은 관여하는 학습인자의 수가 적어 그 최적화가 상대적으로 용이하지만, 두인자의 다양한 조합에 의해 RBFN의 예측성능이 상당히 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 학습인자 상호간의 작용을 유전자 알고리즘 (genetic algorithm-GA)을 이용하여 최적화하는 기법을 소개한다. 제안하는 알고리즘을 광도파로 제작을 위해 수행한 실리카 식각공정 데이터에 적용하여 평가하였다. 평가에 이용된 식각 응답은, 실리카 식각률, aluminum (Al) 식각률, Al 선택비, 그리고 실리카 프로파일 각도이다. 최적화한 모델은 종래의 모델과 비교하였으며, 그 향상도는 실리카 식각률, Al 식각률, Al 선택비, 그리고 실리카 프로파일 각도에 대해서 각 기 0.8%, 32.4%, 20.3%, 1.3% 등이었다. Al 식각률과 선택비에 대해서 예측성능은 상당이 향상되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.1
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• pp.7-12
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• 2010

In this work, optimization analysis has been accomplished to find important process factors for realization of vertical wall around holes punched by the punchless piercing process. Taguchi method was used for optimization analysis. Lemaitre damage theory, one of the ductile fracture models, was also adopted to simulate numerically formation of vertical wall. From the results of analysis the most influencing factor that affects the vertical wall has been revealed to be 'Corner Radius of Die'.

• Tunnel and Underground Space
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• v.19 no.3
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• pp.167-173
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• 2009

Underground storage cavern is known as the most complicated underground project because of the complexity of construction schedule, tunnel size, and geological problems. In order to optimize the construction schedule of underground storage cavern, two up-to-date technologies were applied. The first technology was 3 dimensional visualization of complicated underground structures, and the second was 4 dimensional simulation considering construction resources, geological conditions and construction schedule. This application case shows that we can achieve optimized construction schedule in the ways to optimize the number of work teams, fleets, the sequence of tunnel excavation, the commencement time of excavation and the hauling route of materials and excavated rocks. 3 dimensional modeling can help designer being able to understand the status of complicated underground structures and to investigate the geological data in the exact 3 dimensional space. Moreover, using 4 dimensional simulation, designer is able to determine the bottle neck point which appear during hauling of excavated rocks and to investigate the daily fluctuation in cost.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.5
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• pp.903-914
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• 2008

This study was undertaken for the production capacity expansion and energy saving through entire process simulation and optimization for the commercial process of manufacturing monoethylene glycol as a staple from ethylene oxide. Aspen $Plus^{TM}$(ver. 2006) was employed in the simulation and optimization work. The multicomponent vapor-liquid equilibria involved in the process were calculated using the NRTL-RK equation. As for the binary interaction parameters required for a total of 91 binary systems, those for 8 systems were self-supplied by the simulator, those for 28 systems were estimated through regression of the VLE data in the literature, and the remainder were estimated with the estimation system built in the simulator. Subsequent to ascertaining the accuracy of the generated parameters through comparison between actual and simulated process data, sensitive variables highly affecting the process were searched and selected using sensitivity analysis tool in the simulator. The optimum operating conditions minimizing the total heat duty of the process were investigated using the optimization tool based on the successive quadratic programming in the simulator.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.28-28
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• 2009

최근 전세계적으로 유가 상승 및 배기가스 배출 저감과 관련된 각종 환경규제에 대응하기 위하여 선진 자동차회사들은 $CO_2$ 배출 저감 기술과 기존 내연기관 차량의 연비향상을 위해 엔진성능 개선, 구동시스템의 최적화, 차량 경량화, 공기저항 감소 등에 초점을 맞춰 차량의 연비향상과 배기가스 규제에 대응하고 있다. 특히, 자동차 중량의 30%를 차지하는 차체의 경량화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고, 그로 인해 연비향상을 도모할 수 있으므로 환경오염 방지와 연료절감에 가장 적합하고 효과적인 방법이다. 이에 기존의 강재에 비해 비중이 낮으면서 유사한 강도와 내식성이 뛰어난 알루미늄 합금의 차체 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 Door에 알루미늄 합금(Al 5052)의 적용 가능성을 판단하기 위해 반응표면분석법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정변수를 최적화하였다. 첫째, 저입열 Pulse MIG 용접에서 용접 공정 변수(용접전압, 용접속도, Gap)의 변화가 비드 형상에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 요인분석법을 이용하여 용접 공정 변수와 비드 형상 변수와의 주효과와 교호작용효과를 분석하였고, 이를 통해 비드 형상 변수에 영향을 크게 미치는 용접 공정변수를 선별하여 다중회귀분석을 통해 용접 공정 변수 변화에 따른 비드형상 예측 회귀모델을 제안하였다. 둘째, 자동차 Door 생산 현장에서 박판 알루미늄 합금 겹치기 용접 이음부의 0~1 mm 갭 발생에 대해 강건한 용접조건을 제시하기 위해 반응표면법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정 변수를 최적화하였고, 그 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2008.04a
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• pp.106-123
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• 2008

재생 신문지 생산공정의 탈묵처리는 공정의 pH에 따라 그 수율이 달라진다. 기존의 알칼리 탈묵처리 조건으로부터 의사 중성 혹은 중성으로 pH가 중화됨에 따라 과도한 탈묵 리젝트가 발생하고 수율이 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 탈묵 pH에 따른 수율 변화를 실험실 평가를 바탕으로 분석하고 리젝트를 절감하는 방안을 탐색하여 수율을 최적화하고자 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.11
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• pp.1765-1771
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• 2010

In the case of micro.electro-mechanical system (MEMS) devices, the quality of punched via hole is one of the most important factors governing the performance of the device. The common features that affect the laser micromachining of via holes drilled by using Nd:$YVO_4$ laser are described, and efficient optimization methods to measure them are presented. The analysis methods involving an orthogonal array, analysis of variance (ANOVA), and response surface optimization are employed to determine the main effects and to determine the optimal laser process parameters. The significant laser process parameters were identified and their effects on the quality of via holes were studied. Finally, an experiment in which the optimal levels of the laser process parameters were used was carried out to demonstrate the effectiveness of the optimization method.