• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.582-590
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• 2007

Water gas shift reaction(WGSR)이 일어나는 파이럿 규모 고온반응기에서의 거동 및 성능을 예측하기 위하여 수학적 모델을 수립하고 모사를 수행하였다. 반응기의 형상, 유체 및 열 이동에 대해 상세한 모델링이 가능한 전산유체역학 기법과 공정시스템 공학에서 사용되는 공정모사 기법을 함께 사용한 multiscale 모델링 및 모사를 수행하였으며, 그 결과를 일반 공정모사와 비교하였다. Multiscale 모사를 통해 CO의 전환율은 최고 0.85, 발열반응으로 인해 충전층의 온도는 약 720 K까지 오름을 알 수 있었다. 또한 동적모사를 통해 시간에 따른 반응기내에서의 온도분포, 전환율 분포 등의 주요한 변수 및 성능들의 시간에 따른 변화를 예측할 수 있었다. Multiscale 모사 기법은 파이럿 규모의 반응기뿐 아니라 상업규모의 공정에 대해 실제 상황을 상세히 반영하여 정확한 예측이 가능하므로, 상업공정 설계에 주요한 기술로 사용될 수 있다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.67-68
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• 2001

제지공장은 에너지 다소비 업종이며 고도의 장치산업이기 때문에 초지 설비의 효과적 운영을 통한 생산성 극대화가 경제성과 직결되어 었다. 또한 24시간 연속생산을 하는 초지 설비로 소비자가 선호하는 품질의 종이를 생산하기 위해서는 공정의 안정성 이 매우 중요하다. 이는 공정의 불안정화는 생산제품의 품질 변화를 유발함으로써 균일 성을 저하시키는 악영향을 미치기 때문이다. 제지 공정의 안정화를 저해하는 인자에는 지절, 지종 변화, 조업중단, 조업재개 둥과 공정의 특성상 수반되는 돌발사태 등이 있을 수 있다. 이들 인자 가운데 가장 심각하게 공정의 안정성을 악화시키는 것은 지절의 발 생이라 할 수 있다. 지절이 발생되면 생산성 저하 등의 여러 문제점이 발생하기도 하지 만 다량의 파지가 발생되기 때문에 공정 안정성 면에서 볼 때에도 부득이하게 생성된 다량의 파지를 공정에 재투입하기 위해 재해리해야하므로 많은 양의 백수가 소모되며 이에 따라 예기치 않은 공정 백수의 사용으로 전체 백수계에 갑작스런 변동이 생기게 된다. 백수가 파지의 해리에 사용됨에 따라 공정 내에는 추가적인 청수가 공급되어야 하므로 전체적으로는 청수의 사용량도 늘어난다. 또한 증가된 파지의 재사용도 대부분 의 공장에서 broke chest의 용량이 한정되어 있으므로 이의 적절한 컨트롤은 중요하다. 더욱이 점차 공정이 고폐쇄화됨에 따라 공정 컨트롤에 대한 여유가 적으므로 백수와 공정의 관리는 점차 어려워지고 있다. 공정 시율레이션은 현존하는 공정을 수학적으로 모델화하여 이를 컴퓨터 하드 왜어를 이용해 실제 공장에서 일어나는 상황을 모사하는 것이다. 이러한 공정 모사는 새로운 공장을 설계하기 전에 타당성 조사와 여러 가지 사례조사를 실시할 때, 기존 공 장의 개조나 증설 또는 기존 공장의 운전조건을 실제로 변경하기 전에도 미리 모사를 함으로써 실제 시험 운전을 하는 경우 보다 많은 비용과 시간을 절약할 수 있다. 본 연 구는 백상지 생산 공정 설계도면을 참고하여 상용 시율레이터로 시율레이션 모델을 구 축하고 이를 기반으로 지절 상황을 모사하였으며, 지절 후의 공정 불안정화 상황을 파 악하였다. 또한 이러한 상황의 대책을 강구하기 위해 다양한 공정 조절 방안을 시율레이션 모댈에 적용하여 그 결과를 해석하였다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.97-98
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• 2002

• 멤브레인
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• 제20권3호
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• pp.228-234
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• 2010

본 연구에서는 Water Gas Shift (WGS) 반응이 일어나는 분리막 반응기 (MR) 대상공정에 대해서 동적모사 (dynamic simulation)를 실시하고 시간과 위치에 따른 온도 및 수소 농도 변화 등을 살펴보았다. 모사 결과에 의하면 도입부에서 반경방향으로의 수소 농도, 수소 분압 및 온도차가 가장 컸으며 출구에서 가장 작았다. 또한, 수소분압의 차이가 가장 큰 도입부에서 수소의 flux가 가장 크게 나타나며 출구에서 일산화탄소의 전환률은 0.65였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
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• pp.73-74
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• 2018

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.6-14
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• 2011

기존의 소성가공공정에서의 미세조직 예측 기술은 온도 및 외력에 의한 금속학적 변화를 모사하기 위해 다수의 실험에 기반한 경험적 모델링 작업이 요구되고 이를 구현할 수 있는 기계 및 재료적 지식 기반이 동시에 요구되기 때문에 현재까지는 신뢰성을 갖는모델 및 수치해석기술은 충분히 확보되지 못한 상태이다. 이러한 미세조직 예측기술의 정확도를 향상시키고자 하는 일환으로, 최근에는 매크로 스케일의 FE 해석과의 결합을 통해 소성가공공정과 이후의 열처리 공정에서의 정적 재결정 동적 재결정 상변태 변형유기변태 등 복잡한 미세조직 현상을 그 변화가 일어나는 실제 메조 스케일에서 예측하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 본고에서는 그 중에서도 소성가공에서 발생하는 재결정 거동 예측에 주로 적용되고 있는 데조스케일 해석 기법과 매크로-메조 다단위 스케일 해석 기법의 국내외 연구 현황에 대해 알아보고자 한다. 또한, 이를 이용한 소성가공공정에서의 미세조직 예측 사례와 미세조직 예측기술의 전망에 대해 기술하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1043-1051
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• 2008

폴리올레핀 공정의 melt index(MI or MFI)는 제품의 품질을 결정짓는 가장 중요한 제어변수이다. MI는 실시간으로 측정하는 것이 어렵기 때문에 MI를 예측하여 상관관계를 나타내고자 하는 많은 방법들이 제안되었다. 본 연구에서는 시스템 인식기법을 바탕으로 MI 예측을 위한 새로운 1차의 동적 예측모델을 고안하였다. 이 모델의 예측성능은 등급변경이 수반되는 고밀도 폴리에틸렌 공장의 실제 운전데이터에 근거한 모사로 검증하였으며 다른 예측방법들과의 비교로부터 본 연구에 의한 예측모델의 우수성을 확인하였다. 구성된 MI 동적 예측모델을 토대로 하는 모델예측제어방법의 적용을 통하여 각 단위공정별 MI를 계산하고 운전데이터와 비교하였다. 제어운전의 모사를 통하여 등급변경이 이루어지는 운전 동안의 전이시간과 불량제품 발생량이 현저한 감소를 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.103-110
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• 2020

수중 로봇의 가장 기본 성능이라 할 수 있는 동적 성능인 유영속도와 동적 효율 향상을 위해 수중생물을 모사한 로봇들이 주로 연구되고 있다. 그중에서 생체모사 소프트 로봇은 유연한 꼬리지느러미를 적용함으로써 높은 자유도를 구현할 수 있다. 다만, 유연한 구동부의 효율을 높이기 위해서는 구동 주파수에 맞추어 꼬리지느러미의 강성이 바뀌어야 한다. 따라서, 연구를 통해 새로운 형태의 가변강성 메커니즘을 구현하고, 이를 연구 과정에서 검증하였다. 본 연구에서는 실제 돌고래의 해부도에서 영감을 얻어, 가변강성 메커니즘을 적용한 돌고래 로봇을 새로이 설계하고 제작하는 과정을 기술하였다. 실제 돌고래의 척추 모양을 모사하여, 절삭과 적층형 공정으로 가변강성 구동부를 제작하였다. 로봇 돌고래를 구동하기 위한 텐던도 실제 돌고래의 텐던 위치를 고려하여 배치하였으며, 추가로 강성 변화를 위한 텐던을 설치하였다. 돌고래의 유선형 외형을 모사하여 로봇 돌고래를 제작하였고, 강성 변화에 따른 로봇 돌고래의 유영속도를 측정하였다. 동일한 구동 주파수에 꼬리지느러미 구동부의 강성을 변화시켰을 때, 로봇 돌고래의 유영속도의 차이가 약 1.24배, 추력으로는 약 1.5배 변화하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.315-320
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• 1992

This paper presents the simulation architecture and strategy for dynamic simulation of chemical process and describes key features of developed dynamic simulation system, MOSA(Multi-Objective Simulation Architecture). A plant structure may be partioned into several strong coupling units, called cluster. If this cluster is solved simultaneously, it is possible to simulate whole plant without introducing convergence problem of tear streams. In this study, a flexible modular approach based on clusters was proposed as a promising architecture for dynamic chemical process simulator.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1706-1709
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• 2010

일반적으로 생물학적 하수처리공정들은 단위공정내 물리 화학적 및 생물학적 반응들이 복잡하게 존재한다. 활성슬러지모델 1(ASM No.1)을 시작으로 생물공정을 모사하기 위한 다양하고도 새로운 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 그러나 이들 모델은 그 활용의 측면에 있어 비용과 단순성에서 매우 큰 단점을 가지고 있었다. 그중 이들 수학적 기반의 모델들이 갖는 또 다른 활용상의 어려움은 현장 근무자들이 활용하기에는 시간 소요와 컴퓨터-과학에 관한 기술부족의 장벽이 매우 높아 결국 모델활용의 영역은 전문가나 특정 엔지니어들에게 국한되어 왔다. 이러한 상황을 극복하고 현장 근무자들에게 도움을 주기 위해 동적-물질수지모델(Dynamic-Mass-Balance Model)에 기초한 $KM^2BM$이 개발되었다. 금번 논문은 생물학적 하수처리장을 설계하고 모사함에 있어 활용 가능한 모사 툴로서의 $KM^2BM$을 소개한다. 이 모델은 모델 파라메터의 추정이나 하수성상분석과 같은 별도의 노력 없이도 단순한 인자추정만으로 생물학적 하수처리장내 미생물의 중요 거동기작을 고려함으로서 잠재적 공정적응력을 최대화 시킬 수 있다.