• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.138-138
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• 2011

GTL(Gas to Liquid) 합성유 생산 공정은 크게 합성가스 개질공정(reformer), FT 반응공정, upgrading 공정으로 구성된다. 본 연구에서는 FT 반응기에 유입되는 합성가스의 생산공정인 개질공정 최적화 시뮬레이션을 수행하였다. 기존에 HYSYS 공정 모사 tool로 구현한 개질공정 모델에 dynamic simulation을 적용하여 공정 운전 시간 변화에 따른 온도/압력/조성의 일정범위 별 생산 가스의 성분비를 모사하고자 한다. Dynamic 공정 시뮬레이션은 모사 대상 공정의 운전 시간 별 결과값 변화를 산출할 수 있는 방법으로 기존 정상상태(steady-state) 시뮬레이션에 비해 현실 공정의 운전 변수를 보다 더 정확하게 반영할 수 있는 장점이 있다. 본 시뮬레이션은 1bpd급 GTL 파일럿 플랜트의 설계 자료를 근거로 수행되었으며, 향후 운전 데이터를 feedback하여 최적의 운전 매뉴얼 도출자료로 활용코자 한다. 아울러, 다음의 시간 변화별 모사 결과 데이터들을 산출하고 공정의 최적운전 조건을 분석하고자 한다. - 시간에 따른 공정의 온도/압력 변화, 이에 연동되는 반응기 출구의 1) $H_2$/CO 비율, 2) $CH_4$ conversion, 3) $CO_2$ conversion 본 연구의 결과 데이터를 1bpd급 GTL 플랜트 내 합성가스 개질공정의 운전조건 최적화에 적용코자 하며, 이는 개질반응기의 안정적인 연속운전을 통한 GTL 통합공정의 운전 효율향상에 기여 가능하리라 기대된다. 향후 개질공정의 후단공정인 FT 합성공정 시뮬레이션 과업과 연계하여 GTL 통합공정 시뮬레이션 및 최적화에 따른 실증 규모의 스케일업 기반 데이터를 마련할 수 있을 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.207-207
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• 2009

Aspen plus는 Aspentech사에서 개발한 공정모사용 프로그램으로서 다양한 화학종의 열역학적 자료를 기반으로 공정설계, 공정최적화, 공정모니터링 등 공정개발에 활용되고 있다. 연료개질기는 수증기 개질반응, 수성가스전이반응, 선택적화학반응으로 구성된 소규모 수소생산공정에 해당된다. 따라서 Aspen 전산모사를 통해 다양한 조건에서의 운전결과를 모사하여 개질기에 미치는 영향을 분석함으로써 운전조건을 최적화 할 수 있다. 연료개질기의 성능에 영향을 미치는 주요인자는 주로 수증기개질 촉매층 출구온도 및 수증기/탄소 비이다. 수증기개질 촉매층의 출구온도를 $660{\sim}740^{\circ}C$로 변화시키면서 개질가스의 조성, 카본 전환율, 개질효율 등을 비교 분석하였다. 또한 수증기/탄소 비를 3~5의 범위에서 변화시키면서 영향을 살펴보았다. 수증기개질 촉매층의 온도가 높을수록 수소생산량이 증가에 따른 효율 증가가 나타났으며 수증기/탄소 비가 증가할 경우에도 개질효율에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만 실제 개질기의 운전에서는 소재의 제약에 따라 운전 온도에 제약이 있으며 수증기/탄소비의 증가 역시 개질기의 부피 증가로 이어지는 단점이 있다는 것을 고려해야 한다. 따라서 반응기 재질, 크기, 운전온도와 개질효율과의 상관관계를 파악하여 개질기의 특성을 최적화 하여야 한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.580-587
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• 1995

1979. 3.28 미국 TMI-2의 사고를 계기로 개발된 증상기준 비상운전절차서는 고리 3,4/영광 1,2호기의 경우 '92. 2에 개정된 ERG-18를 근거로 하여 각 발전소 운전담당 자들에 의하여 확인 및 검증 (Verification S Validation) 작업을 통하여 금년부터 본격적으로 적용되기에 이르렀다. 그러나 비상운전절차서의 특성상 리 발전소별 특정 설정치의 계산에서 어려움을 겪었으며 아직도 재확인 작업을 통한 최적화 여지가 상 당부분 잔존하고 있다. 여기어서는 고압발전소인 고리-3,4/영장-1,2호기 비상운전절차서에 있어서 증기발생기에 공급되는 정상 밋 비상급수의 전체 상실사고시 노심 노출 방지 및 노심 열 제거를 위해 적응되는 기능회복절차서의 "2차 열제거원 상실시 조치" 중 방출 및 충전 운전의 성공적 시작점을 계산, 개정된 비상운전절차서와 비교하여 특정 발전소의 방출 및 충전 운전 설정치를 제시하였고, 이러한 결과로부터 현재 보수적으로 설정된 값의 완화를 유도하여 방출 및 충전 운전 시작전, 운전원으로 하여금 급수확보를 시도할 수 있는 시간여유의 연장을 도출할 수 있었다.도출할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.4
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• pp.714-721
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• 2008

Chemical plants which consume lots of energy are not operating in the best conditions due to their own peculiar nonlinearity, instability, and diverse disturbances. In order to improve this, the plant wide optimization was performed. It is important to select the most appropriate number of decision variables which strongly affect the operating cost because there are too many decision variables which economically have an effect on plant wide. For instance, if all decision variables which can economically affect are applied in optimization and then the result of the optimization is applied to operation, a lot of operating conditions should be going to be changed. As a result of changing a plenty of operating conditions, the cost of the change will absolutely increase. Thus, in this study, the method of selecting the most appropriate decision variables which can influence on saving operation costs was presented in order to optimize plant wide. TPA (Terephthalic-acid) plant is considered as a case study. In other word, after modeling, the most proper decision variables was selected by examining the degree which decision variables influence on operating costs through sensitivity analysis. In TPA process, the three decision variables were selected by the presented method in this study. Then the plant was optimized by selected the decision variables. Consequently, it was seen that the plant are expected to save the 350 million won of energy annually without additional investment for facilities or remodeling of the plant.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.71-72
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• 2017

본 논문에서는 비선형 최적화 기법을 이용하여 자기 포화(magnetic saturation) 및 교차 결합 현상(cross-coupling effect)을 고려한 매입형 영구자석 전동기(IPMSM)의 실시간 MTPA 제어 방법을 제안한다. 이는 토크 지령 추종과 최소 동손 운전을 만족하는 제한 최적화(constraint optimization) 문제로 접근할 수 있다. 이를 통해 유도한 연립 비선형 방정식의 경우, Levenberg-Marquardt 수치 해석법을 적용하여 안정적이면서 빠르게 해를 구할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면 참조표(look-up table) 없이 운전 환경의 실시간 변동을 고려한 효율적인 MTPA 운전이 가능하다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 전류 해가 최적 운전점과 일치함을 확인하였다.

• The Microorganisms and Industry
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• v.16 no.2
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• pp.22-25
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• 1990

1970년대의 유전자재조합 및 세포융합 기술개발에 의하여 insulin, interferon 등의 많은 의약품이 개발되고 있으며, 최근에는 아미노산, 효소 등 정밀 화학 제품의 개발, 석유화학 대체공정의 개발, 환경 보존에의 응용, 대체에너지의 개발등을 목표로 많은 연구가 수행되고 있어 생물공학의 분야가 계속 영역을 넓혀가고 있다. 실험실에서 개발한 생물공학의 연구결과를 실용화하기 위하여는 경제성있는 생물 공정기술이 뒷받침되어야 하는데 이러한 생물공정 기술 중에서 핵심이 되는 부분의 하나가 생물반응기 기술이라고 하겠다. 우수한 생물반응기를 설계하고 경제적으로 운전하기 위해서는 공정연구및 개발단계에서 최적화 및 제어에 대한 개념을 포함시켜야하며, 실제 조업을 하는 경우에도 제품 품질의 균일성, 에너지 및 자원의 절약, 운전실수의 방지및 안전을 목적으로 조업조건을 최적화하고 제어하여야한다. 또한 접종상태 및 생물반응 조건의 사소한 차이에도 원하는 제품의 생합성이 다륵 변화하므로 생물공정을 monitoring하여 사소한 변화라도 공정의 최적화및 제어전략에 반영되도록 하여야 한다. 본고에서는 생물반응기의 최적화 및 제어기술에 대하여 몇가지 예를 들어 그 필요성과 최근의 연구동향을 간단히 소개하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.183-192
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• 1996

This paper presents a numerical model of the optimal operation pattern of the CHP system built for duel-purpose of power generation and district heat production. The model can be differently formulated in accordance with the view of planner: society, electric utility or district-heating company. Here, the operation pattern of the system components and the effect of heat price are of major interest in the study. From the case study, it was found that the optimal use of auxiliary heating equipment is very important to achieve the minimum societal cost. And, the multi-step heat pricing scheme is desirable to induce the voluntary behavior of both companies towards the societal optimal pattern.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.425-426
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• 2008

발전소의 제어 시스템은 제어 기간이 길어짐에 따라 제어 기기의 운전 특성이 변화하므로 최초 설계 및 운전때의 성능과는 다른 제어 특성을 나타낸다. 따라서 주기적으로 제어 성능을 평가하고 평가 결과에 따라서 제어 기기의 성능 개선 작업과 제어 시스템의 제어기 상수 최적화 등의 작업을 통하여 제어 성능을 최적으로 유지하여 제어 목적을 달성하도록 하여야한다. 제어성능 평가기법은 제어 목표 값에 대한 추종성을 평가하는 Set Print Analysis 방법을 주로 사용한다. 평가 지표는 Integral Absolute Error(IAE)와 같은 Error Integral 값과 Minimum Variance방법이 실용적으로 사용된다. 본 논문에서는 Non-Minimum Phase 특성으로 인하여 초기 운전 모드에서 정상 운전 모듈로의 원활한 전환이 어려운 수위 제어 시스템에서 제어 전환을 위한 최적 제어기 상수를 구하기 위하여 CPA 방법을 적용하였다. 일반적으로 제어성 평가는 설정치 변화에 대한 추종성을 평가하지만 본 논문에서는 제어 전환 시의 제어성 평가를 통하여 최적의 제어 전환 상수를 구하고자 하였다. 적용 결과, CPA기법은 설정시 추종성뿐만 아니라 제어 과도에서의 제어 전환 변수의 주종성에 적용하여 제어 전환을 최적화하는데도 유용함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05a
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• pp.393-398
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• 1996

폰트리아긴의 최대치 원리를 적용한 개선된 알고리즘으로 가압형경수로의 부하추종문제를 조사할 수 있었다. 상태함수의 변화를 지배하는 매개변수인 라그랑쥐 변수를 최적화 조건을 만족되도록 선정함으로써 최적제어의 필요조건을 만족할 수 있었고, 관심의 대상인 노심에서 온도변화와 제어봉 위치 변화량을 최적화 하여 전체적으로 보다 개선된 운전목표를 달성하는 제어 알고리즘을 얻을 수 있었다. 이 알고리즘은 기존의 제어기와 병렬로 온-라인 화하여 실용적으로 사용될 수 있음도 제안되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.221-229
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• 2009

This study develops the optimized operation program which enables effective and economic operation between individual and connected branch offices by analyzing the current status and influential indicators of district heating companies' capital branch offices. Accordingly, the study examines the efficiency of optimized operation program. In doing so, this study has diagnosed and analyzed various factors, such as boilers, pumps, and relevant tags (temperature, pressure, fuel amount) through investigation of individual branch offices, and finally succeeded in developing wide-ranging data base by factor covering one-year time period. Additionally, after running the optimized operation program, different branch offices, optimum preference has turned out "incinerator receiving heat from KEPCO>CHP >PLBs>PLBw." Meantime, except the connected offices, there has been no big difference between actual and optimum operation program in branch offices. Meanwhile, the integrated optimum operation program has made it possible the most optimal result only via the connecting supply and demand heat without changing received Heat from KEPCO which is the same as total productive heat. The result has showed that the reduction percentage per day is 2.45~6.80%, and the reduction cost per day is 22,727~60,077 thousand won given the randomly selected sample days. In particular, winter time shows the highest demand with the largest reduction cost whereas summer time illustrates the lowest demand with the smallest reduction cost. Given this result, reduction cost per year compared to actual heat production cost for one year theoretically would be 84 hundred million won. Also, the economic effect showed that the reduction cost percentage per year is more than 2.74% on heat production cost per year for all capital branch offices.