• 제목/요약/키워드: batch process

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유전자 알고리즘 기반 다항식 뉴럴네트워크를 이용한 비선형 질소제거 SBR 공정의 모델링 (Modeling of Nonlinear SBR Process for Nitrogen Removal via GA-based Polynomial Neural Network)

  • 김동원;박장현;이호식;박영환;박귀태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.280-285
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    • 2004
  • This paper is concerned with the modeling and identification of sequencing batch reactor (SBR) via genetic algorithm based polynomial neural network (GA-based PNN). The model describes a biological SBR used in the wastewater treatment process fur nitrogen removal. A conventional polynomial neural network (PNN) is applied to construct a predictive model of SBR process fur nitrogen removal before. But the performances of PNN depend strongly on the number of input variables available to the model, the number of input variables and type (order) of the polynomials to each node. They must be fixed by the designer in advance before the architecture is constructed. So the trial and error method must go with heavy computation burden and low efficiency. To alleviate these problems, we propose GA-based PNN. The order of the polynomial, the number of input variables, and the optimum input variables are encoded as a chromosome and fitness of each chromosome is computed. Simulation results have shown that the complex SBR process can be modeled reasonably well by the present scheme with a much simpler structure compared with the conventional PNN model.

Novel SSF Process for Ethanol Production from Microcrystalline Cellulose Using the $\delta$-Integrated Recombinant Yeast, Saccharomyces cerevisiae L2612$\delta$GC

  • Cho, Kwang-Myung;Yoo, Young-Je
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권3호
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    • pp.340-345
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    • 1999
  • A novel simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process from the microcrystalline cellulose to ethanol was developed by using $\delta$-integrated recombinant cellulolytic Saccharomyces cerevisiae L2612$L2612\deltaGC$, which can utilize cellulose as carbon and energy sources. The optimum amount of enzymes needed for the efficient conversion of cellulose to ethanol at $30^{\circ}C$ was determined with commercial cellulolytic enzymes. By fed-batch cultivation, the heterologous cellulolytic enzymes were accumulated up to 42.67% of the total cellulase and 29% of the $\beta$-glucosidase needed for the efficient SSF process. When this $\delta$-integrated recombinant yeast was applied to the successive SSF step for ethanol production, 20.35 g/l of ethanol was produced after 12 h from 50 g/l of microcrystalline cellulose. By using this novel SSF process, a considerable amount of commercial enzymes was reduced.

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인공위성 궤도결정을 위한 Unscented 변환 기반의 배치필터와 다른 배치필터들과의 성능비교 (Performance Comparison of the Batch Filter Based on the Unscented Transformation and Other Batch Filters for Satellite Orbit Determination)

  • 박은서;박상영;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권1호
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    • pp.75-88
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환(Unscented Transformation)을 사용한 후처리 배치 알고리즘을 소개하고, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치 필터와 반복 UKF 스무더(Iterative Unscented Kalman Filter Smoother)들과 비교하여 추정 방법 간의 성능비교와 장단점을 분석하는 것이다. 연구에 사용된 위성 궤도 결정시스템의 동역학 방정식은 지구의 비대칭 중력장의 영향, 대기항력, 태양복사압 및 달과 태양의 중력으로 구성되었다. 관측 데이터로는 지상국으로부터 측정한 위성의 거리, 방위각과 고도각이 사용되었다. 특히, 비선형성의 영향에 대한 추정 방법 간의 성능과 장단점의 비교를 위해 위성의 포기 궤도오차별, 관측데이터의 관측 잡음의 크기별 테스트를 수행하였다. 이 연구를 통해 소개된, 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환 기반의 후처리 배치 필터는, 비선형성의 특징이 증대된 상황에서 기존의 후처리 배치 알고리즘들에 비해 초기 궤도오차별, 관측데이터 잡음의 크기별 테스트 시 평균적으로 각각 약 5%와 12%정도의 정밀도 향상결과를 보였다. 또한, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치필터가 발산한 상황에서도, 수렴성을 확보하는 안정적인 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 Unscented 변환 기반의 후처리 배치필터가 인공위성 궤도 결정 시스템에 효율적으로 사용할 수 있음을 제시하였다.

껍질 형태의 과일폐기물과 하수슬러지를 이용한 회분식 혐기 소화공정에서 메탄 생산 (Methane Production Using Peel-type Fruit Wastes and Sewage Sludge in Batch Anaerobic Digestion Process)

  • 정태영;이종학;정형근;차형준;최석순
    • 공업화학
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    • 제20권5호
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    • pp.542-546
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    • 2009
  • 본 연구는 사과나 귤의 껍질류 과일 폐기물과 하수슬러지가 혼합된 유기성 폐기물을 이용한 회분식 혐기 분해공정에서 메탄 생산이 고찰되었다. 사과껍질 또는 귤껍질이 하수슬러지와 혼합된 기질로 사용되어졌을 때, 3 : 7의 혼합비로 운전한 것이 가장 높은 메탄 생산을 나타내었다. 그러나, 이 비율 이상에서는 사과와 귤 껍질이 함유된 유기산으로 인하여 혼합물의 pH가 8.0에서 4.5~4.7으로 감소하였으며, 결과적으로 메탄 생산이 낮아졌다. 이러한 실험 결과들은 사과, 귤 껍질과 하수슬러지의 혼합된 회분식 혐기 소화 공정에서 바이오에너지로서 메탄가스의 생산 시스템에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

생산성 향상을 위한 모니터링 솔루션 설계 및 구현 (Design and Implementation of Monitoring Solution for Improving Productivity)

  • 임재현;공헌택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1458-1464
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    • 2007
  • 현재 국내 외 제조 산업은 기업 시스템의 노후화 등의 많은 문제들이 발생하고 있다. 현재의 자동차 부품공장에서의 불량품에 대한 처리방법은 제품의 생산이 완료된 후 테스트 단계를 거쳐 양품과 불량품을 분류하고 불량품이 발생하면 생산을 중단하고 생산라인의 상태를 점검하는 방식이다. 본 연구에서는 자동차 부품공장의 생산라인에서 불량품 생산을 줄이고 생산라인 가동시간의 지연을 줄이기 위한 생산성 향상을 위한 모니터링 솔루션에 대해 제안한다. 생산성 향상을 위한 모니터링 솔루션은 제품 조립의 각 단계마다 테스트를 통해 데이터를 수집하고, 수집한 데이터에서 불량이 예상되면 알람기능을 이용해서 경고를 하도록 설계하였다. 경고 메시지를 통해 불량이 예상되는 곳에 대해 조기에 조치하여 불량품이 나올 확률을 최소한으로 하고 제품의 생산지연 시간을 줄이는 것을 목표로 한다.

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스트리밍 처리에 의한 레이더 신호 특성 추출 (Feature Extraction of Radar Signals Using Streaming Process)

  • 김관태;주영관;전중남
    • 융합정보논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.31-38
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    • 2020
  • 전자전의 레이더 신호식별은 신호수신기가 생성한 PDW(Pule Description Word)를 분석해서 펄스반복 간격(PRI, Pulse Repetition Interval)을 인식하는 기술이다. 일반적으로 여러 개의 PDW를 수집해 한 번에 처리하는 배치처리 방식으로 PRI를 식별한다. 본 논문에서는 스트리밍 프로세스에 기초한 신호 특성 추출 알고리즘을 제안한다. 이 기술은 신호수신기에서 PDW를 생성할 때마다 PDW 군집이 형성되는지 조사하고, 레이더 펄스의 도착시간 차이(difference of TOA(Time of Arrival)) 히스토그램을 만들고, 집중도를 기반으로 프레임 PRI를 구하고, 스태거 단계 수를 결정한다. 실험에 의하여 군집의 크기가 증가함에 따라 안정된 인식 결과를 도출한다는 것을 입증했다.

메탄올 기반 탈질 공정의 고속화 및 탄소 섭취 특성 (High-rate Denitrifying Process Based on Methanol and Characteristics of Organic Carbon Uptake)

  • 박수인;전준범;배효관
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.581-591
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    • 2020
  • In this study, two types of reactors were operated to examine the properties of methanol uptake under the high-rate denitrification process. In a sequencing batch reactor, the denitrifying activity was enriched up to 0.80 g-N/g-VSS-day for 72 days. Then, the enriched denitrifying sludge was transferred to a completely stirred tank reactor (CSTR). At the final phase on Day 46-50, the nitrogen removal efficiency was around 100% and the total nitrogen removal rate reached 0.097±0.003 kg-N/㎥-day. During the continuous process, the sludge settling index (SVI30) was stabilized as 118.3 mL/g with the biomass concentration of 1,607 mg/L. The continuous denitrifying process was accelerated by using a sequencing batch reactor (SBR) with a total nitrogen removal rate of 0.403±0.029 kg-N/㎥-day with a high biomass concentration of 8,433 mg-VSS/L. Because the reactor was open to ambient air with the dissolved oxygen range of 0.2-0.5 mg-O2/L, an increased organic carbon requirement of 5.58±0.70 COD/NO3--N was shown for the SBR in comparison to the value of 4.13±0.94 for the test of the same biomass in a completely anaerobic batch reactor. The molecular analysis based on the 16S rRNA gene showed that Methyloversatilis discipulorum and Hyphomicrobium zavarzinii were the responsible denitrifiers with the sole organic carbon source of methanol.

고리형 에테르의 생물학적 처리 특성 (Removal Characteristics of Cyclic Ethers in Biological Wastewater Treatment System)

  • 이성열;정연구
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.343-350
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    • 2008
  • The fate of two cyclic ethers, THF(Tetrahydrofuran) and 1,4-Dioxane, in conventional biological wastewater treatment plants was investigated using sequential activated sludge process. Removal efficiency of THF were about 86% in average, which was greater than that of 1,4-Dioxane, 30%. However, it was not clear whether the removal of cyclic ethers in biological system was caused by microbial activity or not. Thus treatability tests were conducted by batch experiments. The effects of mixing, aeration and the addition of activated sludge on the removal of cyclic ethers were investigated in batch experiments. THF was totally removed by mixing and aeration in 24 hours while removal ratio of 1,4-Dioxane was at most 30% for the same period. This results could be ascribed to the differences in Henry's law constants between the two chemicals. In addition, biological degradation including biosorption was not obviously observed in these batch tests.

Performance Analysis of a Discrete-Time Two-Phase Queueing System

  • Kim, Tae-Sung;Chang, Seok-Ho;Chae, Kyung-Chul
    • ETRI Journal
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    • 제25권4호
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    • pp.238-246
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    • 2003
  • This paper introduces the modeling and analysis of a discrete-time, two-phase queueing system for both exhaustive batch service and gated batch service. Packets arrive at the system according to a Bernoulli process and receive batch service in the first phase and individual services in the second phase. We derive the probability generating function (PGF) of the system size and show that it is decomposed into two PGFs, one of which is the PGF of the system size in the standard discrete-time Geo/G/1 queue without vacations. We also present the PGF of the sojourn time. Based on these PGFs, we present useful performance measures, such as the mean number of packets in the system and the mean sojourn time of a packet.

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BAF 소둔의 저온점 변화에 관한 연구

  • 김순경;이승수;전언찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.327-331
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    • 1997
  • As demand for various kinds and small lot products has been increasing, batch annealing has been appreciated for its small restiction for the opteration. The cold spot of the coil is very important in the BAF(Batch annealing furnace) annealing process. Because of the annealing cycle time in the BAF, annealing was decided on the cold spot of the coil. So, we tested the effect,variation of cold spot, for hydrogen contents of atmospheric gas at the annealing furnace. As a result of several investigations. We confirmed the following characteristics ; after the heating and soaking,the cold spot of coil moved to 1/3 of coil thickness in the NHx atmospheric gas, but the mid point of the coil thickness is the cold spot in the Ax or .H/sub2. atmospheric gas. Therefore, the use of hydrogen instead of nitrogen as the protective gas,combined with high convection in batch annealing furnaces, has shown that considerable increases in furnace output and material quality are attainable. Owing to the low density, high diffusion and reducing character of hydrogen, a better transfer resulting in uniform material temperatures and improved coil surfaces can be achieved.