학회 |
한국공업화학회 |
학술대회 |
2016년 봄 (05/02 ~ 05/04, 여수 엑스포 컨벤션) |
권호 |
20권 1호 |
발표분야 |
(석유화학윤활유)파리 기후변화 협약 대응 지속가능한 바이오연료 개발 |
제목 |
Development of linearized anaerobic digestion model for MPC used for improving biogas production |
초록 |
바이오가스 생산 공정이 운전 환경 변화에 보이는 반응을 예측하고, 제어하는 기술로 모델예측기반제어기술(model predictive controller: MPC)이 적용되고 있다. MPC 적용의 성공여부는 제어기에 사용되는 공정 모델에 크게 의존한다. 혐기성 소화 공정의 수학적 모델링을 위하여 국제수환경협회는 ADM1 (Anaerobic Digestion model No.1)을 개발하여 제안하였다. 이 모델은 19개의 생화학 반응 공정과 9개의 물리화학 반응 공정을 나타내는 미분방정식을 통해 혐기소화 시스템을 모사할 수 있다. 하지만 유기물질의 분해, 가수분해 및 미생물 성장관련으로 구성된 생화학 반응식은 매우 복잡한 구조로 구성되어 공정제어기술에 적용하는 데에는 한계를 가진다. 즉, 모델에 사용되는 상태변수의 수가 많고, 반응들을 나타내는 미분 방정식들이 비선형 hyperbolic 수식으로 구성되어, 모델 보정 및 평가를 위해 많은 양의 실험 데이터가 요구되기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 비선형 hyperbolic 수식을 단순화할 수 있는 선형 ADM1을 개발하였다. |
저자 |
김민수, Dan Li, 김현욱
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소속 |
서울시립대 |
키워드 |
혐기소화; 바이오가스; ADM1; MPC; 모델간략화
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