화학공학소재연구정보센터
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
소속 서울시립대
키워드 혐기소화; 바이오가스; ADM1; MPC; 모델간략화
E-Mail