화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2001년 봄 (04/27 ~ 04/28, 연세대학교)
권호 7권 1호, p.597
발표분야 공정시스템
제목 Czochralski 결정성장로 공정에 대한 Modeling & Computer Simulation
초록 결정성장로의 Ingot diameter와 Pull-Speed제어를 위한 여러 가지 다양한 기법의 제어 알고리즘이 적용이 되고 있고, 본 연구의 주요 테마 역시 현대적 첨단 제어기법을 적용하여 보다 안정적인 조업운용을 꾀하고자 하는 것이다. 이들 제어 전략들을 수립하기 위해서는 무엇보다 제어대상인 공정을 정확히 규정하고, 그 공정에 특성을 완벽하게 이해해야만 한다. 통상적으로 모든 제어 전략은 우선 공정을 검증하고 공정의 특성을 Parameter화하여 규정짓는 Process Identification을 수행하게 된다. 이 공정 Identification에는 여러 가지 방법이 개발되어져 지난 수십 년간 발전해 오고 있고 현재에도 단순한 선형적 동특성을 갖는 linear system이 아닌 경우에는 이렇다 할 최적의 방법이 연구되고 있는 과정이다. 최근 다소 복잡한 공정을 비교적 단순한 몇 가지 test로 Identification하는 방법이 개발되고 있기는 하지만 근본적으로 공정을 정상조업 하에서 다소간 흔들어 주지 않고는 그 동특성을 파악하기 힘든 것이 현실이며, 이를 위해 많은 시간, 노력, 재원을 낭비해야만 하는 것이 사실이다.

이렇게 경제적, 과학적 측면의 한계점으로 인해 많은 공정 test는 보통 현장에서 허용하지 않게 되고, 그렇고 보면 최소한의 몇 가지 간략한 test로 공정 전체의 특성을 유도해 내고 있는 현실에서 볼 때, 과연 그 공정 Identification이 얼마나 믿을 만한가라는 의문도 제기되고 있다.

본 연구에서는 만약 공정에서 우리가 제어하고자 하는 변수나, 또 이를 제어하기 위해 직·간접적으로 영향을 미치는 변수들을 중심으로 그 동특성을 컴퓨터 Simulation에 의한 Modeling이 가능하다면, 공정 Identification은 어떤 조건하에서든 또 그 횟수로 얼마든지 실행할 수 있을 것이다. 이 Modeling이 실현된다면, 수립한 제어 알고리즘이 얼마나 잘 적용될 수 있을 것인지, 제어 Parameter의 Tuning은 어떻게, 또 얼마나 최적화되었는지를 Close loop 제어 알고리즘의 Process부분에 이 model을 넣어 test해 볼 수 있기 때문에 바로 현장으로 적용되어 조업에 주게 될 악영향의 시행착오를 줄일 수 있을 것이다.

저자 서민교, 김양진, 정재학, 이문용
소속 영남대
키워드 Czochralski; 결정성장; Pull-speed
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원문파일 초록 보기