화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.7, No.2, 371-378, April, 1996
활성슬러지 공정에서의 조업지원용 전문가 시스템에 관한 연구
A Study on the Operation Aid Expert System for Activated Sludge Process
초록
경기도 광주군 소재 경안천 하·폐수 종말처리장을 실제 적용 대상으로하여 공정 조업상에 발생될 수 있는 문제점의 원인을 진단 및 분석하고 이에 적절한 대응 방안을 제시할 수 있는 조업지원 목적의 prototype 의 전문가 시스템을 연구, 개발하여 실제 적용 test 를 수행하였다. 특히 생물학적 폐수처리 공정인 폭기조와 최종 침전지상에서 발생될 수 있는 공정상의 문제점을 집중분석 (bulking 현상 등) 하여 100 여개의 production-rules 로 구성된 지식베이스를 완성하므로써 공정의 안정적인 조업관리 및 유지가 가능하도록 하였고 조업에 있어서 전문 및 표준기술을 제공하므로써 특히 경험이 부족한 신입 현장 조업자들의 조업능률을 향상시킬 수 있었다. 향후의 과제는 조업 data 를 통계처리하여 공정조업에 영향을 미치는 인자와 조업 제어변수간에 상관관계를 분석하고 최적의 조업조건을 제시할 수 있는 통계제어모델을 개발하여 전문가 시스템에 접목시킴으로써 Prototype이 아닌 완벽한 공정시스템 도구로 발전시키고자 한다.
A prototype of expert system which can support the operation for the municipal waste water treatment plant located at Kyoung-Ki Do, Kwang-ju Kun was developed and tested. This system provides ( i ) tracking the cause of the problem, ( ii ) analysis, and ( iii ) solution Knowledge-base consists of about 100 production-rules for the biological wastewater process, such as bio-reactor and final clarifier. Rules were obtained from the analysis of the problems such as sludge bulking. The system provides stable process control and management and effectively helps inexperienced operators with advanced and standard technologies. Future works will focus to develop a statistical process control model and associate with expert system. The control model can process the operation data statistically ; analyze the relationship between affecting factors and control variables ; and provide optimum operation parameters.
  1. 박선원, "화학공정의 감시 및 진단을 위한 전문가 시스템 개발," 한국과학기술원 연구 보고서 (1991)
  2. 최태화, 윤인섭, 한국화학공학회지, 29, 270 (1991)
  3. 윤인섭, "납사분해 공정에서의 전문가시스템 개발 및 설치에 관한 연구," 서울대 연구보고서 (1989)
  4. Ayral TE, Hydrocarb. Process., 6, 61 (1989)
  5. Ernest JH, Chem. Eng. J., 29, 1 (1984) 
  6. Pao YH, "Adaptive Pattern Recognition and Natural Networks," 113-120, Addison-Wesley Publishing Co. (1989)
  7. LISPE: "Knowledge-based Expert System in Process Engineering," MIT AI Workshop, Summer (1990)
  8. Shum SK, Davis JF, Punch WF, Chandrasekaran B, Comput. Chem. Eng., 12, 120 (1988)
  9. Schmuller J, Morliono MR, ACS Symp. Ser., 431, 139 (1990)
  10. Fang HY, Mikroudis GM, Pamukcu S, ACS Symp. Ser., 431, 146 (1990)
  11. "쓰레기 소각로의 인테리전트 연소제어 시스템," 제 4회 일본 환경시스템 자동계측제어 Workshop, Proceeding (1993)
  12. Cho WS, "The Application of Expert System to Bio-Separation: The Partition of Proteins in Two Aqueous Polymer System," Ph.D. Dissertation, Univ. of Illinosis (1989)