화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.136
발표분야 [주제 2] 기계학습
제목 Physics-informed deep neural network for optimal reactor design under computational fluid dynamics details
초록 Computational fluid dynamics (CFD)는 높은 정확도를 가지고 있지만, 막대한 계산 비용으로 인해 실시간 예측이 불가하다. 최근 CFD 모델을 대체하기 위해 데이터 기반의 머신 러닝과 물리 법칙을 통합한 Physics-informed neural network (PINN)이 새로운 대안으로 주목 받고 있다. 기존 연구의 PINN 모델은 좌표와 시간에 따른 유체의 흐름 및 물질의 농도를 재현하는 것이 가능하지만, 운전 조건을 변화시키는 경우 유체의 변화를 예측할 수 없다는 한계를 가진다. 본 연구에서는 고분자 합성을 위한 autoclave 반응기 최적설계를 위해 두가지 이상의 운전 조건을 변수로 처리할 수 있는 PINN을 개발하였고, 이를 통한 반응기 설계 최적화에 대해서 논의한다. 더 나아가, 예측 결과를 최소한의 CFD 샘플만으로 얻기 위한 space adaptive sampling 기법을 적용하여 향상된 성능을 보이는 PINN 모델을 제안한다.
저자 류유빈1, 신선규2, 최솔지2, 이원보2, 나종걸1
소속 1이화여자대, 2서울대
키워드 공정시스템(Process Systems Engineering)
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