| 초록 |
화학 공정 상의 수많은 변수들로 인하여, 수학적 모델링에 기반한 최적화 문제는 제한 조건, 운전 조건, 경영상의 조건 등 여러 변화에 따라 상이한 결론을 이끌어내게 된다. 더불어, 하드/소프트웨어, 최적화 테크닉 등 기술적인 발전으로 인해 과거보다 화학공학에서의 최적화에 대한 접근과 이해가 용이해지고 있다. 해를 찾아내는 계산 시간의 감소에 대한 발전이 두드러지고 있지만, 대규모 공정에 장치 각각의 최적화 모델을 탑재하는 것은 기술적인 한계가 남아있다. 본 연구에서는 각 장치의 예상 가능한 조건들을 변화시켜 최적화 데이터 풀을 작성 후, 표면 반응법(Response Surface Methodology)을 이용한 선형 회귀분석을 통해 최적화 모델의 무게를 줄이는 연구를 진행하였다. 대상공정은 메탄/이산화탄소 혼합 기체를 분리하는 압력변동흡착공정(Pressure Swing Adsorption)이며, 최적화 모델을 구축한 후, 주요 운전 및 디자인 조건을 선정하고, 최적화를 수행할 케이스 설정하였다. 각 케이스 별 최적화 수행하고 최적화 데이터 풀을 작성한 후, 표면 반응법을 적용하였다, 주요 변수를 입력 변수로 설정하고 최적 운전 조건 및 디자인 조건을 획득하기 위해 최소자승법을 사용하여 파라미터 예측 수행 하였다. 주요 변수별 선형 방정식을 최종적으로 도출하였다. |
