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Control of pH Neutralization Proess Using Simulation Based Dynamic Programming
양대륙,이광순,김동규 한국화학공학회 2004 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.21 No.5
The pH neutralization process has long been taken as a representative benchmark problem of nonlinear chemical process control due to its nonlinearity and time-varying nature. For general nonlinear processes, it is difficult to control with a linear model-based control method so nonlinear controls must be considered. Among the numerous approaches suggested, the most rigorous approach is the dynamic optimization. However, as the size of the problem grows, the dynamic programming approach suffers from the curse of dimensionality. In order to avoid this problem, the Neuro-Dynamic Programming (NDP) approach was proposed by Bertsekas and Tsitsiklis [1996]. The NDP approach is to utilize all the data collected to generate an approximation of optimal cost-to-go function which was used to find the optimal input movement in real time control. The approximation could be any type of function such as polynomials, neural networks, etc. In this study, an algorithm using NDP approach was applied to a pH neutralization process to investigate the feasibility of the NDP algorithm and to deepen the understanding of the basic characteristics of this algorithm. As the approximator, the neural network which requires training and the k-nearest neighbor method which requires querying instead of training are investigated. The approximator has to use data from the optimal control strategy. If the optimal control strategy is not readily available, a suboptimal control strategy can be used instead. However, the laborious Bellman iterations are necessary in this case. For pH neutralization process it is rather easy to devise an optimal control strategy. Thus, we used an optimal control strategy and did not perform the Bellman iteration. Also, the effects of constraints on control moves are studied. From the simulations, the NDP method outperforms the conventional PID control.
반응증류시스템을 통한 디메틸카보네이트 연속제조공정의 동적모사 및 제어
장용희,양대륙 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
Phosgene은 독특한 반응성으로 인해 다양한 물질을 생산할 수 있으나 phosgene 자체의 맹독성, 부식성 그리고 phosgene을 원료로 사용함으로써 필연적으로 부생되는 염화수소의 처리 등 많은 문제점을 내포하고 있다. 그러나 DMC (Dimethyl Carbonate)를 phosgene의 대체물질로 사용할 경우 이러한 문제를 완전히 해결할 수 있다고 알려져 있다. 따라서 Phosgene의 대체품인 DMC를 이용한 연구가 많이 진행되고 있다. DMC의 제조 공정은 다양한 방법들이 있으나 그 중 Ethylene Carbonate와 Methanol로부터 생산하는 공정은 생성물과 반응물이 공비물을 형성하므로 반응 후 증류에 많은 에너지가 소요되고 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 공정으로 반응증류시스템을 고려하게 되었다. 반응과 증류를 한개의 증류탑에서 동시에 수행하는 반응증류시스템은 반응과 동시에 혼합물을 생성물과 미반응물로 분리함으로써 공비혼합물 형성에 따른 증류한계를 넘을 수 있고 반응열을 효과적으로 이용할 수 있으므로 에너지 효율면에서도 매우 유리하다. 그러나 반응증류공정의 복잡함 때문에 공정을 안정화하고, 공정의 목적을 이루기 위해서는 적절한 증류탑의 형태와 크기가 필요하고, 적합한 운전조건 내에서만반응이 진행되어야 한다. 이러한 운전조건 을 밝히기 위해 반복된 실험 보다 시스템에 대한 동적모사를 하여 이를 분석하는 것이 효율적이다. 이에 반응증류 공정을 통한 디메틸카보네이트 연속제조공정의 동적 모사를 수행하였고, 이를 이용한 제어시스템을 구축하였다.
Structure and substrates binding mode of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase
유아림,양대륙,서영삼,김우택,이원태 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
Active sites and substrate binding mode of MD-ACO1, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) oxidase, have been determined by site-directed mutagenesis and comparative modeling methods.
Operator Training System(OTS) for Molten Carbonate Fuel Cell(MCFC)
이주석,양대륙 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
일반적으로 산업 현장에서 발생하는 사고는 직접적인 사고 피해액의 1.5~3.5배의 큰 손실을 주는 것으로 알려져 있다. 이와같은 산업 현장에서의 사고를 줄이기 위해서는 숙달된 조업자를 교육시키는 과정이 매우 중요하게 작용한다. 이번 연구는 컴퓨터 시뮬레이션에 기반을 둔 모사 교육 프로그램인 조업자 교육 시스템(OTS)을 개발하고 구현함에 그 목적을 두며, 차세대 에너지로 각광 받고 있는 용융 탄산염 연료전지 시스템을 대상공정으로 한다.