• 제목/요약/키워드: 최적공정 설계

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The review of optimal location for enhanced energy efficiency in seawater desalination plant (해수담수화 시설의 에너지 효율 향상을 위한 최적위치 검토)

  • Shim, Kyu Dae;Jang, Boo Keun;Park, Yong Gyun;Choung, Joon Yeon;Kim, Dong Kyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.201-201
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    • 2019
  • 세계적인 기상이변으로 가뭄발생 빈도 및 영향이 증가하고 있으며, 급속한 산업화로 사용 가능한 수자원이 점차 고갈되어 있어, 국내에서도 해수담수화(Seawater Desalination)는 새로운 대체수자원으로 많은 관심을 받고 있다. 해수담수에 필요한 에너지 약 50~70%는 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 발생되며, 해수온도 및 염분도에 따라 많이 변동될 수 있으므로 국립해양조사원(KHOA)의 과거 20년 자료를 이용하여 해수담수화 시설물 위치에 따른 영향을 분석하였다. 해수담수화에 필요한 에너지는 막 제조사에서 제공하는 RO Projection Software를 적용하여 에너지 소모량을 평가하고, 이를 고려한 시설물 위치에 대한 평가 모델을 구축하였다. 기존 해수담수화 시설은 대규모 물 공급이 필요한 지역을 우선적으로 고려했기 때문에 시설물 위치에 대한 객관적인 평가기준 마련이 어려웠다. 그러나 해수담수화 플랜트는 한번 설치되면 장기적인 시설물 유지 및 관리가 필요함으로 경제성을 고려한 최적 입지의 선정은 매우 중요하다. 본 연구는 국립해양조사원의 수집된 자료를 바탕으로 해수담수화 시설물 입지선정을 정량적으로 평가함으로서, 시설물 위치에 대한 의사결정시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

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Process Optimization for Co-based Self-flux Alloy Coating by Taguchi Method (다구찌 기법에 의한 코발트기 자융성합금 용사코팅의 최적공정 설계)

  • Lee, Jae-Hong;Kim, Yeong-Sik
    • Journal of Power System Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.108-114
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    • 2013
  • This paper describes process optimization for thermal-sprayed Co-based self-flux alloy coating by Taguchi method. Co-based self-flux alloy coatings were fabricated according to $L_9(3^4)$ orthogonal array using flame spray process. Hardness test and wear test were performed, the results were analyzed by analysis of variance(ANOVA) considering a multi response signal to noise ratio(MRSN). From the results of ANOVA, the optimal combination of the flame spray parameters on Co-based self-flux alloy coating could be predicted. The calculated hardness and wear rate of the coatings by ANOVA were found to be close to that of confirmation experimental result.

A Study on Performance and Cost Analysis Model for Material Handling Systems in FMS Design (통합생산시스템의 설계를 위한 물류시스템의 성능 및 비용분석 모델의 연구)

  • 황흥석
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 한국경영과학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.157-160
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    • 1998
  • 통합생산시스템의 최적설계를 위하여 이의 생산공정(Manufacturing Process)과 물류시스템 (Material Handling System)은 두 가지 중요한 요소이다. 본 연구에서는 물류시스템의 성능 및 비용을 분석을 위하여 제품의 생산계획(Production Control & Scheduling), 설비배치(Layout) 및 물류시스템 (Material Handling System) 등을 고려하였다. 본 연구의 주요 목적을 통합생산시스템을 위하여 물류시스템 성능의 최적화와 경제적인 분석을 통하여 최적 물류시스템의 선택에 두고 다음 주요 내용들을 포함하였다; 1) 주요 입력 자료로서 통합생산 장비의 배치(Layout), 공정, 생산제품의 예측, 물류시스템 대안 등이 주어지고, 2) 이를 이용하여 각 물류시스템의 대안별 성능 및 비용 등을 비교 분석하고 최적 물류시스템을 선정한다. 본 연구를 위한 성능 및 비용분석을 위한 전산프로그램을 개발하고 이를 활용한 사례를 들어 보였다.

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디지털 이미지 프로세싱과 신경망을 이용한 시멘트 Kiln 소성의 온라인 진단 및 최적 제어

  • ;Schmidt Dirk
    • Cement Symposium
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    • 29호
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    • pp.245-252
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    • 2002
  • 소성 영역(Sintering zone)에서 클링커(Clinker)의 형상 형성은 시멘트 생산 공정에서 가장 중요한 생산 공정중의 하나이다. 소성공정의 진단 및 최적 제어의 핵심은 써모그래프(Thermo graph), 즉 적외선 카메라를 이용한 온도 분포의 측정이다. 여기에서 다룰 ''PIT Indicator'' 시스템은 분진이 많은 열악한 산업 현장의 연소 시스템에 적용할 수 있도록 특별히 설계한 공냉식의 2개 채널을 가진 광학 장비에 기초하고 있다. 비디오 영상과 써모그래프 이미지 그리고 다양한 연소 특성이 카메라를 통하여 얻어지고 자기 학습 기능을 가진 소프트웨어에서 기록되고 분석된다. 이때 얻은 데이터는 수학적 모델에서 온라인으로 Free Lime 함유율을 예측하는데 이용된다. 열분포의 써모그래프 표시와 공정상의 다양한 운전 특성을 분석하여 주는 ''PIT Indicator'' 소프트웨어를 통하여 다른 공정 제어 시스템과 연결이 가능하다. 이와 같은 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 최적화가 필요한 여러요소들의 최적화를 동시에 그리고 온라인으로 수행할 수가 있다. Free Lime 함유율의 연속적인 온라인 연산을 통해 생산 설비 및 공정에 맞는 최소한의 에너지를 Kiln 에 공급함으로써 근본적으로 1차 연료의 절감이 가능하고 NOx와 같은 유해 가스의 배출량도 제어할 수 있다. 또한 별도로 NOx에 대한 모델을 개발하여 NOx를 정확하게 예측하는 것도 가능하다.

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Shape Optimal Design to Minimize the Weight of a Mask-Frame for OLED Vapor Deposition (OLED 증착용 마스크 프레임의 무게 최소화를 위한 형상최적설계)

  • Lee, Boo-Youn
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제14권10호
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    • pp.4685-4693
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    • 2013
  • Present work deals with a shape optimal design to minimize the weight of the mask-frame used in the process of OLED vapor deposition by the fine metal mask. A design concept for an optimal shape of the frame to increase the stiffness and to reduce the weight is derived using the topology optimization, shape design variables of the frame by adopting slots being defined. An optimal shape is determined by solving the shape optimization problem to minimize the weight of the frame under constraints of the maximum displacement. Weight of the optimal design is 117.6 kg, which is reduced by 138.4 kg(54.1%) of that of the first design, 256 kg.

A Study on The Optimal Design of Combined CUSUM Control Chart for Low Cost (저비용을 위한 Combined CUSUM 관리도의 최적설계 조사연구)

  • Kim, Jong-Geol;Eom, Sang-Jun;Kim, Hyeong-Man;Choe, Seong-Won
    • Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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    • 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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    • pp.147-160
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    • 2013
  • 이 논문은 공정변화를 보다 잘 감지할 수 있는 관리도의 개발동향에 주안점을 두고 있으며, 경제적 접근법으로 관리모수를 설정하여 공정관리 메카니즘을 사용하는데 있어서 최소의 비용을 가지도록 하여 품질 향상 비용을 절감시킬 수 있는 설계 접근방법을 조사 연구했다. 또한 CUSUM 관리도를 기존의 다양한 관리도와 결합하여 개발된 새로운 관리도를 비교했다. 비교된 관리도의 경제적 모형설계를 통하여 공정 품질에서의 경제적인 영향의 최적화를 위한 관리모수를 제시했다. 이는 공정평균의 이동을 감지하기 위한 결합 관리도를 개발하는 경제적설계 절차를 제시했다.

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방전플라즈마 소결법으로 제조한 Mo-Cu 합금 소결체의 물성 및 전기적 특성에 관한 연구

  • Lee, Han-Chan;Mun, Gyeong-Il;Lee, Bung-Ju;Sin, Baek-Gyun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.277-277
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    • 2011
  • Mo-Cu 합금은 고강도이고 우수한 열전도성 및 전기전도성를 가지는 특성이 있어 현재 방열소재, 반도체 부품, 자동차 부품 등 여러 응용분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 서로 고용성이 없는 Mo-Cu 합금을 제조하기 위해서 Mo, Cu 분말을 PBM (Planetary Ball Milling) 방법을 이용하여 제조 하였으며, 제조된 분말은 SPS (Spark Plasma Sintering) 공정을 이용하여 소결체를 제조하였다. Mo-Cu의 조성 변화는 Cu의 함유량을 각각 5at%Cu, 10at%Cu, 20at%Cu로 조절하여 수행하였으며, PBM 의 공정 변수로 회전수(RPM), 볼과 분말의 비율, 분산제의 양, 볼밀 시간, 분위기 변화를 주어 최적조건을 얻기 위한 실험을 진행하였다. PBM 방법을 이용하여 제조한 분말은 PSA (Particle Size Analysis)에 의해 분말의 크기를 측정하고 EDS(Energy Disperse X-ray Spectrometer) 분석에 의해 조성을 확인하였으며, XRD (X-Ray Diffraction) 분석에 의해 Cu peak이 사라지는 조건을 PBM의 최적조건으로 잡고 실험을 진행하였다. 소결체를 고밀도화하기 위해 소결공정을 SPS 방식으로 하였으며 소결체의 경도, 내마모성, 마찰계수 일함수 등을 분석하기 위해 소결체의 크기를 직경 30 mm 및 두께 5 mm로 설계하였고, 소결 공정 변수로 소결온도를 각각 $900^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, 소결압력을 50MPa, 60MPa, 70MPa, 유지시간을 0분, 10분, 20분으로 차이를 주어, 소결체의 밀도차이와 물성차이를 분석하였다. 그 결과 PBM의 최적조건으로는 5at%Cu 에서는 10h, 10at%Cu, 20at%Cu 에서는 20h의 최적의 밀링 시간을 확인하였고, 다른 공정 변수의 최적조건으로는 회전수 300RPM, 10:1의 볼과 분말 비, 분산제 4wt%, Ar 분위기라는 조건을 얻을 수 있었다. 각각의 공정변수 변화에 따른 소결체 최적밀도 달성조건, 소결체 물성 및 전기적 특성 등의 상관관계에 관하여 보고한다.

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Conceptual Design of the Minimum Integration IGCC (최소 공정연계를 가지는 석탄가스화 복합발전 시스템의 개념 설계)

  • Park, Moung-Ho;Kim, Jong-jin;Kim, Yong-Hee;Kim, Chul
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제9권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

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Process Model for the Coal Gasification System (석탄가스화 시스템 공정모델에 관한 연구)

  • Kim, Su-Wan;Kim, Hyung-Taek;Lee, Chan
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.253-260
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    • 1995
  • 본 연구는 현재 아주대학교 구내에 건설중인 3T/D 석탄가스화 실증실험장치의 엔지니어링 설계자료 및 실험장치 각 부분의 사양을 종합화하여 최적의 설계조건을 도출하고 향후 스케일 업에 따른 장치변화 및 관련변수를 예측할 수 있는 공정모델을 개발하는데 그 목적이 있다. 모델은 3T/D 석탄가스화 장치와 같이 가스화기부분, 산화제 및 연료의 주입부분, 생성가스의 냉각부, 가스화기 예열부분 및 회분처리부로 구성된다. 개발된 모델에 의해 부분별 대체가능성을 평가하여 최적 조합형태를 제시하였고 결과의 타당성을 입증하기 위해 실제 플랜트의 설계자료와 프로그램에 의한 결과를 비교하였다. 또한 스케일 업 결과 변화폭이 가장 큰 부분은 냉각기의 길이가 냉각수 유입량 증대에 따라 급겨히 변화되어 냉각수 유입을 위한 냉각수 분산장치의 교체가 필요한 것으로 판단되었다.

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Optimal Process Design of Onboard BOG Re-liquefaction System for LNG Carrier (LNG 운반선을 위한 BOG 재액화시스템 최적 설계)

  • Hwang, Chulmin;Lim, Youngsub
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • 제32권5호
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    • pp.372-379
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    • 2018
  • High-pressure gas injection engines (HPGI) took center stage in LNG carrier propulsion systems after their advent. The HPGI engine system can be easily modified to include a re-liquefaction system by adding several devices, which can significantly increase the economic feasibility of the total system. This paper suggests the optimal operating conditions and capacity for a re-liquefaction system for an LNG carrier, which can minimize increases in the total annualized cost. The installation of a re-liquefaction system can save 0.23 million USD per year when the cost of LNG is 5 USD/Mscf. A sensitivity analysis with different LNG costs showed that the re-liquefaction system is profitable when the LNG cost is higher than 3.5 USD/Mscf.