• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.51-57
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• 2019

LNG 플랜트의 설비 배치는 안전, 환경과 관련된 법규 및 유지 및 보수 공간, 작업자 이동 통로 등 작업자의 근무환경이나 안전과 관련된 다양한 설계 제약조건을 충족해야 한다. LNG 플랜트 설비 중 가장 중요한 초저온 공정인 액화공정의 경우, 배관 내 유체와 외부 대기와의 온도 차이에 의한 열 손실과 유체 흐름 시 발생하는 압력 손실이 발생하기 때문에 가능한 설비 간 배관 길이는 짧을수록 유리하다. 따라서, 액화 공정을 건설할 때 다양한 제약조건을 만족하면서 배관의 길이를 최소로 하는 설비 배치가 이루어져야 하며, 이러한 문제는 수학적 모델링으로 배관의 비용을 목적함수를 만들어 이를 최소화하는 최적화 문제로 다룰 수 있다. 이와 관련된 기존 연구들은 대체로 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 공간 확보, 사고 예방을 위한 장치 간 이격거리 등 안전 요소를 간과해 왔다. 또한, 기존 연구는 대체로 개념설계를 이용한 배치를 다루어 왔으며, 이미 건설된 실제 배치 결과와 최적화 결과를 비교하여 배치 최적화 문제가 실제 어느 정도 비용 절감 효과가 있는지 검증한 내용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 작업자의 근무나 안전과 관련된 장치 간 이격거리와 유지 보수와 관련된 제약조건 식을 세우고 장치를 연결하는 파이프의 총 비용을 목적함수로 하는 MILP(Mixed Integer Linear Programming) 형태의 문제를 설계하였다. 하지만, 식이 복잡하고 공정 특성에 따라 다양한 제약조건을 추가해야 하는 경우가 있으므로 목적함수의 미분식을 이용하여 푸는 기존의 최적화 방법론으로 풀기에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 목적함수의 미분식 없이 최적해를 찾을 수 있는 PSO (Particle Swarm Optimization)를 이용하여 최적화를 수행하였다. 실제로 가동 중인 C3MR (Propane precooling Mixed Refrigerant) 공정에 대한 최적화를 수행하여, 본 연구에서 제안한 방법이 어느 정도 효과가 있는지 검증하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제3권2호
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• pp.100-111
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• 1983

본(本) 연구(硏究)는 강원도(江原道) 새마을 '소' 임간공동방목사업(林間共同放牧事業)의 일환(一環)으로 81년도(年度)에 개설(開設)된 105개(個)의 공동방목장(共同放牧場)과 '82년도(年度)에 개설(開設)된 103개(個)의 공동방목장(共同放牧場)의 경영실태와 분석(分析)된 문제점(問題點) 그리고 개선방안(改善方案)에 관한 연구결과(硏究結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 공동방목(共同放牧) 사업(事業)의 효과 1) 방목기간중(放牧期間中) 1 일(日) 평균(平均) 증체량은 0.46kg으로서 농가(農家) 관행사육(慣行飼育)의 0.33kg보다 높았다. 2) '82년도(年度) 208개(個) 공동방목장(共同放牧場)의 방목기간(放牧期間)(5-10 월(月))중(中) 임간공동방목(林間共同放牧) 사업(事業)의 효과를 경제분석하면, 관행사육(慣行飼育)보다 293,075.,300원의 증체효과, 543,838,750원의 인건비(人件費) 절감효과 및 194,443,270원의 사료비(飼料費) 절감효과를 얻어 약(約) 1,031,357,320원의 소득효과를 가져왔다. 3) 208개(個) 공동방목장(共同放牧場)의 설문(設問) 조사(調査) 결과(結果), 농가(農家) 관행(慣行) 사육(飼育)보다 공동방목장(共同放牧場) 순위별(順位別) 효과에 대해서 농민들은 첫째 노동력(勞動力) 절감(節減). 둘째 사료비(飼料費) 절감(節減), 셋째 질병(疾病) 넷째 다두사육(多頭飼育) 가능(可能), 다섯째 협동심고취(協同心鼓吹), 여섯째 증체 효과, 일곱째 사양관리(飼養管理) 용역(容易), 여덟째 시설비(施設費) 절감(節減)을 들고 있다. 2. 공동방목(共同放牧) 사업(事業)의 문제점(問題點) 1) 임간공동방목(林間共同放牧) 2년차(年次)부터는 야생초(野生草)의 재생력(再生力)이 현저하게 저하(低下)되어 풀의 부족 현상이 일어난다. 2) 임간공동방목장(林間共同放牧場) 적지(適地)가 국유지(國有地)에 많으나 산림청(山林廳)의 이용(利用) 허가(許可)가 나지 않아 이용이 불가능하다. 3) 방목(放牧)으로 인(因)하여 발정(發精)한 암소를 발견하기 어려워서 수정시기(授精時期)를 놓치는 경우가 많다. 4) 각(各) 방목우(放牧牛)에 대한 방역(防疫) 및 진료(診療)의문제점이 많다. 3. 임간공동방목(林間共同放牧) 사업(事業)의 개선책(改善策) 1) 공동방목장(共同放牧場) 2년차(年次)부터는 겉뿌림초지(草地)나 제경초지(蹄耕草地)를 조성(造成)하여 충분한 조사료(粗飼料)를 확보(確保)시킬 것. 2) 정부(政府)는 강원도(江原道) 내(內) 모든 국유지(國有地)의 방목(放牧) 적지(適地)는 임간공동방목장(林間共同放牧場)으로 이용하여 우육(牛肉) 증산(增産), 독우(犢牛) 생산(生産) 지대(地帶)로 활용(活用)되도록 조치(措置)할 것. 3) 여지(與地)의 방목장(放牧場)에는 우수(優秀) 종빈우(種牝牛)를 혼목(混牧)시켜 번식성적(繁殖成績)을 올리도록 한 것. 그리고 발정(發情) 촉진(促進) 홀몬 주사(注射)로 동시(同時) 발정(發情)을 유도(誘導)해서 일괄 수정(授精)시킬 것. 4) 방목장(放牧場)에 토양병(土壤病)인 기종저의 예방(豫防) 주사(注射), 간질충에 대한 구충제의 년간(年間) 2회(回) 투여, 진드기 방제(防除)를 위하여 약욕(藥浴)을 시킬 것. 4. 임간공동방목장(林間共同放牧場) 육성(育成)을 위한 정책방향(政策方向) 1) 정부(政府)는 전국(全國)의 임야(林野)를 대상(對象)으로 임간공동방목장(林間共同放牧場) 적지(適地)를 조사(調査)할 것. 2) 정부(政府)는 임간공동방목장(林間共同放牧場) 적지(適地)로 판단되는 지역은 국공유림(國公有林)이나 법적(法的) 제한(制限) 지역(地域)도 목장(牧場) 개설(開設)이 가능하도록 조치할 것. 3) 정부(政府)는 여지(餘地)에 있는 공동방목장(共同放牧場) 적지(適地)에는 도로(道路) 개설(開設)과 전기목붕(電氣牧棚) 시설(施設)을 정부(政府) 자금(資金)으로 지원할 것. 4) 새마을 운동(運動)의 방향(方向)을 축산소득증대(畜産所得增大)에 두고 강원도(江原道)의 특성(特性)에 맞게 계속 임간공동방목(林間共同放牧) 사업(事業)이 추진(推進)될 수 있도록 정책적(政策的)인 배려가 필요하다. 5) 정부(政府)는 공동방목장(共同放牧場) 경영에 있어서 번식(繁殖) 성적(成績) 향상(向上)을 위한 인공수정상말비점(人工受精上末備点)을 보완(補完)해 줄 것. 6) 정부(政府)는 소 값의 적정(適定) 가격(價格) 수준(水準)을 유지(維持)하기 위한 가격(價格) 정책(政策)을 실시(實施)할 것. 7) 정부(政府)는 임간공동방목장(林間共同放牧場)에서 초지조성(草地造成)의 신청(申請)이 있을 때는 우선적으로 허가(許可)해 줄 것.