초록 ▼

o 실제 하수처리장으로부터 장기간의 데이터 확보가 이루어졌고 확보된 데이터들에 다양한 데이터마이닝 기법을 적용을 통해 하수처리공정의 안정적 경제적 운전을 위한 예측 진단을 위한 단위 기술들이 성공적으로 개발됨.
- 주성분 분석, 군집 분석, 판별 분석과 같은 다변량 통계 분석 기법의 적용을 통해 공정 운영 상태 진단을 위한 Operational map의 개발
- 의사결정나무 알고리즘과 퍼지 기법의 적용을 통한 원인추론알고리즘 개발
- 푸리에 변환에 의한 진동 신호의 처리 및 의사결정나무 알고리즘의 적용을 통한 장비의

o 실제 하수처리장으로부터 장기간의 데이터 확보가 이루어졌고 확보된 데이터들에 다양한 데이터마이닝 기법을 적용을 통해 하수처리공정의 안정적 경제적 운전을 위한 예측 진단을 위한 단위 기술들이 성공적으로 개발됨.
- 주성분 분석, 군집 분석, 판별 분석과 같은 다변량 통계 분석 기법의 적용을 통해 공정 운영 상태 진단을 위한 Operational map의 개발
- 의사결정나무 알고리즘과 퍼지 기법의 적용을 통한 원인추론알고리즘 개발
- 푸리에 변환에 의한 진동 신호의 처리 및 의사결정나무 알고리즘의 적용을 통한 장비의 실시간 진단 알고리즘 개발
- 인공신경망 기법을 적용을 통한 예측 주기별 유입수 예측 모델 개발 및 활성슬러지 모델의 최적화를 통한 공정성능 예측 모델 개발
- 각 단위 기술들의 유기적 결합을 통한 하수처리공정 대상 예측 진단을 위한 소프트웨어가 인터넷 기반으로 성공적으로 제작됨.

Abstract ▼

o Analysis of records for operation and management
- Selection of target WWTP, investigation of process events` cases
- Data collection and evaluation with process events`s cases
- Drawing up and evaluation of process operating history
- Establishment of the method for data preprocessing

o Analysis of records for operation and management
- Selection of target WWTP, investigation of process events` cases
- Data collection and evaluation with process events`s cases
- Drawing up and evaluation of process operating history
- Establishment of the method for data preprocessing
o Development of technology for detection and diagnosis of current process state
- Establishment of database on process operating history
- Establishment of cause-effect matrix according to process events and development of reasoning method on process event.
- Influent fault detection
o Development of technology for detection and diagnosis of current state of equipment and instrument
- Establishment of history database for management of equipment and instrument
- Establishment of cause-effect matrix according to equipment events and real time detection of equipment fault
o Development of technology for prognosis on process performance
- Development of influent foretasting model
- Model development for the prediction of process performance
- Establishment of actions that should be taken on process events through case based scenario analysis
o Development of technology for prognosis ell equipment state
- Suggesting checking schedule through history analysis
- Suggesting tile solution on equipment fault through history analysis
- Detection of real-time equipment fault

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제 개요...18
• 1 절 연구개발 목적...18
• 2 절 연구 개발의 필요성 및 범위...19
• 1. 연구 개발 기술의 경제적.산업적 중요성 및 필요성...19
• 2. 연구 개발 기술의 환경 정책과의 연계성...20
• 3. 연구 개발 내용 및 연구 범위...22
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황...23
• 1 절 국외 기술 현황...23
• 2 절 국내 기술 현황...32
• 3 절 국내외 기술과의 차별성...32
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...34
• 1 절 운영 관리 기록 분석...34
• 1. 대상 공정 선정 및 실공정 운전 사례 조사...34
• 가. 대상 하수처리장 선정...34
• 나. 공정 사례 조사 및 연구 수행에 있어 전문가 의견 반영...35
• 2. 랩 반응기 운전을 통한 사례별 데이터 수집 및 평가...44
• 가. 반응기 제작 및 설치...44
• 나. 랩 반응기 운전의 정상화 및 운전 결과...46
• 다. 사례별 데이터 수집을 위한 랩반응기 이상 실험...47
• 3. 수질 분석 데이터의 전처리 방법 정립...52
• 가. 수질 분석 데이터의 이상치 제거 방법...52
• 나. 수질 분석 데이터의 Filtering...53
• 4. 공정 운전 History 작성 및 평가를 통한 데이터베이스 구조 표준안 정립...54
• 가. 유입/유출 수질 및 운전조건의 데이터베이스...54
• 나. 수처리공정/탈수설비 점검 이력 데이터베이스...55
• 2 절 현재 장비 상태 감지 및 진단...59
• 1. 연구 방법 및 이론...59
• 가. 데이터 수집...59
• 나. 신호처리 및 상태별 규칙도출 방법...59
• 다. 푸리에 변환(Fourier Transformation)...59
• 2. 연구 결과...60
• 3 절 현재 공정 상태 감지 및 진단...64
• 1. 공정 운영 상태 규명을 위한 Operational map 개발...64
• 가. 연구방법 및 이론...64
• 나. 연구 결과...69
• 다. 요약...74
• 2. 원인추론알고리즘의 개발...74
• 가. 연구방법 및 이론...74
• 나. 연구 결과...79
• 다. 요약...86
• 4 절 공정 성능 예측 진단...87
• 1. 유입수 예측 모델 개발...87
• 가. 연구 방법 및 이론...87
• 나. 연구 결과...91
• 다. 요약...96
• 2. 공정 성능 예측 모델 개발...97
• 가. 연구 방법 및 이론...97
• 나. 연구 결과...100
• 다. 요약...102
• 3. 공정 성능 예측 진단 소프트웨어...103
• 가. 연구 방법 및 이론...103
• 나. 연구 결과...105
• 5 절 장비 예측 진단...112
• 1. 연구 방법 및 이론...112
• 2. 연구 결과...112
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에 기여도...115
• 1 절 연구 개발 목표 달성도...115
• 2 절 관련분야에의 기여도...116
• 1. 기술적 측면에서의 기여도...116
• 2. 환경적 측면에서의 기여도...116
• 3. 경제적.산업적 측면에서의 기여도...117
• 제 5 장 연구 개발 결과의 활용계획...118
• 1 절 연구개발결과의 활용 방안...118
• 2 절 사업화 계획...118
• 제 6 장 연구 개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보...119
• 1 절 유입수 예측 모델에 관한 해외연구 사례 조사...119
• 2 절 하수처리공정으로부터 지식 추출 방법에 대한 문헌 조사...120
• 1. 하수처리공정으로부터 지식 및 정보 추출...120
• 2. 하수처리공정으로부터 지식 및 정보 추출을 위한 소프트웨어...121
• 제 7 장 참고문헌...123