초록 ▼

1. 최종목표
기존의 활성오니처리 공법을 보다 효율적이고 체계화된 질적 제어를 수행하기 위해서 하수처리 활성오니 공정 시뮬레이터 개발
?하수처리 활성오니공정의 호기조의 송풍기 사용량을 절감함으로 에너지를 절약
?화학약품을 이용한 처리 방법을 줄임으로 인한 화학처리비용 감소 및 그로인한 슬러지 처리비용의 감소
?하수처리 활성오니처리 공정의 유출수의 수질을 예측함으로 인하여 강화된 방류수 수질 기준을 충족하고, 불필요한 운영을 줄임으로서 경제성 강화
2. 개발내용 및 결과
?복잡한 하수처리 시스템을 RB

1. 최종목표
기존의 활성오니처리 공법을 보다 효율적이고 체계화된 질적 제어를 수행하기 위해서 하수처리 활성오니 공정 시뮬레이터 개발
?하수처리 활성오니공정의 호기조의 송풍기 사용량을 절감함으로 에너지를 절약
?화학약품을 이용한 처리 방법을 줄임으로 인한 화학처리비용 감소 및 그로인한 슬러지 처리비용의 감소
?하수처리 활성오니처리 공정의 유출수의 수질을 예측함으로 인하여 강화된 방류수 수질 기준을 충족하고, 불필요한 운영을 줄임으로서 경제성 강화
2. 개발내용 및 결과
?복잡한 하수처리 시스템을 RBF뉴럴네트워크, 오류역전파알고리즘, PSO최적화 알고리즘을 사용하여 지능형 시스템을 설계함
?개발된 시스템을 바탕으로 지능형 하수처리 시뮬레이터 시제품 개발
-유입되는 물의 수질과 각 펌프의 동작 및 온도에 따라 유출수의 수질을 예측
?하수처리 시스템 성능평가 및 튜닝을 위한 시뮬레이터 개발
- 하수처리장의 변경 시 적용이 가능하기 위해 성능평가 및 튜닝을 위한 시뮬레이터를 개발함으로써 실 시스템에서 적용성을 확대
?부가적으로 유량제어기 설계함으로 후에 결합이 가능하도록 함
3. 사업성과
? 기술적 성과
1. 하수처리장 모델 성능평가 시뮬레이터를 통해 우수한 성능을 보여줌
2. 시뮬레이터의 조작방법이 간단함
3. 하수처리 시설의 변경에 따라 하수처리 시뮬레이터의 튜닝이 가능함
4. 유량제어기를 설계함으로 추후의 결합이 가능함
5. 유입수와 각 조작인자의 조정을 통한 유출수의 예측이 가능함
6. 한국 저작권 위원회 모터 제어 프로그램 저작권 등록
7. 하수처리 시뮬레이터 특허 업체를 통하여 특허 출원 진행 중
(7월 초 출원 예정)
? 경제적 성과
1. 유출수의 예측이 가능하게 됨으로써 방류수질기준과 경제성에 적합한 하수처리시설 운영이 가능함
2. 활성오니 공정에서 생물학적 처리 방법의 효율성을 상승시킴으로써 화학적 처리 방법에 소요되는 비용, 즉 화학약품비용과 화학적 처리로 인하여 생성되는 슬러지 처리 비용의 감소
3. BOD 농도를 최적으로 조절함으로 인하여 송풍기의 효율적인 운영이 가능함
? 사회적 성과
1. 유출 수질을 효율적으로 법적 기준치에 부합하게 유지 및 관리함으로서 하수처리장의 유입수의 양을 효율적으로 관리 할 수 있으며 그로 인하여 기존의 하수처리장의 운영 효율을 증가 시킬 수 있다.
2. 혐오시설로 인식하는 하수처리장의 효율적 운영으로 인하여 하수처리장의 수를 효과적으로 관리함으로 국민의 삶의 질을 향상 시킬 수 있으며
재산권을 보호 할 수 있다.
4. 기술개발결과 활용계획
? 하수처리시설 활성오니 공정의 운영 시 시뮬레이터 사용
? 실시간으로 유입수와 유출수의 수질을 관리하고 시뮬레이터와 연동을 통한 비교 및 분석함으로서 유출수의 수질을 안정적으로 관리하는 시스템의개발
? 업체의 수주활동 시 적용함으로 경쟁력 강화
? 개발된 하수처리 모델을 발전시키기 위한 새로운 결합 분야 연구
? 개발 수주 제안서에 본 연구 개발 내용을 첨부하여 국산화율을 높이고 판매망 개척

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• 개발결과의견서...7
• ◎특허출원 진행 확인서...9
• ◎하수처리 모델 튜닝 및 성능 평가 시뮬레이터...10
• ◎하수처리 모델 시뮬레이터...11
• ◎ 유량제어기 모듈...13
• ◎ MFC Controller...13
• ◎유량 제어 연결 모터...14
• 최종보고요약서(초록)...15
• 목차...17
• 제 1 장 연구 배경과 목표...19
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...19
• 제 1 절 하수 처리 시스템...20
• 제 1.1 절 고도처리 공정의 모델링을 위한 인자 선정...21
• 제 2 절 하수처리 시스템 모델링을 위한 지능형 알고리즘 설계...23
• 제 2.1 절 RBFNNs를 사용한 지능형 알고리즘...24
• 제 2.2 절 오류역전파 알고리즘(Back-Propagation ; BP)...25
• 제 2.3 절 PSO 최적화 알고리즘(Particle Swarm Optimization)...26
• 제 3 절 제어기 알고리즘 모듈 개발...27
• 제 3.1 절 퍼지 논리 제어...27
• 제 3.2 절 퍼지 PID 논리 제어기 설계...27
• 제 3.3 절 Fuzzy PID 제어 알고리즘...28
• 제 3.4 절 제어기 최적화 자동동조 알고리즘...29
• 제 3.5 절 유량제어를 위한 퍼지논리 제어기 개발...29
• 제 3.5.1절 유량제어 플랜트 설계...29
• 제 3.5.3 유량 제어기의 실제 플랜트로의 적용 및 성능 평가...31
• 제 4 절 하수처리 시스템 모델링 및 시뮬레이터...32
• 제 4.1 절 1차 하수처리 시스템 기본 모델링 및 시뮬레이터...34
• 제 4.1.1 절 모델 성능평가...35
• 제 4.1.2 절 시뮬레이터 개발...39
• 제 4.2 절 2차 하수처리 시스템 고급 모델링 및 시뮬레이터...40
• 제 4.2.1 절 모델 성능평가...41
• 제 4.2.2 절 최종 시뮬레이터 개발...46
• 제 3 장 사업성과...47
• 제 1 절 기술적 성과...47
• 제 2 절 경제적 성과...47
• 제 3 절 기타 성과...48
• 제 4 장 결론...49
• 제 1 절 연구 결론...49
• 제 2 절 향후 계획...50
• 부 록...51