초록 ▼

□ 연구내용
○ 아스팔트 생산공정 최적 의사결정 지능화 플랫폼 개발 및 현장적용
- 공정 연계 통합 지능화 모델 개발 및 검증
- 최적 의사결정 지능화 플랫폼 및 소프트웨어 개발
- 소프트웨어 플랜트 적용 및 검증
○ 머신러닝 기반 윤활유 물성예측 모델 현장적용 및 고도화
- 윤활유 제조공정 머신러닝 모델 개발 (경험적 모델)
- 머신러닝 기반 윤활유 물성예측 모델 및 소프트웨어 개발
- 소프트웨어 플랜트 적용 및 검증
○ 바이오 2,3-부탄디올 생산공정 지능화 최적제어 실증화기술 개

□ 연구내용
○ 아스팔트 생산공정 최적 의사결정 지능화 플랫폼 개발 및 현장적용
- 공정 연계 통합 지능화 모델 개발 및 검증
- 최적 의사결정 지능화 플랫폼 및 소프트웨어 개발
- 소프트웨어 플랜트 적용 및 검증
○ 머신러닝 기반 윤활유 물성예측 모델 현장적용 및 고도화
- 윤활유 제조공정 머신러닝 모델 개발 (경험적 모델)
- 머신러닝 기반 윤활유 물성예측 모델 및 소프트웨어 개발
- 소프트웨어 플랜트 적용 및 검증
○ 바이오 2,3-부탄디올 생산공정 지능화 최적제어 실증화기술 개발
- 인공신경망 기반 모델 예측제어(NNMPC) 시스템 개발
- 지능화 최적제어 소프트웨어 개발
- 지능화 소프트웨어 플랜트 제어시스템 연동 및 검증

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 화학산업의 핵심 단위공정기술 개발로 확보된 지능화 기술을 통한 타기업으로 높은 확장성 달성
- 이론적 모델을 확립하여 공정별 특성에 적합한 모델 개발
○ 정량적 성과
○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 불확실성이 높은 공정 데이터를 수집·분석하여 실제 산업 환경에 적용 가능한 예측/제어 모델을 개발하였음
○ 개발된 모델 및 플랫폼은 향후 플랜트 레벨 지능화 플랫폼 개발에 활용할 수 있으며, 개발된 플랫폼은 기업 및 사용자 목적에 따라 공정 효율화, 신제품 개발, 공정 모니터링 등에 활용할수 있을것으로 기대됨.

□ 성과활용 계획
○ 아스팔트 생산공정 최적 의사결정 지능화 플랫폼 개발 및 현장적용
- 현재 아스팔트 침입도 및 신도 규격을 맞추기 위해 혼합된 원료로부터 복잡한 공정과 절차를 거치며 시간과 비용이 소요되는 문제가 있음.
- 주어진 원유 혼합 비율, VR 의 물성 및 product 혼합 비율에 따른 아스팔트의 물성을 사전에 예측하는 모델을 개발함으로써 생산과 측정의 반복횟수를 줄이는 것에 기여할 수 있으며 이는 생산성의 증대로 이어질 수 있으며, 개발된 예측 모델에 최적화 알고리즘을 적용하여 원유 혼합 비율에 따라 요구되는 product 혼합 비율을 추천하는 상용 프로그램을 개발할 수 있음.
○ 머신러닝 기반 윤활유 물성예측 모델 현장적용 및 고도화
- 원하는 특성을 가진 윤활유를 만들기 위해선, 원재료 조합, 시편 제작 및 물성 테스트 과정을 반복해야 하며, 이로인해 상당한 비용과 시간이 소모됨.
- 이론적, 경험적인 물성 예측 모델을 개발하고 이를 현장에 적용하면, 재료의 종류와 구성에 따른 물성을 미리 예측할 수 있어 '재료 조합 -> 시편 제작 -> 물성 테스트' 과정의 반복 횟수를 효과적으로 줄일 수 있음.
○ 바이오 2,3-부탄디올 생산공정 지능화 최적제어 실증화기술 개발
- 개발된 공정 식별 모델 및 제어 모델은 동적 시뮬레이션 모델과 함께 사용하게 될 경우, 기존의 운전 환경과 다른 가상의 운전 시나리오에 대해 공정 변수 예측과 제어를 수행하여 경제성 최적화를 위한 최적 공정 운전 조건을 도출하는데 활용할 수 있을 것으로 판단됨.
- 개발된 지능화 최적제어 기술은 기존의 이론 기반의 결정론적 모델을 이용할 수 없는 제조 산업의 연속 공정 또는 설비에 확장할 수 있음.

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기본사업 연구보고서 ... 3
• 기본사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발 개요 ... 8
• 1-1. 연구개발 배경 및 목적 ... 8
• 1-2. 연구개발 기술의 정의 ... 9
• 2. 연구개발 내용 ... 10
• 2-1. 연구개발 WBS(Work Breakdown Structure) ... 10
• 2-2. 당해 연도 연구개발 목표 및 내용 ... 11
• 2-3. 성능목표 및 정량목표 ... 28
• 3. 연구개발 추진전략 및 체계 ... 30
• 3-1. 연구개발 추진전략 ... 30
• 3-2. 연구개발 추진체계(편성도) ... 31
• 4. 연구성과 활용 시나리오 ... 32
• 4-1. 연구성과 활용 ·확산계획 ... 32
• 4-2. 기대효과 ... 34
• 참고문헌 ... 35
• 끝페이지 ... 36