HWAHAK KONGHAK, Vol.27, No.4, 568-578, August, 1989
순차적 모듈 접근법과 이중 모델 접근법을 혼합한 공정최적화전략
A New Optimization Strategy of Chemical Processing System by the Combined Sequential Modular and Two-Tier Approach
초록
현재 사용되고 있는 동시 모듈 접근법에 의한 공정최적화전략들의 비교 연구를 통하여 전체 최적화전략을 순차적 모듈 중심 접근법(Sequential Module Based Approach)과 이중 모델 접근법(Two-Tier Approach)의 두가지 주류로 나누어 볼 수 있었다. 순차적 모듈 중심 접근법은 모든 최적화계산에서 정밀모델을 기본으로 하므로 구해진 해의 정확성이 보장되지만 그에 따른 계산량의 증가가 문제점으로 대두된다. 한편 정밀모델(Rigorous Model) 및 근사모델(Simplified Model)의 두 가지 모델을 동시에 보유하는 이중 모델 접근법은 최적화계산을 위해서는 근사모델을 사용한다. 따라서 계산량은 줄어 들게 되지만 구해진 해의 정확성이 보장되지 않는다. 이와 같이 장단점을 가지는 각 전략은, 두 가지 전략을 혼합하여 순차적으로 사용하는 방향으로 개선되어져 왔다.
본 연구에서는 두 전략의 특성을 함께 가지는 수정 Jacobian 행렬(Modified Jacobian Matrix)을 구성함으로써 두 방향의 장점을 동시에 포함하는 최적화전략을 개발하였다. 개발된 공정최적화전략을 공정 최적화기구에 구현하여 검중문제에 적용시킨 결과, 보다 적은 계산량으로 정확한 해에 수렴하는 결과를 얻음으로써 다른 공정최적화전략에 비해 상대적으로 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.
본 연구에서는 두 전략의 특성을 함께 가지는 수정 Jacobian 행렬(Modified Jacobian Matrix)을 구성함으로써 두 방향의 장점을 동시에 포함하는 최적화전략을 개발하였다. 개발된 공정최적화전략을 공정 최적화기구에 구현하여 검중문제에 적용시킨 결과, 보다 적은 계산량으로 정확한 해에 수렴하는 결과를 얻음으로써 다른 공정최적화전략에 비해 상대적으로 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.
By structural comparison of process optimization strategies based on Simultaneous Modular Ap-proach, they can be classified into two groups : the Sequential Module Based Approach and the Two-Tier Approach. The Sequential Module Based Approach needs rigorous models and a set of accurate solutions are guranteed. However it re-quires a large amount of computation time. In the Two-Tier approach composed of rigorous and simplified models, opti-mization calculation uses simplified models, therefore comparatively smaller amount of computation time is required but the obtained solutions may not be accurate. These optimization problems were somewhat improved by the alter-nate application of the two strategies. In this study improved optimization strategy is suggested, in which Jacobian Matrix is modified to accomodate the strong points of above-mentioned strategies. The results of case study show that this approach is superior to the other strategies.