화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2018년 가을 (10/24 ~ 10/26, 대구 EXCO)
권호 24권 2호, p.1308
발표분야 공정시스템(Process Systems Engineering)
제목 핵융합 연료주기의 재생 공정해석 모델 개발
초록 핵융합 연료주기는 안정된 플라즈마 운전을 위해 핵융합 반응연료로 쓰이는 수소 동위원소의 공급 및, 토카막에서 나오는 모든 배출가스를 처리하는 공정을 포함한다. 본 연구는 핵융합 연료주기의 다양한 운전조건을 고려해 핵융합 연료주기내의 삼중수소 재고량을 최소로 하는 극저온 펌프의 최적 재생 운전 시나리오를 도출하는 것을 목표로 한다. 이에 본 연구에서는 핵융합 연료주기의 반응장치 및 진공시스템, 토카막에서 나오는 배출가스의 회수 및 처리공정에 대한 공정해석을 통해, 화학공정 개발에 사용되는 공정 생산 계획 최적화 모델을 사용하여 핵융합 연료주기의 최적 펌프 재생주기에 대한 최적해를 얻을 수 있는 모델을 제안하고, 실제 DT non-inductive 운전 시나리오를 통하여 그 효과성을 증명하고자 한다. DT non-Inductive 운전을 위한 연료량을 바탕으로, Vacuum Roughing System(VRS) 내부의 삼중수소 재고량을 최소화 하기 위해, 시스템을 state-task-network로 구성하여, 특정 시점의 각 장치의 연료 저장량 및 장치간의 물질 전달 흐름을 도출한며 해당 최적 운전방식을 도출한다. 본 생산 계획 최적화 모델은 각 시간을 동일한 간격으로 나눈 discrete-time representation 모델을 기반으로 한다. 본 연구에서 제안하는 최적 모델은 혼합정수 선형계획법으로 구성되어있으며, 계산적으로 용이하다.
저자 하진국1, 이서영2, 장민호3, 이재욱3, 윤세훈3, 이인범2, 이의수1
소속 1동국대, 2포항공과대, 3국가핵융합(연)
키워드 공정모델링; 공정최적화; 생산 및 일정계획
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원문파일 초록 보기