화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2018년 봄 (05/02 ~ 05/04, 대구 엑스코(EXCO))
권호 22권 1호
발표분야 화학공정_포스터
제목 반응표면분석법 및 ANN 학습법 적용을 통한 연소식 기화기 배출 질소산화물 저감 (Application of response surface methodology and artificial neural network to Submerged Combustion System for the reduction of NOx emission)
초록 최근 미세먼지를 구성하는 성분 중 하나인 질소산화물(NOx) 저감에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 연소식 기화기(SCV)의 다양한 설계 및 운전 조건 하에서 배출되는 배기가스 내 포함된 질소산화물 발생량을 예측하기 위해 질소 산화물 생성 반응에 대한 수학적 모델링 및 반응표면분석(RSM)과 인공신경학습법(ANN)을 결합한 하이브리드 모델을 적용하였다. 이를 위한 실험으로 연소 후 즉시 산소가 수조로 주입되는 연소식기화기를 구현하였고, 배기가스의 체류시간, 공기 주입 속도, 수조 내 물의 온도 및 pH 변화를 통한 실험을 수행하였다. 실험으로 도출한 결과를 기반으로 RSM 모델을 제작하였으며, RSM 모델을 통한 결과는 수학적 모델 식과 비교하였다. 이후 실험 및 RSM 모델 결과를 토대로 ANN 모델이 개발되었으며, 이를 통해 운전 조건 최적화를 진행하였다. 그 결과, 배기가스 내 질소산화물을 줄이기 위한 연소식기화기의 최적의 설계 및 운전 조건을 찾아낼 수 있었다.


본 연구는 한국가스공사의 “연소식기화기 배출가스 질소산화물(NOx) 저온처리공정 기술개발 연구 용역”과제를 통해 지원받았습니다.
저자 김지현1, 우경택2, 김동민2, 유현석2, 이중성2, 황성원1
소속 1인하대, 2한국가스공사 가스(연)
키워드 반응표면분석법(RSM); ANN; 질소산화물(NOx); 모델링
E-Mail