목적

- 철강, 화학, 건설 분야에서 발생되는 다량의 폐수를 처리하기 위해 생물학적 폐수처리(BET) 공정라인을 구축한 현장에 대한 재활용성 및 확장성을 보유한 MDT 모델링 도출 

- 실제 현장으로부터 BET 핵심 공정 단계를 최적화 및 추상화하고, 주요 공정 단계에 대해 범용적으로 적용 가능한 AI 예측 모델 생성

공정 설명

- 생물학적 폐수처리(BET, Biological Effluent Treatment) 실적용 현장의 전체 공정에 대한 상용 폐수처리 시뮬레이션 적용 분석 

- 상용 시뮬레이션 검증 결과를 토대로 추상화된 BET 최적화 공정 도출

                         •[유입수] > [NBR] > [QBR] > [QCF] > [방류조] 5개의 단계

                         •[COD약품주입], [영양분주입] 2개의 단계

- 유입수(집수조) : 생산 공정의 폐수관에서 배출된 폐수를 모아두는 집수 탱크

- NBR(De-Nitrification Bio Reactor) : 질산화 반응이 이루어진 폐수가 유입되며 질산성 질소를 탈질시키는 단계

- QBR(Quick Biological Reactor) : 폐수 중 유기질소 및 암모니아설 질소를 질산성 질소로 질산화시키는 단계

- QCF(Quick Clarifier, 침전조) : 폐수 중 비중이 높은 침전물을 중력 침전시켜 슬러지 형태로 분리시키는 단계 

- 방류조 : 수질 모니터링 수치에 적합하게 정화 처리된 폐수를 방류구로 배출하는 단계

- COD약품주입 : 미생물이 활성화될 수 있는 환경을 조성하기 위해 산소 및 각종 약품을 주입하는 설비 단계

- 영양분주입 : 폐수 내 유기물을 분해하는 미생물의 영양제를 주입하는 설비 단계

제조 디지털 트윈 구성

- [BET공정] 트윈에 하위 7개 설비 트윈에 대한 포함 및 순차 관계에 대한 종속성(dependency) 정의

- 모니터링 화면과 연계를 위해 [유입수] [NBR] [QBR] [COD약품주입] [영양분주입] [침전조] [방류조] 설비 트윈에 대응하는 Shape 개체 참조

- 상용 시뮬레이션 결과에 기반하여 [유입수] [NBR] [QBR] 설비 트윈에 대한 예측 AI 도출하고 현장 가동 라인에 실적용

서비스 시나리오

- 안정화 AI 모델 : 상용 시뮬레이션 테스트 및 검증 결과를 기반으로 “유입수-집수조” 입출력 파라미터 정의 및 시뮬레이션 예측 로직 반영

- NBR 및 QBR 모델 : 현업 자체 경험치 및 누적 예측 결과 등에 기반한 보정 모델 도출 생성

- 외부의 측정 데이터 제공 및 모니터링 시스템을 통해 폐수 예측치 시각화를 위한 공정 단계별 데이터 제공