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초록

영어

Digital-twin technology is emerging as an innovative solution for all industries, including manufacturing and production lines. Therefore, this paper optimizes all the energy used in a biomass plant based on unused resources. We will then implement a digital-twin prototype for biomass plants and evaluate its performance in order to improve the efficiency of plant operations. The proposed digital-twin prototype applies a standard communication platform between the framework and the gateway and is implemented to enable real-time collaboration. and, define the message sequence between the client server and the gateway. Therefore, an interface is implemented to enable communication with the host server. In order to verify the performance of the proposed prototype, we set up a virtual environment to collect data from the server and perform a data collection evaluation. As a result, it was confirmed that the proposed framework can contribute to energy optimization and improvement of operational efficiency when applied to biomass plants.

한국어

인공지능 및 사물인터넷의 기술 발전에 따라 디지털전환(DX)은 가속화 되고있으며, 디지털전환을 위한 기술 은 제조, 생산 라인등 모든 산업의 혁신적인 방안으로 떠오르고 있다. 디지털 전환의 대표적인 기술로 디지털 트윈 기술이 주목받고 있다. 이에, 본 논문에서는 디지털 전환을 위하여 플랜트의 운영 에너지를 최적화하고, 에너지 효율성 향상을 하기위해 미활용 자원을 기반으로 하는 바이오매스 플랜트용 디지털트윈 프로토타입을 구현하고 성능을 평가한다. 제안된 디지털트윈의 프로토타입에서는 프레임워크와 게이트웨이간 표준 통신 플랫폼을 응용하여 양방향으로 실시간 연동이 가능하도록 제안 및 구현한다. 프레임워크는 클라이언트 서버와 게이트웨이간 메시지 시퀀스를 정의하여 호스 트 서버와 통신이 가능하도록 인터페이스를 구현한다. 제안된 프로토타입의 성능을 검증하기 위해 서버에서 양방향 데이터를 수집 및 저장하는 가상환경을 설정하여, 데이터양에 따른 성능평가를 진행한다. 제안된 플랫폼에 적용된 알고리즘이 기존 엔진에 비해 향상된 성능을 보여, 미활용 자원을 기반으로 하는 바이오매 스 플랜트용 디지털트윈에 적용시 운영 에너지의 최적화와 에너지 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 관련연구
1. 디지털 트윈 제안 및 적용
2. 예측을 위한 엔진의 한계
Ⅲ. 디지털 트윈 플랫폼 및 모델링
1. 디지털 트윈 플랫폼 프로토타입 설계
2. 3D 시각화를 위한 시뮬레이션 엔진 설계
3. 프로토타입 플랫폼의 테이블 정의 및 모듈기능
4. 성능 검증을 위한 I/F 및 스토리지 엔진성능 평가
Ⅳ. 구현 및 실험결과
1. 바이오플랜트 디지털 트윈 프로토타입
2. 디지털 트윈 시뮬레이션 엔진 및 경량화 모듈
3. 실험방법 및 결과
Ⅴ. 결론 및 향후과제
References

키워드

바이오매스 플랜트 디지털트윈 프레임워크 프로토타입 표준 통신 플랫폼 성능평가 Biomass-Plant Digital-twin Framework Prototype Standard Communication Platform Performance-Evaluation

저자

• 임채영 [ Chae-Young Lim | 정회원, 고등기술연구원에너지환경IT융합그룹선임연구원 ] 제1저자
• 여채은 [ Chae-Eun Yeo | 정회원, 고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹 연구원 ] 참여저자
• 안성율 [ Seong-Yool Ahn | 정회원, 고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹 책임연구원 ] 참여저자
• 이명옥 [ Myung-Ok Lee | 정회원, 고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹 연구원 ] 참여저자
• 성호진 [ Ho-Jin Sung | 정회원, 고등기술연구원에너지환경IT융합그룹수석연구원 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물