공정 최적화를 위한 디지털 트윈 기반 시스템 설계 연구

1. 서론

제조 공정의 효율성 향상과 생산성 증대는 현대 제조업의 핵심 과제다. 급변하는 시장 환경과 치열한 경쟁 속에서 기업들은 공정 관리의 효율성을 높이는 데 더욱 집중하고 있다. 복잡한 공정 변수와 예측 불가능한 상황에 대한 효과적인 대응이 기업 경쟁력의 핵심 요소로 부상했으며, 이러한 문제 해결을 위한 혁신적인 기술 도입이 절실히 요구된다. 이러한 시대적 요구에 부합하여 디지털 트윈 기술이 주목받고 있으며, 가상 환경에서 실제 공정을 정확하게 모사하고 시뮬레이션을 통해 최적의 운영 전략을 수립하는 데 활용되고 있다.

본 연구는 디지털 트윈 기술을 활용하여 화학 공정의 최적화를 달성하고 생산성을 향상시키는 데 초점을 맞춘다. 화학 공정은 복잡한 반응 메커니즘과 다양한 상호 작용하는 변수들로 인해 최적화가 매우 어려운 분야로 알려져 있다. 온도, 압력, 농도, 유량 등 수많은 변수들이 서로 복잡하게 영향을 미치며, 미세한 변화에도 공정 결과가 크게 달라질 수 있다. 기존의 경험적 방법이나 단순한 시뮬레이션으로는 이러한 복잡성을 효과적으로 다루기 어렵다. 따라서, 실제 공정과 동일한 가상 환경을 구축하고 실시…