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LCA(Life Cycle Assessment), that unifies the scale of various environmental impacts, and simulated annealing are applied to optimizing electrolysis of wastewater from PCB(Printed Circuit Board) production. The changes of environmental impact can be quantified with LCA and the total changes of environmental impacts can be expressed as a function of power consumed, Cu recycled, Cl2, NOx and SOx discharged through restriction of feasible reactions. In a single-variate condition, the environmental optimum can be easily obtained through plotting and comparing each value. In 8V potentiostatic electrolysis, the lowest environmental impact can be achieved after 90 minutes. To optimize a multi-variate conditional system, simulated annealing can be applied and this can give the quick and near optimum in complex systems, where many input and output materials are involved, through experimentally measured values without a theoretical modeling.
다양한 환경영향을 하나의 단위로 나타낼 수 있는 전과정평가의 특성과 최적화 기법 가운데 하나인 simulated annealing을 이용하여 PCB(Printed Circuit Board) 생산공정에서 발생하는 폐수의 전기분해 공정을 환경적으로 최적화하였다. 전과정평가와 전기분해 도중 발생 가능한 반응의 제한을 통해 전기분해 중 각 물질의 변화량에 따른 환경영향 값의 정량화가 가능하였으며 전체 환경영향 변화량은 전력사용량, Cu, Cl2, NOx, SOx 등의 물질 변화량에 따른 함수로 나타낼 수 있었다. 하나의 변수를 가지는 조건 하에서는 최적화를 위해 그래프를 비교하는 방법을 사용할 수 있다. 정전압 8V의 전기분해에서 그래프를 비교하여 최적점을 찾아 보았을 때 반응시간 90분이 최적점인 것을 확인할 수 있었다. 전압과 반응시간의 두가지 변수를 가지는 문제의 최적화를 위해 simulated annealing을 이용하였을 때 최적점에 가까운 값을 빠른 시간 내에 찾아내는 것을 확인할 수 있었다. 전체 환경영향 값을 simulated annealing을 이용하여 최소화 시키는 방법은 특별한 이론적 모델링이 필요 없이 실험을 통하여 측정된 값을 바탕으로 최적화에 도달할 수 있으므로 많은 투입물과 배출물이 발생하는 복잡한 공정의 환경적 최적화에 있어서도 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다.
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- Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
- Publisher(Ko) :한국자원공학회
- Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
- Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
- Volume : 40
- No :6
- Pages :420-428
Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
