2 목차

Transcription

1 GPS-X 사용자 매뉴얼 GPS-X 6.5 Version

2 2 목차

3 3 Copyright Hydromantis Environmental Software Solutions, Inc. All rights reserved. No part of this work covered by copyright may be reproduced in any form or by any means - graphic, electronic or mechanical, including photocopying, recording, taping, or storage in an information retrieval system - without the prior written permission of the copyright owner. The information contained within this document is subject to change without notice. Hydromantis Environmental Software Solutions, Inc. makes no warranty of any kind with regard to this material, including, but not limited to, the implied warranties of merchantability and fitness for a particular purpose. Hydromantis Environmental Software Solutions, Inc. shall not be liable for errors contained herein or for incidental consequential damages in connection with the furnishing, performance, or use of this material. Trademarks GPS-X and all other Hydromantis trademarks and logos mentioned and/or displayed are trademarks or registered trademarks of Hydromantis Environmental Software Solutions, Inc. in Canada and in other countries. ACSL is a registered trademark of AEgis Research Corporation Adobe and Acrobat are trademarks of Adobe Systems Incorporated MATLAB is a registered trademark of The MathWorks, Inc. JAVA is a trademark of Oracle Corporation. Microsoft, Windows, Windows Server, Windows XP, Windows Vista and Windows 7, Window 10 are trademarks of Microsoft Corporation. GPS-X uses selected Free and Open Source licensed components. Please see the readme.txt file in the installation directory for details.

4 목차 4 목 차 CHAPTER GPS-X 6.5 설치하기... 8 시스템 권장 사양... 8 설치... 8 GPS-X 실행하기 추가 사항 설치 후 GPS-X 라이선스 GPS-X 제거하기 CHAPTER GPS-X 살펴 보기 GPS-X 시작하기 메인 창 구성요소 제목 바 메뉴 바 파일 메뉴 편집 메뉴 도구 메뉴 옵션 메뉴 도움말 메뉴 툴 바 플랜트 일반 정보 버튼 모델 라이브러리 메뉴 모델링/시뮬레이션 모드 버튼 시뮬레이션 툴바 드로잉 보드 상태 바 CHAPTER 모델 레이아웃 만들기 레이아웃 기존 레이아웃 열기 객체 연결하기 레이아웃 편집하기... 32

5 목차 5 CHAPTER 유입수 조언자 유입수 조언자(Influent Advisor) CHAPTER 객체에 데이터 입력 데이터 유형 객체 메뉴 데이터 입력 폼 유입수 객체 공정 객체 Note 라벨 SOURCING(소싱) 환경 객체 CHAPTER 데이터 정의하기 소개 정의 버튼 CHAPTER 입력 제어 준비하기 입력 제어란 무엇인가? 제어 유형 입력 제어창 입력 제어 설정 단계 새로운 입력 제어창 만들기 입력 파라미터를 제어창에 드래그하기 제어창 사용자지정하기 파일 입력 제어 사용하기 시뮬레이션 하는 동안 파일 입력 데이터 읽기 데이터 파일의 시나리오 구성 CHAPTER 출력 준비 출력의 유형 QUICK DISPLAY PANELS 사용자 지정 표(Tables)... 81

6 6 목차목차 사용자 지정 그래프 출력 탭 사용자 정의 탭의 출력 그래프 설정 출력 그래프 사용자지정 SANKEY 다이아그램 텍스트 출력(TEXTUAL OUTPUT) 보고서 기능 다른 프로그램에서 GPS-X 데이터 이용 통계 분석 설정하기 CHAPTER 모델의 빌드와 실행 동적 모델링 및 시뮬레이션 모델 빌딩 공정의 개요 모델링 모드 VS. 시뮬레이션 모드 시뮬레이션 명령창 모델 빌드 일반적인 시뮬레이션, 분석, 최적 모델 시뮬레이션 작업바 시뮬레이션 수행 시나리오 이용하기 시뮬레이션 자동화 (자동 실행) CHAPTER 분석 도구 소개 정상상태 분석 다이내믹 분석 민감도 분석 단계 정상상태 분석 다이나믹 분석 Monte Carlo 분석 CHAPTER 최적화 도구 소개 GPS-X의 최적화 최적화 설정하기 모델/최적화 빌드 하기

7 목차 7 최적화 실행하기 문제해결 CHAPTER GPS-X Customizing (사용자 맞춤) 소개 사용자 맞춤 유형 GPS-X 소프트웨어 시스템 레이아웃 사용자 지정하기 문제 해결 CHAPTER 단위환산 소개 단위 체계 선택하기 개별 단위 선택하기 단위 데이터 파일 CHAPTER 온라인 데이터 읽기 도구 텍스트 파일을 지속적으로 불러들이기 부록 A... 1 경고 메시지 & 일관성 점검... 1 경고... 1 일관성 점검... 5 새 변수를 일관성 점검에 추가하기... 7 부록 B... 1 GPS-X 명령 라인 옵션... 1

8 8 GPS-X 6.1 설치하기 C H A P T E R 1 GPS-X 6.5 설치하기 시스템 권장 사양 Microsoft Windows 7, 8, 10 (32bit or 64bit) GPS-X License Server (2008, 2012) network licenses only 3.0 GHz PC 8 Gb RAM 500 Mb Hard Disk Space 설치 주 의 : 설치하기 전에 모든 응용 프로그램을 중단하기 바랍니다. 1. GPS-X 6.5 CD를 드라이브에 넣습니다. 자동적으로 설치파일이 실행됩니다. 주 의 : 자동으로 실행되지 않을 때는 Disk1\InstData\VM로 들어가서 install.exe 파일을 더블 클릭하여 실행합니다. 2. 정보를 입력하고나면 여러 개의 선택 항목들이 있습니다. a. License Agreement 라이선스 동의서를 읽으십시오. 동의를 한다면 I accept the terms of the license agreement 를 선택하고 Next 를 클릭합니다. b. Get User Information 사용자 이름과 회사명을 텍스트 상자에 입력한 후 Next 를 클릭 합니다. c. Choose Installation Type 라이선스에 맞는 설치 유형을 선택합니다. 설치 유형은 표 1-1에 나와있습니다. 라이선스에 맞는 설치 유형을 선택하고 Next 를 클릭합니다. d. Choose Installation Folder 기본적으로, GPS-X는 C: \Program Files\GPSX65 (64bit)에 설치됩니다. 만약 폴더 경로를 바꾸고 싶으면 다른 위치를 찾 는 Browse 를 클릭합니다. 원하는 폴더를 선택한 후 설치를 진행하려면 Next 를 클 릭합니다.

9 GPS-X 6.5 설치하기 9 설 치 형 식 GPS-X 6.5 본 컴퓨터에 락키를 꽂는다면 선택하세요 GPS-X 6.5 Client License Server 컴퓨터에 락키를 꽂는다면 선택하세요 License Server License Sever 만 설치할 경우 선택하세요 GPS-X 6.5 & License Server 한 컴퓨터에 GPS-X 를 설치하고, License Server 로 운영할 경우 선택하세요. 표 1-1 설치 유형 e. Get License Information Host ID(USB 동글 라벨에 있는 8자리 암호)와 키코드(제공된 키코드 안내문에 있는 정보) 를 입력합니다. 그림 1-1에 Host ID와 키코드 정보를 넣는 예시가 나와 있습니다. 정보를 입력하나 후 Next 를 클릭합니다. 그림 1-1 라이선스 정보 화면 f. Pre-Installation Summary 설치 세부사항을 확인합니다. 변경 사항이 없으면 Install 버 튼을 클릭하면 필요한 GPS-X 구성요소들을 설치합니다. 컴퓨터에 따라 몇 분이 소요될 수 있습니다. g. Installation Complete GPS-X가 성공적으로 설치되면 창이 나타납니다. 설치를 끝내려면 Done 을 클릭합니다. h. 컴퓨터에 USB 동글을 꽂습니다. 3. GPS-X 6.5 프로그램 열기 중요 : 설치 후에 GPS-X 가 USB 동글을 인식하지 못하면, 다음 링크를 열어서 USB 동글 드라 이브를 업데이트 하시기 바랍니다.

10 10 GPS-X 6.5 설치하기 중요 : GPS-X를 실행하려면 USB 동글이 컴퓨터에 꽂혀있어야 합니다. 동글을 꽂지 않으면 GPS- X가 작동하지 않으며 USB 동글을 다시 꽂기 전까지는 데모 버전으로 전환됩니다. GPS-X 실행하기 GPS-X가 설치하고 시작 메뉴를 클릭하면 Hydromantis GPS-X 6.5이라는 새로운 메뉴가 보입니다. GPS-X 시작하기 위해서 시작>프로그램>Hydromantis GPS-X 6.5>GPS-X6.5을 선택하여 실행합니다. 시작 메뉴 대신에 다른 방식으로 프로그램을 실행하고 싶은 사용자들은 본 매뉴얼의 부록 B에 수록된 명령어 설명부분을 참고하십시오. 부록 B 명령어 옵션 부록 A 명령어 옵션을 대한 GPS-X 명령어 옵션 GPS-X를 빠져나가기 위해서는 상단의 File의 Exit 를 클릭합니다. 추가 사항 기본 라이브러리 사용자는 메뉴바의 Option > Preference를 클릭하여 사용자가 자주 사용할 디렉터리와 라이브러리를 설정해놓을 수 있습니다. 언어판 선택 GPS-X는 다양한 외국어를 지원하고 있습니다. Preference 대화상자에서 사용자가 사용할 언어판을 선택할 수 있습니다. 언어를 변경한 후에는 반드시 GPS-X를 재시작합니다. 주 의 : 모든 언어로 번역되지는 않으므로 해당 언어를 찾지 못할 경우 영어로 번역됩니다. 설치 후 GPS-X 라이선스 만일 데모 버전으로 설치하셨다면, 소프트웨어 재설치를 하지 않고 라이선스에 맞는 키코드를 입력하시면 됩니다. USB동글을 컴퓨터에 꽂으십시오. 1. 도움말 메뉴로 가서 그림 1-2에 보이는 것처럼 키코드 를 선택합니다. 그림 1-2 도움말 메뉴 & 키코드 선택

11 GPS-X 6.5 설치하기 키코드 상자를 열고 추가 를 선택합니다.(그림 1-3 참고) 그림 1-3 GPS-X에 키코드 넣기 3. USB 동글의 식별번호를 읽기 위해 Host ID 얻기를 클릭합니다 글자로 된 키코드를 입력합니다. (한 칸에 5 글자) 5. 새 키코드 추가하기 상자에서 동의를 클릭합니다. 6. 키코드 상자에서 동의를 클릭합니다. 7. GPS-X를 종료합니다. 8. 변경 사항을 적용하기 위해 GPS-X를 재시작합니다. 설치 후 라인선스 승인 방법 노트패드를 사용하며 수동으로 키코드를 변경하고, <InstallDir>\etc\gpsxkey.dat 파일을 편집할 수도 있습 니다. 주의 : <InstallDir>을 GPS-X 6.5이 설치된 디렉토리의 실제 이름으로 바꿉니다. (예. C: \Program Files\GPS-X6.5) 새 라인의 자리에 분리된 유효한 Host ID와 키코드를 입력합니다. GPS-X 제거하기 GPS-X 프로그램을 제거하고 싶으시면, 1. 윈도우 시작 메뉴에서 설정>제어판을 선택합니다. 2. 프로그램 추가/삭제를 실행합니다. 3. 설치된 프로그램 목록에서 GPS-X 6.5을 선택합니다. 4. 삭제를 클릭합니다.

12 12 GPS-X 살펴보기 C H A P T E R 2 GPS-X 살펴 보기 GPS-X 시작하기 바탕화면의 GPS-X 6.5 아이콘을 더블 클릭하거나 윈도우 시작 메뉴에서 프로그램>Hydromantis GPS-X 6.5>GPS-X6.5을 선택합니다. GPS-X 메인 창에서 시뮬레이션 할 레이아웃 구조, 민감도 분석과 최적화(민감도 분석과 최적화는 Professional 버전에 해당)에 관련된 것들을 모두 확인할 수 있습니다. 메인 창은 위쪽의 제목 바, 다양한 드롭 다운 메뉴를 가진 메뉴 바와 단축 버튼을 가진 도구 모음, 드로잉보드와 아래쪽의 상태 바로 구성되 어 있습니다. 메인 창 구성요소 GPS-X 메인 창 기본 구성요소는: 제목 바 메뉴 바 도구 모음 (바로 가기 버튼 포함) 시뮬레이션 도구 모음 (시뮬레이션 모드에서만) 레이아웃 (드로잉 보드) 상태 바 ( footer) 모델링/시뮬레이션 토글 버튼 각 구성요소에 대한 간단한 설명은 아래에 나와 있습니다. 제목 바 제목 바에는 다음과 같이 GPS-X의 버전과 현재 작업하고 있는 레이아웃의 파일 이름이 표시됩니다. GPS-X 6.5 [<libraryname>] 라벨은 소프트웨어 버전, 최근 사용한 프로세스 라이브러리 및 최근에 연 레이아웃 이름 (적용 가능한)을 식별합니다.

13 GPS-X 살펴보기 13 메뉴 바 GPS-X 특징의 대부분은 그림 2-1에 나타난 6가지 메뉴 중 하나로 접근하면 됩니다. 메뉴 바에서의 6가지 메뉴: 파일 편집 보기 도구 옵션 도움말 파일 관리 디스플레이 모델 빌딩 및 시뮬레이션 문서와 라이선스 그림 2-1 GPS-X 메뉴 바 GPS-X 의 메뉴는 하나 이상의 다양한 항목을 포함하고 있으며 서로 관련된 명령들을 모아서 구성하고 있 습니다. 예를 들어, 모든 파일 관리 명령은 파일 메뉴에 위치하고 있습니다. 각 메뉴의 간단한 설명과 연 계된 항목은 아래에서 제공합니다.

14 14 GPS-X 살펴보기 파일 메뉴 파일 메뉴는 파일 관련된 새 파일 만들기, 본 레이아웃 열기 및 파일 저장하고 닫기 항목 등을 포함합니 다. 또한 보고서와 압축 파일 생성 명령, 레이아웃 인쇄 명령, GPS-X프로그램을 닫기 위한 편집 명령도 포 함합니다. 그림 2-2 GPS-X 파일 메뉴 새로 만들기 새로 만들기 명령은 빈 드로잉보드에 새로운 레이아웃을 만드는데 사용합니다. 열기 열기... 메뉴 항목은 열기 창을 표시합니다. 이 창에서 디렉터리를 탐색하고 GPS-X 레이아웃 파일 을 열어 파일이름 목록에서 GPS-X레이아웃 이름을 선택합니다. 파일 종류 드롭다운 메뉴는 단지 GPS-X 레이아웃 파일 (*.lyt)이나 오직 GPS-X 압축 레이아웃 (.zip) 혹은 둘 다 보여주는데 사용합 니다.

15 GPS-X 살펴보기 15 그림 2-3 열기 창 샘플 레이아웃 샘플 레이아웃 메뉴 항목은 50개 이상의 미리 작성된 레이아웃입니다. 더 자세한 정보는 부록 C를 참조하시기 바랍니다. 닫기 닫기 명령은 GPS-X 드로잉보드에 있는 현재 레이아웃을 닫을 때 사용합니다. 레이아웃에 변경사항 이 있을 경우, 저장하거나 닫기를 선택합니다. 저장 저장 메뉴 항목은 현재 GPS-X 레이아웃 파일을 저장하는 것입니다. 명령은 현재 레이아웃 정보를 가진 같은 이름 (title bar에 보임)의 레이아웃 파일에 덮어 씌웁니다. 새 이름으로 저장 새 이름으로 저장... 항목은 창을 열어, 저장하기 전에 레이아웃 파일 이름을 입력합니다. 현재 레 이아웃 정보는 지정된 파일에 저장합니다. 압축 압축 항목은 현재 열려 있는 레이아웃에 속하는 모든 GPS-X 파일을 압축 파일 (즉, a.zipcompatible file)로 만듭니다. 파일을 전송하거나 이메일을 통한 첨부파일로 보낼 때 유용합니다. History History 메뉴는 기존의 사용자가 열어봤던 기록을 볼 수 있습니다. 이 메뉴를 사용하기 위해서는 옵션 > 기본 설정 > 레이아웃 메뉴에서 히스토리 저장 기능 이 체크가 되어 있어야 합니다. 보고서 보고서... 메뉴 항목은 아래 그림 2-4과 같이 보고서 창으로 보이게 합니다. 다음과 같은 세 개의

16 16 GPS-X 살펴보기 옵션이 가능합니다 : 표준 보고서와 사용자 보고서, 프린터로 출력하기 그림 2-4 보고서 창 레이아웃 인쇄 Print Layout... 메뉴 항목은 원하는 출력을 프린트하는 표준 Print 창을 표시합니다. History List 최근 사용자가 열어서 편집한 GPS-X 레이아웃 목록이 나타납니다. 최근 편집한 레이아웃 숫자에 대한 설정은 옵션 > 설정 인터페이스 탭에서 설정할 수 있습니다. 종료 GPS-X를 종료하려면 다음 단계를 거칩니다 : 1. 파일 메뉴를 엽니다. 2. 종료를 선택합니다. 레이아웃을 저장하고 시뮬레이션 모듈을 언로드했다면, GPS-X는 바로 종료됩니다. 종료하기 전에 레이아웃을 저장하지 않았다면 저장하라는 경고 메시지가 나타납니다. 유사한 경고 메시지는 레이 아웃이 로드될 때까지 나타납니다. 편집 메뉴 편집 메뉴는 드로잉보드에 있는 객체 조작과 관련된 항목을 포함합니다.

17 GPS-X 살펴보기 17 그림 2-5 편집 메뉴 잘라내기 잘라내기 명령은 드로잉보드에서 객체를 잘라내고 클립보드에 두어 드로잉보드에서 객체를 한 곳에서 다 른 곳으로 옮기는데 사용합니다. 복사 복사 명령은 객체와 그 특성을 클립보드로 복사하는데 사용합니다. 붙여 넣기 붙여 넣기 명령은 클립보드에 있는 객체를 드로잉보드에 붙여 넣는데 사용합니다. 삭제 삭제 명령은 작업 창으로부터 객체를 삭제하는데 사용합니다. 보기 메뉴 그림 2-6 보기 메뉴 보기 메뉴 버튼은 드로잉보드 보기 제어와 객체 아이콘을 표시하는 법을 제공합니다. 위치표시기 위치표시기를 이용하여 드로잉보드를 확대, 축소할 수 있습니다. 드로잉보드의 특정 부분을 확대하기 위해 서는, 관심 영역주변의 위치표시기 창을 포인터로 클릭하여 드래그합니다. 선택된 영역은 드로잉보드에 현 재 나타난 영역보다 넓다면, 축소가 됩니다.. 전체 드로잉보드 영역은 한 개의 객체 아이콘을 포함할 수 있는 가로 32 *세로 32 격자로 구성되어 있습 니다. 대부분 모델은 20개 레이아웃 객체보다 적게 필요로 하므로 표시 영역은 보통 전체 영역의 작은 부

18 18 GPS-X 살펴보기 분입니다. 회전 회전항목은 아이템을 한번 클릭하면 선택된 객체를 시계방향으로 90도 회전하도록 합니다. 반사 반사는 드로잉보드에 있는 객체의 거울 이미지 (즉, 반전)를 표시하는데 사용합니다. 격자 GPS-X는 고정된 바둑판 모양의 레이아웃을 이용합니다. 드로잉보드 격자는 격자항목을 사용하여 표시합 니다 (혹은 이미 표시되어 있다면, 보기로부터 제거합니다). 라벨 레이아웃의 각 프로세스 연결 흐름은 자동적으로 GPS-X에 의해 라벨이 할당됩니다. 반대로, 레이아웃에 있는 객체는 자동적으로 라벨을 받지만, 사용자에 의해 라벨을 선정할 수도 있습니다. 때때로 특정 객체나 연결 포인트에 할당된 라벨을 볼 필요가 있습니다. 이러한 라벨을 보기 위해서는, 라벨 부메뉴에 있는 적 당한 체크상자를 확인합니다. 창 선택 그래프와 제어기를 설정하는 동안 다른 창 뒤에서, 창을 복구하는데 유용합니다. 창 선택 항목은 모델링이 나 시뮬레이션 환경에서 창을 선택하고, 앞으로 가져와서 초점을 주는데 사용합니다. 도구 메뉴 도구 메뉴는 플랜트 모델 사용과 설정과 관련된 항목을 포함합니다. 그림 2-7 툴 메뉴 공정 테이블 공정 테이블 항목을 클릭하면 공정 테이블이 나타납니다. 테이블은 폐수 처리 플랜트를 위한 모델 레이아 웃을 빌드 하는데 사용하는 단위 공정과 제어 포인트 모음으로 구성합니다. 이 테이블에서 객체를 빈 격

19 GPS-X 살펴보기 19 자 셀에 드래그함으로써 하나 이상의 각 객체가 드로잉보드에 놓입니다. 공정 테이블에 있는 아이콘은 GPS-X 객체입니다. 하나의 아이콘을 드로잉보드에 놓으면 그 객체의 실체 (instance) 즉, 아이콘이 생성됩니다. 각 객체 아이콘은 독특하게 정의하는 수많은 특성을 가지고 있습니 다. 공정 객체는 레이아웃 단계 동안 특정 모델 유형이나 클래스를 반영하지 않습니다. 모델은 나중 단계 에서 공정 객체의 각 객체 아이콘에 특성으로 할당합니다. 객체는 전처리, 부유성장식 공정 및 Biosolids 처리와 같이, 비슷한 단위 공정 그룹 내에 배정되어 있습니 다. 그룹을 열고 가능한 객체를 표시하기 위해서는 그룹 이름을 클릭하십시오. 그림 2-8 공정 테이블 정의 정의 버튼은 Solids Retention Time (SRT)와 Food/Microorganism 비 (F/M)를 포함한 전체 레이아웃 변수 6개 중 하나를 계산하는 방정식을 인터액티브하게 지정합니다. 정의 버튼은 특정 레이아웃에 대해 계산되 는 변수들을 인터액티브하게 지정하도록 합니다. 소스 객체의 모델이 선택되면 여러 다른 파라미터를 지정하여야 합니다. 특히 플랜트 레이아웃이 많은 단위 공 정으로 구성돼 있을 때 모든 단위 공정에 대한 각각의 파라미터를 다 바꿔주는 것은 지루한 작업일 수 있 습니다. 이러한 문제를 줄이기 위해서 GPS-X는 주어진 아이콘 혹은 단위 공정 객체의 아이콘, 같은 유형 의 다른 객체의 특성을 물려 받기를 허용합니다. 이러한 과정을 sourcing 이라고 부릅니다. 예를 들어, 소 스 객체와 소스 된 객체가 생물학적 반응기라면, 소스 된 객체는 소스 객체로부터 동역학과 화학양론 특 성을 이어받습니다. 객체가 침전지라면, 소스 된 객체는 소스로부터 침전 특성을 이어 받습니다. 객체가 적절하게 소스 되면, 이런 파라미터는 소스 객체와 소스 된 객체의 파라미터는 자동적으로 업데이트됩니 다. 빌드 빌드 부메뉴는 GPS-X flow sheet를 바이너리 실행 코드로 전환하는데 사용합니다. GPS-X는 먼저 드로잉보 드에 그려진 그래픽 이미지를 고도 시뮬레이션 언어 (ACSL) Code로 그 뒤 FORTRAN 바이너리 실행 프로 그램으로 전환하는 특별한 절차를 사용합니다. GPS-X 6.5은 모델 코드를 언제 빌드 할지 그리고 재 빌드 할지를 아는 자동-빌드 기능을 통합합니다. 그러나, 사용자들이 직접 모델을 빌드 하고자 하면, 이 메뉴 로부터 할 수 있습니다.

20 20 GPS-X 살펴보기 입력 입력 부메뉴는 시뮬레이션 모드에서 interactive 제어창을 만들고 관리하는데 사용합니다. 새로운 탭 만들기 인터액티브 제어 (슬라이더 바, 위/아래 버튼)는 사용자가 모델의 변수를 변경하면서 시뮬레이션 할 수 있 도록 하고, 사용자는 한 개 혹은 그 이상의 탭을 만들어서 사용할 수 있습니다. 좌측 상단의 Make New Tab 을 클릭하여 새로운 탭을 만들고, 그 탭에 다양한 객체 메뉴를 드래그하여 입력변수로 설정할 수 있 습니다. 부메뉴로 리셋 기능이 있습니다. 이는 사용자가 변수를 변경 하였을 때, Reset All Controls 옵션을 사용 하여 기본값으로 되돌릴 수 있습니다. 출력 그래프 그림 2-9 새로운 출력 그래프 만들기 출력 그래프 메뉴 항목은 시간 별 그래프, 막대그래프, 디지털 값의 출력 등 지정하기 명령을 포함합니다. 새 출력 그래프 만들기 새 출력 그래프 만들기...항목은 새로운 탭에 출력창을 만듭니다. 7가지 다른 그래픽 출력 형식이 가능합 니다 (새로운 빈 X-Y 창의 예제는 그림 2-5에서 볼 수 있습니다): X-Y X-Y 스크롤 바 차트 수평막대 차트 디지털 3-D 막대 차트 그레이스케일 Probabilistic (Monte Carlo)

21 GPS-X 살펴보기 21 그림 2-10 빈 X-Y 출력 그래프 창 분석 선택된 파라미터에 대한 민감도 분석을 행하여 모델 타당성 을 점검할 필요가 있습니다. GPS-X는 분석 부 메뉴 항목을 통해 이 기능을 제공합니다 (이 기능을 사용하기 위해선 GPS-X Analyzer모듈이 필요합니다). GPS-X Analyzer는 분석 부메뉴 내 체크상자를 선택하거나 GPS-X 도구 모음에 있는 분석 아이콘을 클릭하 여 적용 합니다. Analyzer(분석)모드가 활성화 되었을 때, 세 가지 옵션이 있습니다: 정상 상태 - 독립 변수에 대한 정상상태 시뮬레이션을 수행합니다. 위상 다이나믹 - 독립 변수의 특정 포인트에 대한 상태 변수를 계산합니다. 시간 다이나믹 - 특정 시간 간격에 대한 독립 변수의 동적 시뮬레이션을 수행합니다. Monte Carlo 특정 범위와 화률 분포에 대해서 MonteCarlo 분석을 수행합니다. 최적화 GPS-X를 이용하여 중요한 모델 파라미터를 평가하는 유연하고 동적인 최적화 패키지 사용이 가능합니다. 주어진 적당한 종속 데이터와 사용자 정의 목적 기능은 선택된 모델 파라미터에 대한 최적 변수를 정의할 수 있습니다. 최적화 부메뉴는 최적화 도구 설정 및 운전을 제어합니다 (이 기능을 사용하기 위해선 GPS- X Optimizer 모듈이 필요합니다). GPS-X 최적화는 최적화 부메뉴에 있는 최적화 모드 체크상자를 선택하 거나 GPS-X 도구 모음에 있는 최적화 아이콘을 클릭하여 활성화 합니다. 형식 최적화에는 다음 세 가지 옵션이 가능합니다: 시계열 - 종속 데이터의 하나 또는 그 이상의 시계열 세트를 기반으로 최적화 합니다. 확률 - 단일 종속 데이터 항목 시계열의 통계적 특성을 기반으로 최적화 합니다. DPE (Dynamic Parameter Estimation) - 온라인 모델 보정에서의 사용에 대한 움직이는 시간창 데이터를 최적화 합니다 (이 기능을 사용하기 위해선 Advanced Tools 모듈이 필 요합니다). 목적 함수의 형식과 데이터의 상태에 따라서 최적화 결과가 달라질 수 있습니다.

22 22 GPS-X 살펴보기 목적 함수 사용자는 여러 가지의 목적함수를 사용 할 수 있습니다. 이 부메뉴는 수 많은 목적 함수 옵션을 포함하고 있습니다: 절대차 - 목적 함수의 절대 오차 폼을 만듭니다. 상대차 - 목적 함수의 상대 오차 폼을 만듭니다. 제곱합 - 목적 함수의 적산 오차 폼의 절대 합을 만듭니다. 상대 제곱합 - 목적 함수의 적산 오차의 상대 합을 만듭니다. 최대우도 - 목적 함수의 최대 가능성을 만듭니다. 위의 목표 함수에서, 목표 변수와 관련된 오차는 예측값과 관측값 사이의 오차입니다. 목표 변수... 이 메뉴 항목은 최적화를 위해 선택된 목표 변수의 리스트를 보여줍니다. 이 항목을 목표 변수 이름을 변 경하는데 사용할 수 있습니다. 옵션 메뉴 옵션 메뉴는 사용자 지정 사전정의, 글로벌 시뮬레이션 파라미터와 사용자 지정 코드를 설정하는 사용하 는 항목을 포함합니다. Preference(설정) 설정대화상자에는 레이아웃, 빌드, 실행, 인터페이스 및 라이선스 탭을 포함하고 있는 시트 시리즈를 담고 있습니다. 이 창은 처음 시작할 때 라이브러리를 포함하여 새 레이아웃에 대한 디폴트 사전정의를 설정하 는데 사용합니다: 레이아웃 - 시작할 때 디폴트 라이브러리, 디렉터리, 등 에 대한 세부 사항 Input/Output - 디폴트 입/출력 제어와 그래프에 대한 설정 및 보고서 만들기 옵션 빌드 - Fortran 컴파일러와 ACSL 모델 빌드 옵션 라이선스 - 키코드 관리와 같은 multi-instance 라이선스에 대한 세부사항 일반 데이터 일반 데이터 메뉴 항목은 시스템, 사용자 와 사용자 파일 부메뉴를 포함하는 부메뉴 시리즈를 담고 있습 니다. 시스템 부메뉴는 정상상태 솔버와 최적화의 운전과 관련된 파라미터와 같은 글로벌 시뮬레이션 파 라미터에 접근하는데 사용합니다. 사용자부메뉴는 사용자 정의된 변수에 접근하는데 사용하고, 사용자 파 일 부메뉴는 사용 코드와 사용자 정의된 변수를 정의하는데 사용합니다. 도움말 메뉴 이 메뉴에는 몇 가지 메뉴 항목이 있습니다. 빠른 도움말 체크박스는 도움말 모드를 활성화시킵니다. 커서 옆 물음표와 함께 나타납니다. 도움말 모드에서, 사용자는 객체, 메뉴 항목 또는 버튼을 클릭할 수 있고, 도움이 되고, 항목에 대한 빠른 도움말 창을 열 수 있습니다 (그림 2-11). 도움말 모드는 체크박스를 해 제함으로써 비활성화 됩니다.

23 GPS-X 살펴보기 23 그림 2-11 도움말 창 생물학적 파라미터 (반응 모델 물리적 또는 모델 화학양론 메뉴에서)를 클릭하면 parameter-specific 도움 말에 접근할 수 있습니다. 파라미터, 대표 범위와 보정 팁에 대한 설명을 볼 수 있습니다. 매뉴얼 매뉴얼 항목은 GPS-X 관련 매뉴얼의 링크를 담고 있습니다. 사용자 매뉴얼, 기술 참고 매뉴얼, 단 계별 학습 매뉴얼, 엔트리 레벨 매뉴얼 또는 고급 제어 매뉴얼을 선택하면 GPS-X 매뉴얼이 Adobe s Acrobat Reader를 사용하는 전자 포맷으로 표시됩니다. 키코드 키코드 항목을 선택하면 현재 GPS-X 라이선스와 keycode 데이터가 표시된 창이 나타납니다. 키코 드 데이터가 변하면, 기존 데이터에서 가장 최신 정보로 편집하는데 이 메뉴 항목을 사용하십시오. About GPS-X... 사용자의 GPS-X 버전 정보를 나타냅니다. Support 기술지원 및 문의사항을 보낼 본사 Hydromantis의 이메일 연락처를 알려줍니다. (support@hydromantis-software.com) 툴 바 메뉴 기능/명령은 이전 섹션에서 설명한대로 그림 2-12와 같이 도구 모음에 있는 20가지 바로 가기 버튼 중 하나로 접근할 수 있습니다. 바로 가기 버튼은 그와 일치하는 메뉴 항목과 같은 작업을 수행하는데 사용할 수 있고, 위에서 주어진 정 보를 반복하지 않고, 사용자는 바로 가기 버튼에 의해 실행되는 작업의 설명에 대하여 일치하는 메뉴 항

24 24 GPS-X 살펴보기 목 텍스트를 참조합니다. 그림 2-12 GPS-X 도구 모음 플랜트 일반 정보 버튼 플린트 일반 정보 버튼은 해당 플랜트에 대한 물리적인 입력 파라미터와 시뮬레이션 날짜 등을 설정할 수 있습니다. 플랜트 정보 탭을 클릭하여 추가적인 플랜트의 정보를 입력할 수 있습니다. 플랜트 일반 정보는 해당 레이아웃의 글로벌 시뮬레이션 환경을 만들 수 있습니다. 예를 들어서 시스템내 산소 용해도를 일력하면 해당 레이아웃에 일괄적으로 적용되는 것입니다. 그림 2-13 플랜트 일반 정보 버튼

25 GPS-X 살펴보기 25 모델 라이브러리 메뉴 모델 라이브러리 메뉴를(그림 2-14) 사용하여 GPS-X 에서 사용할 모델 라이브러리를 선택할 수 있습니 다. 생물학적 모델들이 라이브러리에 통합되어 있습니다. 즉, 질소, 인 등. GPS-X는 다음과 같은 많은 라이브러리를 포함하고 있습니다. 그림 2-14 모델 라이브러리 메뉴 Carbon, Nitrogen (cnlib). 탄소/질소 라이브러리 Carbon, Nitrogen? Custom Component (cniplib). 30개의 사용자 지정 구성요소를 지닌 탄소/질소 라이브러리 Carbon, Nitrogen, Phosphorus (cnplib). 탄소/질소 라이브러리에 생물화학적 인 제거모델을 포함 한 라이브러리 Carbon, Nitrogen, Phosphorus, Custom Components (cnpiplib). 탄소/질소/인 라이브러리에 30개 의 사용자지정 구성요소가 있음 Comprehensive - Carbon, Nitrogen, Phosphorus, ph (mantis2lib). 탄소/질소/인 라이브러리에 소 화모델이 있는 호기성 활성슬러지와 ph 및 무기물 침전 모델링을 통합한 라이브러리. 모델링/시뮬레이션 모드 버튼 모델링/시뮬레이션 모드 버튼은 GPS-X 사용을 제어하고, 사용자는 두 모드를 서로 쉽게 변경할 수 있습니 다. 또한 레이아웃의 자동 재 빌드 합니다. 모델링 모드 - 모델을 만들거나 편집합니다. 사용자는 드로잉보드에서 모델을 변경하고 새로운 변수 또는 소스 객체를 정의하기 위해서는 모델링 모드에 있어야 합니다. 사용자 지정 코드 (사용자 지정 GPS-X 참조)는 이 모드에 있는 동안, 입력해야 합니다. 시뮬레이션 모드 - 모델을 사용하고, 분석합니다. 사용자는 모델을 구동하고, 시나리오를 생성하고 사용하고, 입?출력 그래프를 사용하고, 분석과 최적화 기능을 사용하기 위해서 시뮬레이션 모드로 되어 있어야 합니다. 시뮬레이션 모드 상태일 때 GPS-X 레이 아웃 드로잉보드는 회색 배경으로 나타날 것입니다. 시뮬레이션 툴바 시뮬레이션 모드에서 시뮬레이션 도구 모음이 보여지고, GPS-X 창 아래에 나타납니다.(그림 2-15)

26 26 GPS-X 살펴보기 그림 2-15 시뮬레이션 툴바 드로잉 보드 드로잉보드는 GPS-X 메인 창 중앙에 크게 위치합니다 (처음에는 비어있습니다). 드로잉보드는 해당 플랜 트에 대한 Process Flow Diagram(PFD)를 작성하여 아이콘을 위치시키는 것 입니다. 이러한 그래픽 묘사 를 layout (s)이라고 부릅니다. 사용자는 GPS-X 편집 기능을 사용하여 레이아웃을 편집하고 저장할 수 있 습니다. GPS-X는 플랜트 레이아웃을 쉽게 빌드하고 편집할 수 있도록 합니다. 흐름 경로를 수정하고 단위 프로세스를 추가하거나 제거할 수 있습니다. 원하는 만큼 많은 개개의 레이아웃을 만들 수 있습니다. 일단 레이아웃이 저장되면, 추후 아무 때나 불러오기를 할 수 있고, 재저장 될 수 도 있습니다. 상태 바 GPS-X 드로잉 보드 아래에 위치하고 있는 온라인 메시지 영역은 GPS-X 메시지를 전달합니다. 프로그램 상태, 사용자 선택 설명이나 오류 상태 알림과 같은 변화에 대한 간단한 정보를 담고 있습니다.

27 모델 레이아웃 만들기 27 C H A P T E R 3 모델 레이아웃 만들기 레이아웃 GPS-X 레이아웃은 객체에 대한 데이터를 포함하고 있습니다. 데이터는 사용 중인 모델, 객체 부피와 단위 프로세스 간의 연결성을 포함합니다. 레이아웃은 사용자가 작성한 플랜트 모델 구조를 정의합니다. 사용자 가 설계한 플랜트 가동, 시뮬레이션 설정 유연성 정도, 변할 수 있는 모델 파라미터와 구상 가능한 응답 변수와 같은 것들을 포함합니다. 사용자가 원하는 만큼 많은 레이아웃과 설계하고 싶은 만큼 많은 다양한 구성을 만들 수 있습니다. 레이 아웃과 관련 데이터는 나중에 사용하기 위해 저장하고 보고서 목적으로 레이아웃 정보는 문자로 변환할 수 있습니다. 이 정보와 레이아웃 도식은 다른 문서로 복사하거나 출력하여 보고서로 작성 할 수 있습니 다. 레이아웃은 모든 정보를 포함합니다. 레이아웃은 보통 처리장 공정 흐름도 PFD 와 동일하게 설정합니다. 처리장 레이아웃을 준비하기 위하여, 플랜트와 보완할 단위 공정의 구성을 알아야 하므로, 플랜트 도표를 참고하는 것이 좋습니다. 기존 레이아웃 열기 레이아웃을 만들고 닫은 후에나 다른 레이아웃을 열고 싶으면, 도구 모음에 있는 열기버튼을 사용합니다. GPS-X 레이아웃 파일을 열기 위해서는 다음과 같이 합니다: 1. 열기 버튼을 클릭합니다. 열기 창이 그림 3-1과 같이 표시됩니다. 2. 검색 버튼과 스크롤을 사용하여 파일이 위치한 디렉터리를 탐색합니다. 3. 스크롤 리스트에서 파일 이름 문자 입력 필드에 표시된 레이아웃 이름을 클릭합니다 (또는 파일을 직접 더블 클릭합니다). 4. 열기 버튼을 클릭합니다. 레이아웃이 열립니다.

28 28 모델 레이아웃 만들기 그림 3-1 열기 창 모델 레이아웃을 열기 전에, GPS-X는 현재 레이아웃이 저장되었는지 확인합니다. 만약 레이아웃을 저장하 지 않았다면, 레이아웃을 저장할 것인지 물어보는 대화상자가 표시됩니다. 사용자가 불러온 레이아웃이 적합한 GPS-X 라이브러리에 정의되어 있지 않는 변수를 담고 있다면, 표시 된 팝업으로 경고창이 뜹니다. 레이아웃 닫기 레이아웃이 작업 창에 표시되면, 파일 > 닫기 메뉴 항목을 사용하여 언제든지 닫을 수 있습니다. GPS-X 레이아웃 파일을 닫기 위하여, 다음과 같이 합니다: 1. 파일 메뉴를 열고 닫기 항목을 선택합니다. 마지막으로 저장하고 어떠한 변화도 주지 않았 다면, 현재 레이아웃은 닫힐 것입니다. 마지막으로 저장한 이래 변화가 생겼다면, 경고 메 시지가 뜰 것입니다. 현재 레이아웃을 저장하기 위해서는 네를, 저장하지 않고 닫으려면 아니오를, 레이아웃으로 돌아가기 위해서는 취소를 선택합니다. 다른 레이아웃을 열기 전에 레이아웃 파일을 닫을 필요는 없습니다. 파일을 로드하기 위하여 파일 > 열 기...메뉴 항목 (다음에서 설명)을 선택하면, GPS-X는 새 파일을 로드 하기 전에 자동으로 현 파일을 닫을 것입니다. 새로운 세션 시작하기 파일 메뉴로부터 새로 만들기를 선택하거나, 도구 모음에 있는 새로 만들기 버튼을 클릭하여 새로운 세션 을 시작합니다. 드로잉보드는 검정에서 흰색으로 바뀌며 새로운 작업 보기창이 생성됩니다. 이 후, 레이아 웃에 이름을 붙여주는 것이 좋습니다.

29 모델 레이아웃 만들기 29 레이아웃 이름 저장하기 레이아웃 이름은 초기에 디폴트로 noname 으로 표시됩니다. 레이아웃 구조를 시작하기 전에 레이아웃을 새 파일 이름으로 저장하도록 합니다. 레이아웃을 변경하면, 파일 메뉴에서 저장을 선택하거나 레이아웃 파일을 업데이트하기 위하여 도구 모음에 있는 저장버튼을 클릭합니다. 레이아웃을 다른 이름으로 저장하 고 싶으면, 다른 이름으로 저장... 항목을 선택합니다. 새 레이아웃을 만들기 위해서는, 다음과 같이 합니다: 1. 상단의 파일 메뉴에서 Open을 눌러서 파일을 열고, 그림 3-2에서 보이는 것처 럼 Save as 버튼을 누릅니다. 2. 탐색 버튼과 스크롤 버튼을 이용하여 저장할 디렉터리를 찾습니다. 3. 파일 이름 텍스트 입력 필드에서, 레이아웃 이름을 입력합니다. 레이아웃 이름은 알파벳-숫자 조합 문자로 구성할 수 있습니다 (다른 객체 사이에서, 공간이나 기 간이 주어지지 않습니다). 파일 확장자를 작성할 필요가 없습니다. (.lyt) 4. 저장 버튼을 클릭합니다. 레이아웃을 저장하고 레이아웃 이름은 GPS-X 메인 창 타이틀 바 위에 표시됩니다. 5. 레이아웃 이름을 짓고, 도구 모음에 있는 저장 버튼을 선택하면 언제든지 저장됩 니다. 일반적으로, 정보 손실을 막기 위하여 작업을 수시로 저장하는 것이 좋습 니다. 디폴트 레이아웃 이름 (noname)으로 시작하고 다른 이름으로 저장... 하 기 전에 저장을 선택하면, 레이아웃은 파일에 디폴트 이름 (noname.lyt)으로 저 장됩니다. GPS-X 메인 창 타이틀 바는 항상 현재 레이아웃 파일 이름만 가지고 있습니다. 그림 3-2 다른 이름으로 저장 창 GPS-X는 그 파일을 마지막으로 저장한 상태에서 모델링 세션을 복원할 필요가 있을 때 모든 정보를 저장 합니다. 이것은 레이아웃 객체와 접속 가능성, 사용자가 정의한 제어 및 그래픽 출력을 포함합니다. 수많 은 다른 데이터 파일은 때때로 레이아웃과 함께 사용되고, 대부분의 경우 레이아웃 파일에 저장되기 보다 레이아웃 이름과 관련되어 있습니다. 이런 추가적인 파일은 본래의 데이터 파일, 코드 추가와 출력 데이터 파일을 포함합니다. 다른 파일에 대한 세부 사항은 다음 장에서 제공합니다.

30 30 모델 레이아웃 만들기 아이콘 선택과 배치: 공정 테이블 이제 모델 레이아웃을 만들 준비가 되었습니다. 공정 테이블에 있는 객체 아이콘을 선택하여 드로잉보드 에 두어 모델을 다이아그램과 같이 만들도록 합니다. 플랜트의 그래픽 표시 결과는 나중에 다이나믹 모델 로 전환됩니다. 객체를 선택하기 위해서, 먼저 공정 테이블을 표시해야 합니다. 공정 테이블 표시 하기: 1. Tool > Process Table 버튼을 누르거나, 드로잉보드의 좌측 상단에 있는 오른쪽 왼쪽 모 양의 화상표를 클릭하면 됩니다. 공정 테이블 창은 드로잉보드의 왼쪽에 표시됩니다 (그림 2-8). 공정 테이블 버튼은 테이블을 켜고 끕니다. 객체는 단위 공정 모음으로 묶여 있습니 다. 그룹 이름 (예, 부착성장 식 공정 )을 클릭하여 엽니다. 특징은 아이콘 과 모델 객체 사이에서 만들어집니다. 객체는 단위 공정을 의미하고 플랜트에서 포인트를 제어하는 일반적인 용어입니다. 아이콘과 모델은 객체의 속성 또는 특성을 뜻합니다. 예 를 들어, 플러그 흐름 반응조 객체는 그림 3-3의 오른쪽 위에 아이콘이 있습니다. 각 객체는 하나 이상의 모델을 가지고 있습니다. 드로잉보드에 있는 아이콘을 조작하여 플랜트의 도식을 표현합니다. 레이아웃에 있는 아이콘은 모델 자체라기 보다 설계된 객체 유형의 시각적 암시 역할을 하는 이미지 입니다. 각각의 아이콘은 하나 이상의 모델과 연결되어 있습니다. 모델 은 전체 플랜트 모델 작성에서 조작할 수 있습니다. 이 매뉴얼에서, 객체는 일반적으로 단위 공정이나 제어 포인트 (아이콘과 모델을 포함한)로 나타 냅니다. 아이콘은 그림으로, 모델은 수학적 공식에 기반을 두어 설명합니다. 이 차이점은 레이아 웃 정보가 저장된 방법이나 GPS-X에 아이콘과 모델을 포괄하기 위하여 맞추는 방법을 이해하는 데 중요합니다. 12장의 GPS-X 사용자 지정하기 편을 보면 좀더 자세한 사항을 확인할 수 있습니 다. r1l&o(i)=tdmuh&o*msshetl&o(i)*msohetl&o(i)*xbhl&o(i) r2l&o(i)=tdmuh&o*msshetl&o(i)*isohetl&o(i)*msnohetl&o(i)*etag&o*xbhl&o(i) r3l&o(i)=tdmua&o*msnhnitl&o(i)*msonitl&o(i)*xbal&o(i) r4l&o(i)=tdbh&o*xbhl&o(i) r5l&o(i)=tdba&o*xbal&o(i) Plug Flow Reactor 모델 r1l&o(i)=tdmuh&o*msshetl&o(i)*msohetl&o(i)*xbhl&o(i) r2l&o(i)=tdmuh&o*msshetl&o(i)*isohetl&o(i)*msnohetl&o(i)*etag&o*xbhl&o(i) r3l&o(i)=tdmua&o*msnhnitl&o(i)*msonitl&o(i)*xbal&o(i) r4l&o(i)=tdbh&o*xbhl&o(i) r5l&o(i)=tdba&o*xbal&o(i) Plug Flow Reactor 아이콘 그림 3-3 객체와 그 속성 간에 만들어진 차이점 공정 테이블이 표시되면, 드로잉보드에 객체를 옮겨 놓을 수 있습니다. 객체를 선택하기 위해서는, 드로잉보드 위에 객체 아이콘을 끌어옵니다: 1. 공정 테이블 에서, 객체 그룹 위에서 왼쪽 클릭하십시오. 2. 객체 아이콘을 왼쪽 클릭하고, 마우스 버튼을 누른 채, 드로잉보드로 드래그합니 다. 3. 마우스 버튼을 놓습니다. 객체 아이콘이 드로잉보드에 놓일 것입니다. 드로잉보 드 위에 여러 개의 아이콘을 둘 것이라는 점을 기억하십시오. 이 작업을 반복하여 드로잉보드에 객체 아이콘을 위치합니다. 각 객체는 사각형 안에 놓이게 됩니다. 드로 잉보드는 실제로 32 x 32 블록 행렬로 되어 있습니다. 1024개의 블록 또는 셀 각각은 하나의 공정 아이콘 을 포함합니다. 도구 모음에 있는 격자 버튼을 선택하면 개별 셀을 볼 수 있습니다. 하나의 아이콘이 드로잉보드에 놓이게 되면, 새로운 객체를 추가하기 위해 객체를 걸쳐서 마우스 클릭하 고 드래그하여 드로잉보드에 있는 객체를 선택합니다. 이 작업은 선택된 격자 셀 주변의 붉은 선택 상자 를 만들게 합니다. 선택된 드로잉보드 영역은 원하는 대로 자르고, 복사하고 제거할 수 있습니다. 새로운 객체를 만들기 위한 객체 복사는 이전의 것과 새 객체의 속성과 다릅니다. 공정 테이블에서 객체 아이콘 을 선택했을 때, GPS-X는 객체 속성에 대한 디폴트로 적용합니다. 드로잉보드에서 객체를 선택했을 때에

31 모델 레이아웃 만들기 31 는, 드로잉보드 위에 있는 객체의 속성을 적용합니다. 객체 속성을 바꾸는 작업은 4장에서 다룹니다. 객체 연결하기 플랜트 레이아웃을 만들 때, 사용자는 모델링 대상 객체를 정하고 해당 아이콘을 드로잉보드에 위치합니 다. 이렇게 하고 나면, 공정 객체 간 연결을 합니다. 동적 모델 방정식이 수립에 근거하여 GPS-X에 의해 물질 수지를 전개할 필요가 있듯이 이 연결은 중요합니다. 아이콘 연결 포인트 각각의 아이콘은 수많은 연결 포인트를 가지고 있습니다. 이러한 포인트는 수직 또는 수평선에 의해 그려 져 있기 때문에 쉽게 알 수 있습니다. 그림 3-4는 간단한 GPS-X 레이아웃에 대한 아이콘을 보여주고 있 습니다. 숫자는 자동적으로 연결 포인트에 할당되고 객체보다는 레이아웃 네트워크에 관련하고 있습니다. 다음 장에서는 이러한 라벨을 쉽게 바꾸는 방법이 설명되어 있습니다. 아이콘을 드로잉보드에 두고 난 후, 연결점이 활성화됩니다. 마우스 포인터를 연결점 위에서 움직이면, 화 살표가 사라지고 연결점에서 연결 화살이 생기게 됩니다. 그림 3-4에서 보는 바와 같이, 마우스 포인터를 연결점 위에 두었을 때, 작은 연결 화살이 표시됩니다 (플러그흐름 반응조의 오른쪽, 연결점 2). 그림 3-4 연결점이 표시된 모델 레이아웃 (반응조 유출 연결점이 선택되어 있음) 유량 경로 지정 두 객체의 연결점 결합에 의해서 유량 경로가 정해집니다. 유량 경로를 지정하기 위해서 다음과 같이 합니다: 1. 마우스 포인터를 연결하고자 하는 객체의 연결점 위에 올립니다.. 마우스 포인터가 아이 콘 연결점 위에 있을 때 연결화살로 바뀝니다. 2. 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하여 연결 파이프를 유량을 종결시키는 점인 아이콘 연결점으로 드래그합니다. 마우스 포인터가 아이콘 연결점 위에 있을 때 연결화살로 바뀝니다. 3. 마우스 버튼 누른 것을 해제합니다. 이 실행으로 경로를 결정할 수 있습니다. 편집 기능을 이용하여 유량 경로를 제거할 수 있습니다. 경로를 제거하기 위해서는 다음과 같이 합니다: 1. 마우스 포인터를 삭제하고 싶은 유량 경로의 연결 시작점이나 끝점 위로 옮깁니다. 마우 스 포인터가 아이콘 연결점 위에 있을 때 연결 화살로 바뀝니다. 2. 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하고 연결 파이프를 빈 드로잉 보드로 드래그합니다. 3. 마우스 버튼을 해제합니다. 유량 경로가 신속하게 삭제됩니다. 유량 경로를 움직이기 위해서는 다음과 같이 합니다: 1. 마우스 포인터를 움직이고 싶은 유량 경로의 연결 시작점이나 끝점 위로 옮깁니다. 마우 스 포인터가 아이콘 연결점 위에 있을 때 연결 화살로 바뀝니다. 2. 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하고 연결 파이프를 유량 경로의 새로운 대상으로 드래그합니다.

32 32 모델 레이아웃 만들기 3. 마우스 버튼을 해제합니다. 주변 경로 정리 드로잉보드에 경로를 연결해놓으면, 사용자는 객체간 연결을 좀더 깔끔하게 정리할 수 있습니다. 기존의 연결은 그대로 유지하면서 연결선을 이동해서 정리하기 위해서는 다음과 같이 합니다. 1. 선의 처음과 끝 중간의 경로선에 마우스를 대면, 포인터가 양쪽 화살표로 바뀌면서 선의 방향에 따라서 위/아래, 혹은 왼쪽/오른쪽으로 옮길수 있습니다. 2. 원하는 지점까지 마우스를 대고 드래그하여 이동합니다. 3. 마우스 버튼을 뗍니다. 사용자가 원하는 모습대로 선의 모양은 계속 변경할 수 있습니다. 사용자는 원하는 객체 아이콘을 드로잉보드 위에 두고 유량 경로를 지정합니다. GPS-X는 적절한 유량 경 로를 논리적인 선택을 안내해 줍니다. 예를 들어, 유량 경로가 입력 아이콘에서 시작하고 출력 아이콘에서 끝나지 않을 수 있습니다. 비슷하게, 동일한 객체에서 시작하고 끝나는 유량 경로를 가질 수 없습니다. 이 논리는 부정확한 레이아웃이 생성되는 것을 방지하고, 모델이 정확도를 높이기 위한 것입니다. 모든 아이 콘에 대한 모든 연결점에 유량 경로를 지정하는 것이 필수적이지는 않습니다. 예를 들어, 어떤 레이아웃에 는 하나 이상의 객체가 유입유량이 0 이고, 따라서 유입 연결점에 연결이 없는 경우가 있습니다. 레이아웃 편집하기 플랜트 레이아웃을 만드는데 있어 객체 아이콘과 흐름 경로를 추가하거나 제거하고 대체 레이아웃을 조사, 기존의 것을 교정하는 것이 필요합니다. 다음은 이와 같은 목적에 맞는 편집 기능에 관한 것입니다. 그림 3-5는 표준 호기성 (활성 슬러지) 처리 공정에 대한 완성된 레이아웃을 보여줍니다. 레이아웃은 하 나의 유입수, 1차 침전지, 플러그흐름 반응조, 2차 침전지 및 유출수 구조로 구성하고 있습니다. 1차 침전 지로부터 나오는 폐유량과 플러그흐름 반응조는 레이아웃에서 유량을 통합하는 혼합기 객체와 관련되어 있습니다. 혼합기 객체로 연결되어 있습니다. 그림 3-5 표준 활성 슬러지 공정에 대한 완성된 레이아웃 다음과 같은 상황에서 레이아웃의 편집기능을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 이미 작성된 레이아웃의 공 정에서 일부만 복사하여 사용하거나, 공정의 일부 중 객체를 삭제하여 다른 객체로 대체할 수도 있고, 연 결선을 변경하여 다른 곳으로 연결 할 수 도 있습니다. 또한 1차 침전지의 유무에 따른 플랜트의 성능을 파악하고 싶을 때는 동일한 레이아웃을 복사하여 1차 침전지만 추가하여 사용할 수 있습니다. 아이콘 배치는 정확하지 않을 수 있습니다. 하나 이상의 아이콘을 옮기기를 원할지도 모릅니다. 어떤 경우 에는 유량 경로를 옮겨야 하거나, 시작 또는 끝 점을 바꿔야 할 때도 있습니다. 예를 들어, 폐유량 경로를 옮기면 플러그흐름 반응조보다는 2차 침전지로부터 폐유량이 발생합니다. 편집은 모델 구조 영향에 변화를 줄 수 있습니다; 그러나, 다른 경우에 이 변화는 표면적일 뿐입니다. 예

33 모델 레이아웃 만들기 33 를 들어, 플러그흐름 반응조를 완전혼합 반응조로 대체하면 플랜트 모델이 상당히 바뀔 것입니다. 같은 반 응조를 드로잉보드의 다른 위치로 옮기면 (유량 경로 또한 변화를 주지 않는다고 가정) 모델의 공식화에 영향을 미치지 않습니다. 표면적으로 유용하게 변화를 주는 작업은 회전입니다. GPS-X는 유량 흐름 배치를 수정하기 위하여 객체 아이콘을 유용하게 변화를 주는 기능을 제공합니다. 객체 연결점 간의 흐름 경로를 그리는 특별한 맵핑 기술을 사용합니다. 아이콘 회전은 여러 흐름 경로를 포함하는 복잡한 작업에 대해 개선된 흐름 경로 배 치로 나타납니다. 일부 편집 작업은 블록 안에서 행할 수 있습니다. 이것은 레이아웃에 큰 변화를 줄 때 편리합니다. 블록 복사, 자르기, 붙여 넣기와 삭제를 사용합니다. 몇 가지 평행 열이 동일하다면, 하나의 열을 복사하거나 남은 열을 만드는 블록 옵션을 사용하면 됩니다. 레이아웃의 넓은 부분은 블록-삭제에 있는 영역을 끌어 내어 제거할 수 있습니다. 블록-자르기, 붙여 넣기를 이용하여 큰 블록을 다른 위치로 쉽게 옮길 수 있습 니다. 이러한 작업은 아래에서 자세히 설명합니다. 드로잉보드에 하나 이상의 객체 선택하기 단일 객체 선택하기: 1. 관심 객체에서 마우스를 클릭하여 드로잉보드에 있는 객체를 선택합니다. 선택된 객체 주변에 붉은 선택 상자가 생깁니다. 객체 블록 선택하기: 1. 클릭하고 관심 영역에 걸쳐 드래그하여 드로잉보드의 영역을 선택합니다. 선택된 격자 셀 들 주변에 붉은 상자를 생깁니다. 드로잉보드의 영역이 객체를 선택하면 영역은 삭제, 복사 또는 자르기, 붙여 넣기를 할 수 있습니다. 삭제하기 드로잉보드에서 선택된 영역으로부터 객체 삭제하기: 1. 위에서 설명한 대로 드로잉보드의 영역을 선택합니다. 2. 도구 모음 위의 삭제 버튼을 클릭합니다. 삭제 실행을 확인하기 위한 경고 메시지가 나타 날 것입니다. 아니오를 선택하면, 객체는 삭제되지 않을 것입니다. 네를 선택하면, 객체 아이콘과 그 기본 모델이 삭제됩니다. 삭제 작업을 수행하기 전에 레이아웃을 저장해야 합니다. 그리하여 만약 실수를 하더라도, 항상 파일 메뉴 로부터 레이아웃을 닫고 변경이 저장된 파일을 열 수 있습니다. 복사하기와 자르기 드로잉보드에서 단일 객체 복사하기는 공정 테이블로부터 같은 객체를 선택하는 것과 유사합니다. 예외로, 드로잉보드에서 복사된 객체는 디폴트 속성이 아닌 소스의 속성을 갖습니다. 여기서 소스 객체란 드로잉 보드 위에 있는 객체를 말합니다. GPS-X는 각 객체 모델에 대한 예를 들어, 물질적인 차원, 유량, 모델 유 형 등과 같이 많은 디폴트 속성을 정의합니다. 이러한 디폴트는 처음 객체 아이콘을 드로잉보드에 두었을 때 사용하지만, 쉽게 바꿀 수 있습니다. 각 객체가 많은 속성을 가짐에 따라, 복사된 객체가 적절한 속성 값을 가지고 있는지 확인하기 위해서는 주의를 기울여야 합니다. 여러 개의 객체를 블록화 하여 복사하는 것은 기존의 속성을 그대로 사용하여 새로운 그룹을 만들 때 특 히 편리합니다. 자르기는 드로잉보드에서 객체를 재편성하는데 유용한 작업입니다.

34 34 모델 레이아웃 만들기 드로잉보드의 선택된 영역을 자르거나 복사하기: 1. 위에서 설명한 대로 드로잉보드의 영역을 선택합니다. 2. 도구 모음에서 적용 가능한 자르기/복사하기 버튼을 클릭합니다. 이 작업은 객체 데이터 를 로컬 클립보드에 저장합니다. 붙여 넣기 저장한 객체를 클립보드에 붙여 넣기: 1. 붙여 넣기 할 객체가 있는 드로잉보드의 셀을 클릭합니다. 2. 도구 모음에서 붙여 넣기 버튼을 클릭합니다. 자르거나 복사한 객체는 선택된 셀에 붙여 넣기합니다. (블록) 복사 작업을 수행할 때 격자를 표시하는 것이 때때로 유용합니다. 표시된 격자로 선택 및 배치를 단순화하는 각 셀의 경계를 보기 쉽습니다. 특히 객체를 자르고 복사하고 삭제하고 싶을 때 유용합니다. Panel A Panel B 그림 3-6 블록 복사 작업 수행하기 회전 위에서 언급한 옮기기는 이미 드로잉보드에 놓여진 객체 아이콘 배치를 바꾸는데 사용합니다. 하지만, 회 전은 아이콘의 방위를 바꾸는데 유리합니다. 어떤 객체에 대해서는 중요하지 않으나, 어떤 경우에는 흐름 경로 배치 조정에 시각적으로 필수적입니다. 이것은 종종 유량 혼합기나 분류기의 경우입니다. 아이콘이 회전할 때에도 유량 경로 연결은 유지됩니다. 회전방향 각 아이콘은 아이콘에 대한 방향 정보를 포함하여 회전방향 (orientation vector)와 연관이 있습니다. 디폴 트 방위는 공정 테이블에 묘사되어 있습니다. 공정 테이블 내 방위는 각 객체에 대하여 일반적으로 고려 합니다. 하지만, GPS-X는 셀 내에서 90도로 회전할 수 있도록 합니다. 아이콘 회전하기: 1. 회전할 객체를 선택 클릭합니다. 2. 도구 모음 위에 있는 버튼을 클릭합니다. 아이콘이 90도로 회전합니다. 원하는 모양이 될 때까지 회전 버튼을 계속 클릭하십시오.

35 모델 레이아웃 만들기 35 역전/Mirroring 가끔 필요한 다른 표면적인 변화는 객체 아이콘을 반사시킵니다. 아이콘이 역전될 때 디폴트 방위에서 아 이콘 이미지는 수평 거울 상으로 되돌립니다. 회전을 이용하여, 입력이 오른쪽에 있고 왼쪽 위에 출력은 위를 보고 있듯이 플러그 흐름 아이콘을 반사시키는 것이 가능하지 않으므로 반사는 180도 회전과 다릅 니다. 이를 위하여, 반사 기능을 사용할 필요가 있습니다. 객체의 아이콘을 반사시키기 위하여 다음과 같이 합니다: 1. 역전할 객체를 선택합니다. 2. 도구 모음에 있는 역전 버튼을 클릭합니다. 객체 아이콘이 반전됩니다. 확대 및 패닝 (PANNING): GPS-X 위치표시기 사용하기 아이콘을 드로잉보드 위에 둔 후에, 더 크게 보기 위해 확대하거나 객체 아이콘을 둔 공간을 넓히기 위해 축소할 수 있습니다. 이렇게 하기 위해서는 GPS-X 위치표시기를 사용하는 법을 알아야 합니다. 위치표시기 창은 전체 GPS-X 작업 창의 뷰 포트입니다. 위치표시기를 표시하기: 1. 위치표시기 아이콘을 클릭합니다. 위치표시기 창은 그림 3-7과 같이 보여집니다. 격자 가 드로잉보드에는 보여지더라도, 위치표시기 창에서는 표시되지 않습니다. 드로잉보드에 객체를 선택하고 그 아이콘을 두었다면, 위치표시기 창에서 같은 아이콘이 더 작게 보여질 것입니다. 또한 위치표시기 창에서 사각형 영역에 보여집니다. 드로잉보드에서 현재 보여지는 전체 가능한 작업 영 역의 부분과 일치합니다. 작업 창의 부분을 확대, 축소하기: 1. 위치표시기로 박스 모양으로 마우스를 드래그아웃합니다. 드래그 영역은 보고 싶은 전체 영역의 부분과 일치합니다. 사각형을 끌어낼 때, 드로잉보드 스케일이 바뀝니다. 그림 3-7 위치표시기 창 드래그 작업이 완성되면, 선택된 영역이 보여지면서 드로잉보드가 업데이트됩니다. 선택 영역이 이전의 영 역보다 작다면, 확대 효과입니다. 유사하게, 선택 영역이 이전의 영역보다 크다면, 축소 효과가 작용한 것 입니다. 선택 영역이 한쪽 면으로 단을 짓게 되면 (offset), 그 면으로 이동합니다 (상하, 좌우). 그림 3-8은 다른 크기로 위치표시기와 드로잉보드 모두를 보여줍니다. 위 그림은 디폴트 크기와 상응하는 위치표시기 창을 보여줍니다. 아래 그림에서 보여진 바와 같이 위치표시기 안에서 큰 영역을 드래그 할 때는 비율이 작아지고 객체 아이콘은 작게 나타납니다.

36 36 모델 레이아웃 만들기 그림 3-8 고비율 (위)과 저비율 (아래)에서의 위치표시기와 작업 창 보기 옵션 바꾸기 보기 메뉴에 있는 자동정렬 기능을 이용하여 GPS-X 창을 구성하는 방법을 자동적으로 바꿀 수 있습 니다. 자동정렬 기능은 제어기, 출력창과 다른 GPS-X창을 편리한 표시로 구성하는데 사용합니다. 자 동정렬 메뉴 옵션을 선택하거나 도구 모음에 있는 자동정렬 버튼을 클릭하여 레이아웃 드로잉보드, 시뮬레이션 제어 패널 및 모든 그래프와 제어기를 움직이고 사이즈 재조정할 수 있습니다.

37 모델 레이아웃 만들기 37 레이아웃 히스토리 데이터베이스 레이아웃 히스토리 기능은 레이아웃을 단계별로 저장하는 것을 의미합니다. 사용자가 레이아웃을 저장할 때마다 복사본이 데이터베이스에 저장이 되는 것입니다. 이 기능을 사용하기 위해서는 그림 3-9와 같이 메뉴바의 옵션 > 설정을 클릭하여 Enable layout history 선택합니다. 그림 3-9 레이아웃 히스토리 저장하기 체크화면 Enable layout history 를 체크하면, 저장된 레이아웃의 데이터베이스는 사용자 로그인 디렉터리에 만 들어집니다. 이 데이터베이스 디렉터리의 이름은.gpsxhistory입니다. 사용자가 Save 혹은 Save as를 클 릭하여 저장하면 데이터베이스에 백업됩니다. 처음에 열였던 기존의 레이아웃은 데이터베이스에 저장됩니 다. 사용자의 레이아웃 히스토리를 보기 위해서, File > History 를 선택합니다. 그림 3-10과 같습니다. 주 의 : 이 기능은 모델링 모드에서만 사용가능 합니다.

38 38 모델 레이아웃 만들기 그림 3-10 History 파일 메뉴의 히스토리 메뉴 GPS-X에 이미 레이아웃이 열어져 있다면, 그림 3-11과 같이 대화 상자에 해당 시간이 적힌 대로 히스토 리를 볼 수 있습니다. 그림 3-11 History 저장된 히스토리 대화 상자 사용자는 각각 저장한 타임스탬프에 사용자 노트(주석)를 입력할 수 있고, delete 키를 눌러서 해당 타임 라인을 삭제할 수 도 있습니다. 삭제를 하게 되면, 하드 디스크에 공간을 줄여주고 데이터베이스 접속 속 도를 빠르게 할 수 있습니다. 원하는 타임 스탬프를 선택한 후에, Extract 버튼을 누르면 기존의 레이 아웃을 덮어쓸 것인지 묻는 대화창이 뜹니다. 다른 디렉터리로 레이아웃을 위치시키기 위해서는 Extract to 버튼을 누릅니다. 열러 있는 레이아웃이 없거나 위의 대화상자에 있는 Layout 버튼을 누르면 아래와 같이 데이터베이스에 저장된 모든 레이아웃의 리스트와 저장 경로가 대화상자에 나타납니다. (그림 3-12)

39 모델 레이아웃 만들기 39 그림 3-12 레이아웃 > 레이아웃 선택 메뉴 대화상자 대화상자에서 레이아웃을 선택하여, Select 버튼을 누르면, 해당 레이아웃에 대한 타임스탬프 히스토리 대화상자가 나타납니다. 데이터베이스에서는 입력 데이터 파일(.dat, xls)을 저장하지 않습니다. 따라서 사용자는 이런 파일을 분리 해서 백업해야합니다. 옵션의 설정 메뉴에서 Save layout history 을 선택하지 않으면, 데이터베이스는 가동되지 않고, 차후에 사용코자 할 경우에는 이 기능을 체크하여 사용하면 됩니다. 사용자는 데이터베이 스 디렉터리를 (<User>/.gpsxhistory)에 백업할 수 있습니다. 히스토리 데이터베이스는 GPS-X의 한가지 경우에 적용할 수 있는 것입니다. GPS-X의 다른 경우를 시작하 고자 할 때는, 다음과 같은 대화상자가 나타납니다. 결론적으로 이 레이아웃은 GPS-X 복사본으로부터 데 이터베이스에 저장되지 않습니다. (그림 3-13) 그림 3-13 히스토리 접근 불가능 경고 메시지 창

40 40 유입수 조언자 C H A P T E R 4 유입수 조언자 유입수 조언자(Influent Advisor) 플랜트로 유입되는 유입수의 성상을 수학적으로 파악하는 것은 시뮬레이션하는데 있어서 상당히 중요한 요소입니다. 유입수에 성상에 대한 고려를 하지 않을 경우에는 플랜트의 다이내믹한 현상을 모의하는데 상당한 제한이 될 수 있습니다. Hydromantis는 유입수 조언자라는 툴을 만들어서, 사용자들이 유입수 모 델에 대한 이해를 쉽게 하여 측정된 유입수 데이터와 맞는 최적의 유입수가 되도록 설정하였습니다. 유입수 모델의 선정은 공정에서 사용하는 생물학적 모델의 선택에 따라서 달라집니다. 왜냐하면 생물학적 모델에서는 각각 다른 상태변수를 사용하므로, 그와 맞는 상태변수를 사용하기 위해서는 유입수 모델과 생물학적 모델이 맞아야 합니다. GPS-X는 공정에서 생물학적 모델이 먼저 선택되어졌다면, 유입수 모델은 자동적으로 생물학적 모델과 일치하도록 설정됩니다. 즉, ASM1모델이 생물학적 모델로 선택되었다면, 생 분해가능한 용해성 COD 는 ss변수로 지정되고, 반면에 ASM2d 모델을 선택하였다면 용해성 기질로 ss가 아니라, sf 혹은 닐 변수로 지정이 됩니다. 유입수조언자의 인터페이스는 다음 그림 4-1과 같습니다. 그림 4-1 CNP, Mantis, COD states 유입수 모델

41 유입수 조언자 41 맨 왼쪽에 위치한 User input 열은 사용자가 해당 유입수 모델에 대한 성상을 직접 숫자로 입력할 수 있 습니다. 가운데 열의 State Variable은 왼쪽에 입력한 농도와 양론 값을 기본으로 한 계산된 상태변수의 요약입니다. 맨 오른쪽 열은 user input과 state variable를 기반으로 계산된 값입니다. 사용자가 user input 열에 데이터를 입력하면, 그 값을 기준으로 자동으로 우측에 있는 합성변수와 상태변수가 계산되서 값이 업데이트됩니다. 계산된 값이 어떻게 산출되었는지 알기 위해서 결과값에 마우스를 클릭해보면, 화면 바닥에 있는 Equation Box에 공식이 표시되고, 공식에 사용된 변수들은 보기쉽게 다른 색깔로 하이라이트됩니다. 계산 된 값이 음수일 경우에는 알아보기 쉽도록 빨강색으로 표기됩니다. (그림 4-2) 음수값을 갖으면 안되므로, 이를 수정하기 위해서는 user input 열에 적절한 데이터를 입력하여 변경할 수 있습니다. 그림 4-2 유입수조언자. 음수표시와 하이라이트 표시 GPS-X에서 사용하는 유입수 모델은 어떤 데이터를 사용할 것인지 안 할 것인지 일종의 가정을 담고 있습 니다. 예를 들어, COD와 BOD 데이터를 둘다 사용하는 유입수 모델이 없다면, 이 데이터들이 BOD와 COD 데이터가 있고, 유입수 모델로 CODstates 모델을 선택해서 user input에 COD 데이터를 입 력하면 우측에 계산된 BOD값이 나타납니다. 이 계산된 BOD값이 측정한 BOD값과 유사하다면 user input 에 사용자가 입력한 COD값들이 적정하다고 판단 할 수 있고, 값의 차이가 있다면 이를 맞추기 위해서 user input값들을 적정하게 조절할 수 있습니다.

42 42 객체에 데이터 입력 C H A P T E R 5 객체에 데이터 입력 데이터 유형 유입수, 유량 제어 포인트 (예, 분산기와 혼합기)와 단위 공정은 정의한 데이터에 의해서 특성을 부여 받 습니다. 여기서 데이터는 한 객체를 독특하게 정의하는 모든 속성값을 참조하여 일반적인 의미로 사용합 니다. 이러한 속성 중 주요 속성은 객체의 입-출력을 설명하는 모델입니다. 예를 들어, 두 가지 방법의 유 량-분산기 모델은 단일 파라미터를 가지고 있습니다? 유량은 입출력 두 부분으로 나뉘고, 분율로 계산되 므로 입력만 주어지면 다른 하나는 쉽게 계산됩니다. 그러나 반응기 객체에서 사용된 생물학적 영양염류 제거 모델은 복잡합니다. 객체에 따라서 여러 가지 파라미터가 필요하고, 모델의 종류에 따라서도 많이 바뀌기 때문입니다. 속성은 각 수치나 문자로 분류할 수 있습니다. 수치 속성은 단위 (폭, 면적 등)의 실제 값이나 운동 상 수 (최대 비 성장률, 분해 상수 등)를 포함하고 있습니다. GPS-X내에 있는 대부분의 속성은 수치적입니다. 문자 변수는 객체를 묘사하는 모델의 유형, 모델에서 사용 중인 제어기 유형 등을 포함합니다. 문자 변수 는 값 의 개별 숫자로 되어 있습니다. 예를 들어, 플러그흐름 반응조는 asm1모델, asm2d 모델, asm3모델, newgeneral 모델, mantis 모델 혹은 twostepmantis 모델과 같은 여러 가지 모델 중에서 오직 하나만 가 질 수 있습니다. 비슷하게, pid 제어기 모델에 대한 제어기 형식은 P, PI 또는 PID 가 될 수 있습니다. 문 자 변수에 대한 값을 지정할 때, GPS-X는 선택 사항에서 옵션 항목을 제공합니다. 드로잉보드 위에 놓인 모든 객체는 플랜트 모델이 준비되기 전에 완벽하게 설정합니다 GPS-X는 디폴트 모델과 파라미터 값의 사용을 통해서 이를 간략화합니다. 실제로 몇몇 모델 파라미터는 두드러지게 변하 지 않거나, 특정 범위 내에서 행해진다는 것을 알 수 있습니다. GPS-X내 모델 파라미터에 대한 디폴트 값 통합은 운전 중인 모델을 짓기 전에 데이터 입력량을 최소화합니다. 하지만, 이러한 값이 특정 플랜트나 설계할 공정에 적합하도록 해야 합니다. 객체 메뉴 객체 데이터는 적당한 데이터 입력 폼을 열거나 옵션 리스트에서 선택, 수치값을 입력하여 지정합니다. 데 이터 입력폼은 각 객체에 대해 정의된 공정 데이터 메뉴로부터 접근할 수 있습니다. 객체 데이터는 적당한 데이터 입력 폼을 열거나 옵션 리스트에서 선택, 수치값을 입력하여 지정합니다. 데 이터 입력폼은 각 객체에 대해 정의된 공정 데이터 메뉴로부터 접근할 수 있습니다. 공정 데이터 메뉴 표시하기: 1. 드로잉보드에 있는 객체 아이콘 위에서 마우스 오른쪽 클릭하기. 그 객체에 대한 공정 데 이터 메뉴가 표시됩니다. 그림 5-1은 플러그 흐름조 객체에 대한 공정 데이터 메뉴를 보여줍니다.

43 객체에 데이터 입력 43 그림 5-1 플러그 흐름조에 대한 공정 데이터 메뉴 모델 항목 GPS-X에서, 가장 중요한 객체 속성 중 하나는 그 객체의 입력-출력 반응을 시연하는 모델 유형입니다. 이 러한 이유로, 객체 데이터 지정하기의 첫 번째 단계는 각 객체에 대한 모델을 선택하는 것입니다. 공정 데 이터에서 모델 항목을 선택합니다. 모델 유형 지정하기: 1. 위에서 설명한 대로 공정 데이터 메뉴를 띄웁니다. 2. 모델 항목을 클릭합니다. 왼쪽에서 보여지는 것처럼 계단형 메뉴가 표시됩니다. (그림 5-2) 3. 원하는 모델을 클릭합니다. 그림 5-2 공정 데이터 메뉴 > 모델 아이템 메뉴 처음 드로잉보드에 개체를 둘 때 자동적으로 디폴트 모델이 선택됩니다. 다른 모델로 바꾸려면, 데이터 메 뉴에 입력된 모든 파라미터를 잃습니다. 디폴트 모델을 바꾸기를 원한다면, 원하는 모델을 선택하고, c:/program Files/gpsx61/bin/gpsx60/resources 폴더에 있는 defaultmodelchoice.txt 파일을 편집합니다. 주 의 : 반응기 객체에서, 모델을 두 번 클릭하면, 그림 5-3에 나타난 사용자-접근 가능한 모델 코드를 포함하는 텍스트-편집창이 표시됩니다. 모델 구조를 바꾸어 이 창에 있는 표현을 수정할 수 있습 니다. 더 자세한 정보는 12장에서 다룹니다

44 44 객체에 데이터 입력 그림 5-3 객체 모델 편집 창 모델 부메뉴는 그 객체에 대하여 정의된 모든 모델 유형 리스트를 포함합니다 (각 부메뉴 항목은 모델 유 형을 의미합니다). 각 모델 이름 옆에는 라디오 버튼이 있습니다. 라디오 버튼을 선택하면 그와 일치하게 작동합니다. 이것은 각 객체에 대하여 선택한 모델 유형을 어느 것으로 결정할 것인지에 대해 빠른 방법 을 제공합니다. 모델 선택은 결과 폼에 대해 화면에 나타내지 않습니다. 공정 데이터 메뉴로부터 다른 항 목을 선택하는 것은 데이터 입력 폼이 나타나도록 하는 것입니다. 모든 객체가 하나 이상의 모델을 갖는 것은 아닙니다. 예를 들어, 분산기와 혼합기 객체는 단일 프리셋 디 폴트 모델을 가지고 있어 이러한 객체 파라미터에 접근하기 위한 모델 선택을 할 필요가 없습니다. 모델 유형이 정해지면, 모든 객체 속성에 접근할 수 있습니다. 이러한 속성은 모델과 객체 유형에 따라 다 릅니다. 위에 열거된 객체 유형을 기준으로 하여, 이장에서는 속성의 일반 카테고리에 접근하는 과정에 대 하여 다루고 있습니다. 객체와 모델 속성의 상세 목록은 GPS-X Technical Reference에 나와 있습니다. (전체 화면 툴바의 도움말 > 매뉴얼에서 확인가능) 표 5-1에 요약되어 있듯이, 각 메뉴 항목은 뚜렷한 목적을 가지고 있습니다. 두 번째와 세 번째 항목은 객체 유형에 따라 바뀝니다; 구체적으로, 유입수 객체에 대한 각각 혼합물 와 유량 이 있고, 단위 공정과 제어 포인트 객체에 대한 입력 변수와 초기조건이 있습니다. 네 번째 항목, 출력 변수는 변수를 표시하기 위하여 사용합니다. 이 항목은 8장에서 다룹니다. 라벨...항목은 GPS-X 흐름 라벨을 지정하고 드로잉보드 화면에 설명이 가미된 라벨을 입력하는 데이터 입력 폼을 표시합니다. 객체 흐름 숫자는 아래 섹션에서 검토합니다. 마지막 항목, 소스는 소스 객체 라벨을 표시합니다. 객체 sourcing은 데이터 입력을 간단히 하는 편리한 방법이고 이는 아래 Sourcing 섹션에서 논의합니다.

45 객체에 데이터 입력 45 표 5-1 Process Data 메뉴의 요약 형 식 이 름 목 적 Model Model 객체 모델 선택 유입수 Other 모델 파라미터 설정 Input 조 성 입력 변수 제어 변수 설정 유 량 초기 조건 Output 출력 변수 출력 변수 설정 라 벨 Labels... 아이콘과 라벨 입력 소 싱 소 싱 모델 속성부여 정의 데이터 입력 폼 데이터 입력 폼은 공정 데이터 메뉴의 두, 세 번째 항목을 선택할 때 표시됩니다. 모든 데이터 입력 폼은 그림 5-4과 보기 비슷한 느낌을 갖습니다. 연속 회분식 반응기의 동력 파라미터 데이터 입력 폼을 보여줍 니다. 각 폼에서, 데이터는 카테고리로 분류됩니다. 예를 들어, 그림 5-4에서 종속 동역학 상수는 함께 분류됩 니다. 몇몇 경우에는, 때때로 조정된 파라미터는 상세... 버튼에 나타난 분리된 데이터 폼으로 같이 분류합 니다 (그림 5-6). 상세...버튼을 클릭하면 두 번째 데이터 폼이 나타나고 기존 폼과 같은 방식으로 작동합 니다. 파라미터가 정돈되고 함께 분류되면 가장 일반적으로 사용하는 파라미터는 첫 번째 페이지에 표시 되고, 이따금 사용하는 파라미터는 상세...버튼으로 접근하는 페이지에 함께 분류합니다. 파라미터는 일부 메뉴에서 비활성으로 표기됩니다. 다른 파라미터가 활성화되거나 선택되었을 때에만 관 련 있는 파라미터입니다. 예를 들어, 포기법이 확산으로 설정되었을 때, 단지 공기량 파라미터만 활성화됩 니다. 또한 이 기능은 켜기/끄기 버튼으로 조종합니다. 파라미터에 대한 설명이 가미된 라벨의 오른쪽은 입력 필드입니다. 입력 필드는 데이터 입력 필드, 텍스트 입력 필드, 드롭다운 메뉴 혹은 켜기/끄기 버튼이 될 수 있습니다. 변수가 정렬되면, 정렬 버튼 ( )이 표 시됩니다. 개별 정렬 구성요소로 접근하기 위해서는, 정렬 버튼을 클릭하면 정렬의 각 구성 요소 내 입력 값에 대한 다른 폼이 표시됩니다. 변할 수 없게 정의된 변수는 폼에서 비활성화됩니다. 데이터 입력 필드의 오른쪽에 파라미터에 대해 이용 가능한 단위를 보여주는 드롭다운 메뉴가 있습니다. 다른 단위로 변환시키면 데이터 입력 필드에서 숫자가 바뀔 것입니다.

46 46 객체에 데이터 입력 그림 5-4 전형적인 데이터 입력 폼 (SBR 동역학 상수) 단위 메뉴의 오른쪽에 노트 버튼이 있습니다. 각 파라미터에 대한 간결한 노트를 만들 수 있습니다. 노트 버튼을 클릭하면 작은 텍스트 편집창이 뜹니다. 일단 노트가 만들어지면, 마우스가 노트 영역 버튼 위로 지나가면 팝업창으로 나타납니다 (이제 노트가 존재한다는 의미로 종이 위에 선 이 표시됩니다). 그림 5-5는 입력된 노트와 툴-팁을 가진 메뉴를 보여줍니다. 노트 기능은 또한 HTML 태그 사용을 지원합니다. 그림 5-5 데이터 입력 창 (사용 중인 노트 필드 보기) 마우스가 데이터 입력 폼에 있는 파라미터 이름 위에 있을 때, 파라미터의 설명이 부가된 이름과 암호명 의 팝업 툴팁이 나타납니다. 이 팝업 툴 팁의 목적은 두 가지 입니다. 첫 번째는 설명이 덧붙여진 이름을 제공하는 것입니다. 공간이 제한되어 있기 때문에 더 긴 설명이 가미된 이름의 일부는 데이터 입력 폼에 서 삭제될 수 있습니다. 두 번째 목적은 파라미터의 암호명을 보여주는 것입니다. 파라미터의 암호명을 아 는 것은 가끔 제어기 모델을 설정하거나 사용자 지정 모델 코드를 더 필요로 합니다. 파라미터 암호명을 설정하는 규정에 대한 더 많은 정보는, GPS-X Technical Reference을 살펴 보십시오.

47 객체에 데이터 입력 47 그림 5-6 켜기/끄기, 데이터 및 드롭다운 메뉴 항목 (CSTR 운전상 파라미터)과 상세 버튼이 있는 데이터입력 폼 모든 데이터 입력창의 오른쪽 아래에는 승인 버튼 바로 오른쪽에 취소 버튼이 있습니다. 처음에 표시된 폼에 있는 값은 디폴트 데이터입니다. 항목을 변경하고 싶으시다면, 먼저 바꾸고 나서 승인 버튼을 클릭합 니다. 데이터 입력 폼에서 새로운 데이터 값 입력하기: 1. 공정 데이터 메뉴로부터 적절한 메뉴 항목을 선택합니다. 찾을 수 있는 지정 항목 위치가 확실하지 않다면, 사용하는 모델에 대한 GPS-X Technical Reference을 참조하십시오. 모 델 파라미터의 전체 목록은 공급된 각 모델과 함께 제공합니다. 2. 필요하다면, 관심 객체의 속성을 찾기 위하여 데이터 입력 폼을 스크롤 합니다. 3. 다음과 같이 데이터를 입력합니다: 데이터 입력 필드에서, 수치 값을 편집합니다. 드롭다운 메뉴에서, 아래 화살표를 클릭하고 선택합니다. 단추를 눌러, 원하는 옵션을 클릭합니다. 정렬 버튼 (...)을 클릭하고 표시된 데이터 입력 폼에서의 정렬 구성요소 값을 입 력합니다. 폼을 닫고 변화를 저장하기 위하여 정렬 구성 요소 데이터 입력 폼에 서 승인을 클릭합니다. 승인버튼을 클릭합니다. 이 창은 닫히고, 폼에서 만들어진 모든 변화는 모델 레 이아웃 정보에 저장됩니다. 승인 버튼을 클릭하지 않으면, 변화가 저장되지 않습니다. 레이아웃을 자주 저장하는 것이 좋

48 48 객체에 데이터 입력 습니다. 레이아웃을 저장할 때, 입력 폼에서의 모든 변화가 저장됩니다. GPS-X의 Default 값을 변경하여 사용자가 입력하였을 경우, 값이 굵은 파란색으로 표시됩니 다. 바뀐 데이터 입력칸에 마우스 커서를 대면 기존의 default값이 아래 그림 5-7과 같이 팝 업으로 보입니다. (그림 5-7) 그림 5-7 사용자가 값을 입력하면 파란색으로 보이고, default 값은 팝업으로 보임 데이터 입력 폼은 모델-지정입니다. 따라서 여기서 자세히 검토하지 않습니다. 대신에, 각 객체 유형 속성 의 카테고리에 대한 짧은 설명이 주어집니다. 데이터 입력 폼과 각 모델에 대한 파라미터의 전체 설명은 GPS-X Technical Reference을 참조하십시오. 유입수 객체 유입수의 혼합물, 농도, 유량 특성은 단위 공정에서 동적 거동을 결정하는 주요 인자로써, 유량 또는 부하 패턴을 지정할 수 있습니다. 상수나 사인곡선 유량 혹은 부하 패턴을 폐유입수 객체 (회색 화살표)에 있는 극히 소수의 파라미터에 의해 지정합니다. 단일 주간 패턴을 입력하거나 사용자 정의의 유량 또는 구성 데이터를 입력하고 유입수에 대한 이러한 데이터를 사용합니다. 이러한 속성은 유입수성상과 유량 공정 데이터 메뉴 항목으로부터 선택하여 입력합니다. 유입수 성상 그림 5-8, Panel A는 모델이 선택된 후에 표시된 연속 유입 객체 공정 데이터 메뉴와 유입수성상 부메뉴 를 보여줍니다. 주 의 : 모든 유입 모델은 그림 5-8에 표시된 메뉴 항목과 동일하지 않습니다. 부메뉴의 처음 두 항목 (유입수 구성과 유입수 화학양론)은 유입수의 혼합물을, 세 번째 항목 (부하 유형 옵션)은 부하 유형을 입력하고, 마지막 항목은 입력 운전 비용 데이터를 입력하는데 이용합니다. 이 메뉴 를 Panel B와 비교해보면, 유입수성상 부메뉴 표시와 함께 트럭/회분식 유입수 공정 데이터 메뉴를 보여 줄 것입니다. 부메뉴의 첫 번째 항목은 유입 혼합물과 관계가 있고, 마지막 항목은 운전 비용 관련된 데이 터를 입력하는데 사용합니다. 그림 5-8 유입수의 두 가지 유형에 대한 혼합물 부메뉴, 연속식 (Panel A)과 회분식 (Panel B)

49 객체에 데이터 입력 49 유량 그림 5-9는 연속 유입수 객체에 대한 유량 항목의 공정 데이터 메뉴를 보여줍니다. 유량 데이터 항목은 유량 유형과 관련된 데이터를 입력하는데 이용합니다. 연속 유입폐수 객체는 유출(runoff) 모델을 포함하 고 있다는 점에서 회분식 유입이나 화학 약품 주입 객체와 다릅니다. 그림 5-9 유입폐수 객체에 대한 유량 부메뉴 공정 객체 단위 공정에 필요한 다양한 파라미터가 있습니다. 그러나, 이는 입력 변수 나 초기 조건 값으로 분류합니 다. 입력 파라미터는 물리적, 동역학적, 운전상 그리고 화학양론 데이터를 포함합니다; 그런데, 초기 조건 값은 부피와 성상 농도를 포함한 모델 상태 변수에 대한 초기조건을 말합니다. 공정 객체에 대한 공정 데이터 부메뉴는 정상적으로 입력 변수와 초기 조건 카테고리로 구성하고 있습니 다. 그러나, 이 부메뉴 환경설정에는 예외가 있습니다. 예를 들어, 2-방향 분산기는 초기값이 없고 단 하나 의 파라미터 (분할 분율)만 가지고 있습니다. 파라미터와 초기조건의 유형을 알 수 있어 다른 객체에 대한 공정 데이터를 표시하여 공정 객체를 설정할 수 있습니다. 입력 파라미터 대부분의 객체 모델 속성은 입력 변수 메뉴 항목의 부메뉴 중 하나를 선택하여 설정합니다. 그림 5-10, Panel A는 플러그 흐름 반응조 객체의 부메뉴를 보여줍니다. 이 객체에 대해서, 물리적, 운 전상, 합성 양론변수, 모델 화학양론, 동역학, 일관성 및 운전비용 파라미터를 설정할 수 있습니다. 그림 5-10, Panel B, 유량 조정조 객체 공정 데이터 메뉴와 비교해보십시오. 이 객체에 대한 모델 은 비반응성으로, 설정할 화학양론이나 동역학 파라미터가 없습니다. Panel A Panel B 그림 5-10 두 가지 공정 객체에 대한 입력 변수 부메뉴

50 50 객체에 데이터 입력 초기 조건 초기 조건은 오로지 비점 (non-point) 공정 객체로 정의되어 있습니다; 이는 부피를 가진 객체를 말합니다. 점 (Point)공정은 분산기 객체와 조합기 객체와 같이 0-부피 제어포인트로 설계된 객체 를 포함합니다. 재료의 축적 (accumulation)이나 이용이 없기 때문에 포인트 객체는 초기화를 요 구하지 않습니다. 포인트 객체는 유량을 객체로 분배하거나 모으기만 합니다. 실제로, 데이터가 이전 시뮬레이션에서 가능하지 않고 시뮬레이션을 재 시작하기 전의 조건을 재 저장하기 원하지 않거나, 혹은 정확한 초기 부피 (예, 하나 이상의 반응기가 부분적으로 가득 찬) 로 시뮬레이션을 시작하기를 원한다면, 초기 조건은 거의 수동적으로 설정할 수 없습니다. 대부분 의 경우, 디폴트 초기 조건 (모델 디폴트 데이터에 대하여 미리 정의된)을 사용합니다. 초기 조건 의 설정은 우선 정확한 정상상태를 결정하기 위하여 정상상태 솔버로 실행하고 시뮬레이션을 구동 합니다. 대안으로는, 일정 기간 동안 (예, 1일) 시뮬레이션을 구동하고 상태변수를 저장하고 상태변 수를 재 초기화하고 난 후 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 시뮬레이션 구동의 초기 조건 설정 에 관한 더 많은 정보는 9장(Building and running a model)을 보시기 바랍니다. 그림 5-11은 공정 데이터 메뉴와 원형 2차 침전지 객체의 초기값 부메뉴를 보여줍니다. 이 객체 에서 마지막 메뉴는 모든 상태변수에 대한 초기 조건 항목을 포함합니다. 다른 초기조건 부메뉴와 비교해 보면 초기조건 데이터 유형은 다양한 GPS-X객체가 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 그림 5-11 원형 이차 침전지 객체에 대한 초기 조건 부메뉴 Note 레이아웃을 작성하면 각 단위공정 마다 Note 기능을 사용할 수 있습니다. 이 기능은 각 단위 공정별로 사 용자가 특별히 입력하고 싶은 사항이 있을 경우에 주석을 다는 것처럼 사용하는 기능입니다. 단위 공정별 로 사용자가 인식이 쉽게 고유 특성을 입력하고자 할 경우에 편리하게 사용할 수 있습니다. Note 기능 사용 방법 1. 객체의 마우스 우측 키를 클릭하여 메뉴에서 Note 선택합니다. 2. 원하는 내용을 기재한 후에 승인 버튼을 클릭합니다.

51 객체에 데이터 입력 51 그림 5-12 이차 침전지의 객체의 Note 메뉴 라벨 GPS-X 레이아웃 내 모든 객체의 중요한 시스템 관련 속성 중 하나는 객체에 대한 연결 지점 라벨입니다. 드로잉보드에 객체 아이콘을 두면, 객체에서의 각 연결 지점은 숫자 라벨로 지정됩니다. 라벨은 모델 변수 이름을 만드는데 사용하고, 각 변수에서 발생하는 모델 방정식을 개발하고 변화를 관리합니다. 공정에 라 벨을 입력하면 구별이 명백하며 사용자가 수행하는 공정 분석 작업을 방해할 염려가 없습니다. 라벨을 이 용하여 더 쉽게 공정을 분석하고 공정 이해에 대한 노력을 기울일 수 있습니다. 어떤 경우에는 객체의 연결 지점에 지정된 라벨에 변화를 주는 것이 필요합니다 (아래 Sourcing 참조). 이를 위해, 공정 데이터 팝업 메뉴에 있는 라벨 항목을 사용합니다. 객체 라벨을 바꾸기 위해서는 다음과 같이 합니다: 1. 객체 위에서 마우스 오른쪽 클릭합니다. 라벨... 항목을 선택합니다. 그림 5-13에 나타난 바와 같이 라벨 데이터 입력 대화창이 나타납니다. 2. 각 연결포인트에 문자열을 입력합니다. 하나 이상의 문자를 포함하면, 그 이름은 숫자가 아닌, 글자로 시작해야만 합니다. 예를 들어, 라벨 a, 1, 와 a1는 가능하지만, 1a 은 불가 능합니다. 유효하지 않은 문자열은 허용하지 않습니다 (즉, 스페이스 불허용). 라벨은 최 대 31자까지 지정할 수 있습니다. 3. 창의 왼쪽 아래 코너에 있는 라벨 텍스트 상자에 지정문자 숫자식의 문자열을 입력합니 다. 이 라벨은 객체 위에 표시됩니다. 라벨은 최대 12자까지 지정할 수 있습니다. 4. 승인 버튼을 클릭하여 이 값을 저장합니다. 그림 5-13 라벨...데이터 입력 창

52 52 객체에 데이터 입력 승인을 클릭한 후, 레이아웃에서 이 값들을 저장합니다. 이미 사용 중인 라벨을 입력하면, 다른 라벨을 입 력할 것인지 아니면 다른 라벨로 바꿀 것인지 물을 것입니다. GPS-X는 동적 공정 모델에서의 변수 이름을 생성하기 위해 연결 지점 라벨을 유량 흐름 정의로서 사용합 니다. 종속영양생물 최대 비 증식률을 뜻하는 muh 와 같은 디폴트 descriptor를 채택하고 descriptor에 라 벨을 추가하여 변수를 만듭니다. 예를 들어, inf 라는 객체 유입수에 대한 용해 가능한 BOD값을 포함하는 변수는 sbodinf 입니다. 습관적으로, 변수 이름을 만들 때 그 변수 본질이 비점 객체에 출력 연결 지점 라 벨을 채택합니다. 예를 들어, 연속 흐름 교반 탱크형 반응조가 출력 연결 포인트로 140 라벨을 가지면, 반응기 내 종속영양생물 최대 비 증식률 ( muh )은 muh140 라고 이름 지어질 것입니다. 이름을 보는 방 법으로는 두 가지가 있습니다. 개별 파라미터, 툴 팁에 의해 관심 파라미터나 변수 이름 위에 마우스가 위 치하면 설명이 덧붙여진 이름의 완전한 설명과 슬래시로 나뉘어진 문자 그대로의 암호명이 나타날 것입니 다 (즉, 종속영양생물 최대 비 증식률 / muh140). 대신에, 사전정의 폼의 인터페이스 탭에서 발견되는 내 성 변수 이름 보기 항목을 체크하면 모든 데이터 입력 폼에 있는 암호명을 볼 수 있습니다. 이것이 다소 복잡할 수 있으니, 숨은 옵션을 사용하기를 권장합니다. 현재 열려 있는 어떠한 데이터 입력창도 noncryptic 설명으로 리프레쉬되지 않을 것입니다. 오로지 데이터 입력창이 처음 열릴 때에만 리프레쉬가 일 어납니다. 이러한 이름을 구성하는 모델 변수 이름과 규정에 관하여 더 많은 정보를 원하시면, GPS-X Technical Reference을 보십시오. 기본 설정으로, 라벨은 GPS-X 드로잉보드 에 표시되지 않습니다. 라벨을 표시하고 싶으시면, 도구 모음에 있는 라벨 드롭다운 메뉴를 사용하고 흐름, 객체 혹은 둘 다 선택하십시오. 그림 5-14는라벨이 표시된 플랜트 레이아웃과 표시 안 된 레이아웃을 보여줍니다. 라벨이 표시 안 된 레이아웃 라벨이 표시된 레이아웃 그림 5-14 레이아웃 라벨 표시하기 GPS-X에서 객체 이름이나 흐름을 독특하게 정할 필요가 있을 때 라벨링 과정은 중요합니다. 객체 데이터 가 서로 연결되어 있는 경우로 다음 섹션 Sourcing 에서 다루게 됩니다.

53 객체에 데이터 입력 53 SOURCING(소싱) 데이터 입력은 동적 프로세스 모델을 만들고 유지하는데 중요한 요소입니다. 모델 구조가 완성되면, 가장 중요한 파라미터를 식별하고, 원하는 모델 양상을 얻기 위해 이를 조정하는 방법을 결정할 필요가 있습니 다. 다른 경우에 더 유익하게 적용하는 자원을 이용하여 전통적인 모델링과 시뮬레이션 소프트웨어는 모 델을 개발하는데 많은 시간이 소요됩니다. 시간을 절약하는 한 가지 기능은 소스 객체를 지정하는 것입니 다. GPS-X에서, 특정 객체에 속성이 연결되어 있습니다. 이 연계 메커니즘은 객체를 그 데이터에 연관시키는 간단한 방법이고 다중 객체를 단일 데이터 세트에 연결 가능하게 만듭니다. 하나의 객체 (parent)가 두 번째 객체 (child)에 대한 소스객체가 되었을 때, 나중의 것은 이전으로부터 데이터를 물려받습니다. 이것 이 GPS-X에서 sourcing 개념의 본질입니다. sourcing의 실제 동력은 객체 데이터가 변했을 때 증명됩니다. 예를 들어, 모델 보정, on-line 데이터 입력 등을 수행할 때 입니다. 객체가 적절하게 소스 되면, 이러한 변경은 한 곳에서-소스 객체에서만 만들어 집 니다. 그렇지만 Sourcing 기능을 사용하지 않는다면, 이러한 변경은 각각의 변화가 적용된 객체로 만들어 져야 합니다. 주 의 : 모든 데이터를 물려받는 것은 아닙니다. 단지 생물반응 모델의 합성 양론변수, 모델 화학양론, 동 역학 파라미터와 침전지 모델의 침전 파라미터만 이어받습니다. 같은 모델 유형은 sourcing 링크가 수행 되기 전에 두 객체 모두를 선택하여야 합니다. Sourcing 할 때 다음의 사항을 유의하십시오: 동역학 및 화학양론적 파라미터의 sourcing은 같은 모델 형식의 객체들 사이에서만 정할 수 있 습니다. sourcing 지정은 고리가 될 수 없습니다. 이 말은 child객체가 또 다른 객체의 parent객체가 되 어 sourcing 관계 고리를 형성할 수 없음을 말합니다. 루프를 형성하는 Sourcing 고리 안에서 parent객체는 하나만 존재 합니다. 같은 모델 형식인 두 생물학적 반응 단위 공정은 다른 생물학적 반응 단위 공정으로부터 동역 학 및 화학양론적 파라미터 값을 이어받을 수 있습니다. 침전지 단위 공정은 같은 유형의 다른 침전지 단위 공정으로부터 침전 파라미터를 이어받을 수 있습니다. 이차 침전지와 연속 회분식 반응조 객체는 다른 이차 침전지나 연속 회분식 반응조 로부터 이어 받을 수 있습니다. 반응성 모델을 가진 침전지 단위 공정은 동역학 및 화학양론적 파라미터 값을 다른 생물학적 반응 단위 공정으로부터 이어받을 수 있습니다. 같은 유형의 다른 객체에 대한 소스 객체 지정하기: 1. 소스 버튼을 클릭합니다. 소스 드롭다운 메뉴에 있는 소스 모드 체크상자가 체크되어 소 스 모드에 있다는 것을 알려줍니다. 2. 드로잉보드에서 parent 객체가 될 객체를 클릭합니다. 소스 (혹은 parent)객체가 선택되 었음을 가리키는 모드: 소스 메시지가 아래의 상태 바에 표시됩니다. 3. 드로잉보드에서 소스객체가 될 객체를 클릭합니다. 두 번째 객체는 이제 자동적으로 첫 번째 객체로부터 데이터를 이어받을 것입니다. 4. 현재 객체의 소스 속성은 공정 데이터 팝업 메뉴에 있는 소스 항목을 체크하여 쉽게 결정 할 수 있습니다. 객체의 소스를 보려면 다음과 같이 합니다 : 1. 공정 데이터 메뉴를 표시하기 위해 관심 객체 (연결 화살표가 아닌)을 오른쪽 클릭합니다.

54 54 객체에 데이터 입력 2. 소스 항목을 선택합니다. 부메뉴는 그 객체에 대한 현재의 소스를 표시합니다. 소스 속성은 비점 객체는 객체의 출력 라벨인 소스 객체 라벨을 포함합니다. 객체에 지정된 소스가 없다 면 소스 항목이 비활성화됩니다. 그림 5-15에서 Sourcing과정을 묘사하고 있습니다. 라벨이 표시된 두 쌍의 객체가 있습니다. 위에 있는, 왼쪽 객체는 parent혹은 소스 객체이고 오른쪽 객체는 child 혹은 소스 된 객체입니다. 아래에 있는 객체 는 소스관계를 가지고 있지 않습니다. 두 경우 모두 왼쪽 객체의 출력 라벨은 LHout 이고 오른쪽의 것은 RHout 입니다. 위 쪽의, 오른쪽 객체는 소스로부터 데이터를 이어받아서, 소스 된 객체는 공정 데이터 메뉴의 Sources 항목은 왼쪽 객체 출력 라벨 (LHout)을 포함합니다. 아래에서, 소스 관계가 없는 객체는 Sources 항목이 비활성화됩니다. 그림 5-15 소스의 공정 데이터 소스 메뉴 항목 (위)과 소스 되지 않은 객체 (아래) 객체의 소스 속성을 지우기 위해서는 다음과 같이 합니다. (데이터를 이어받지 않습니다): 1. 소스를 제거 하고 싶은 객체에서 오른쪽 클릭합니다. 2. 소스 항목을 선택하고 표시된 라벨을 클릭합니다. 링크를 삭제할 것인지 묻는 경고 메시 지가 나타날 것입니다. 3. 예 를 클릭하여 객체의 소스를 제거합니다. 객체의 소스 속성을 지우면 객체는 더 이상 소스 객체로부터 데이터를 이어받지 않습니다. 환경 객체 환경 객체는 오로지 유입수, 공정 또는 유량 경로 객체와 관련되지 않은 데이터를 포함합니다. 이것은 운 영 시스템과 타이밍 변수와 수치 통합 옵션과 공정 환경 파라미터와 같은 시뮬레이터 모듈 설정 정보를 포함합니다. 이 객체에 대한 데이터 입력 폼은 일반 데이터 팝업 메뉴로부터 접근할 수 있습니다. 일반 데이터 팝업 메뉴를 표시하기:

55 객체에 데이터 입력 드로잉보드에서 비어있는 셀을 오른쪽 클릭합니다. 일반 데이터 팝업 메뉴는 그림 5-16 와 같이 나타날 것입니다. 일반 데이터 메뉴에는 세 가지 항목이 있습니다. 첫 번째, 시스템은 두 가지 부메뉴 입력 변수와 출력 변 수를 가지고 있습니다. 입력 변수항목은 다양한 속성을 액세스하는 항목을 포함하고 있습니다. 그림 5-16 의 Panel B에서 완전히 확장된 시스템 > 입력 변수 메뉴 항목을 보여주고 있습니다. 이러한 항목으로부터 얻은 데이터 입력 폼에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해서는 GPS-X Technical Reference을 참조하십시 오. 시스템 부메뉴 두 번째, 출력 변수는 GPS-X출력창이 표시 가능한 시스템-확대 변수로 접근합니다. 시뮬레 이션 설정 변수, 최적화 변수와 운전 비용으로 구성하고 있습니다. 완전히 확대된 메뉴 항목은 그림 5-16 의 Panel C에서 보여지는 바와 같습니다. 변수 설정은 8장에서 다룰 것입니다. 두 번째 일반 데이터 메뉴 항목은 사용자 항목입니다. 이 항목은 GPS-X인터페이스에 익숙한 숙련된 사용 자를 위하여 제공합니다. GPS-X는 추가적인 파라미터나 초기화와 출력 변수의 숫자를 정의하고 일반 데이 터 메뉴로부터 이에 접근하도록 합니다. 사용자 부메뉴는 그림 5-16의 Panel D에 나타나 있습니다. 이에 대하여 더 많은 정보를 원하시면 12장을 보십시오. 세 번째 일반 데이터 메뉴 항목은 사용자 파일 항목입니다. 이 메뉴 항목은 사용자에게 사용자 지정 코드 를 정의, 사용하고 표시하도록 하는 GPS-X 사용자 지정 파일로 접근합니다. 이에 대하여 더 많은 정보를 보기를 원하시면 12장(Customizing GPS-X)을 보십시오. 그림 5-16 일반 데이터 sub-메뉴

56 56 데이터 정의하기 C H A P T E R 6 데이터 정의하기 소개 GPS-X는 플랜트 내 단위 공정과 제어 기능의 그래픽 표현을 기반으로 둔 처리장의 다이나믹 공정 모델을 준비합니다. 처리장 내 각 단위 공정과 제어 구조 객체는 많은 다른 속성 또는 특성을 포함합니다. 이는 객체와 모델 파라미터의 양상을 묘사하는 모델을 포함합니다. GPS-X 라이브러리는 대부분의 모델 파라미터의 기본 값을 포함하고 있습니다. 객체 데이터 지정의 이러 한 단순 작업은 관심 객체의 파라미터를 변경을 간략하게 해 줍니다. 하지만 각 개체의 특성을 변경하고 시뮬레이션 하는 일은 많은 시간을 필요로 합니다. GPS-X는 모든 객체의 속성과 모델 파라미터에 접근하 고, 고도로 정형화되고 직관적인 방법으로 객체 데이터의 입력을 관리합니다. 플랜트와 모델이 복잡함에도 불구하고, GPS-X 인터페이스 시스템, 모델과 객체 데이터는 단순합니다. 일단 공정을 조금 배우고 나면, 플랜트의 정확한 모델을 준비하기 위한 디폴트 값을 수정할 수 있습니다. 정의 버튼 메인 창에 있는 정의 버튼은 새로운 변수를 정의하는 특별한 기능입니다. 이 변수에는 다음을 포함합니 다: 모델 변수에 대하여; 일 평균 이동 평균 합산기 질량 유량 또는 레이아웃에 대하여; F/M 비 고형물 체류 시간 이는 secondary(2차) 변수이고 기존 모델 변수로부터 계산되었습니다. 모델 변수는 primary 변수라 불립 니다. 주 의 : GPS-X의 정의 기능은 일반적인 2차 변수를 지정하기 쉽도록 합니다. 모델 코드를 직접 수정하여 다른 계산된 변수를 추가할 수 있습니다. 이에 대하여 더 많은 정보를 원하시면 12장을 보십시오.

57 데이터 정의하기 57 정의버튼을 이용하여, 모델 변수에 대하여 일 평균 또는 이동 평균과 질량 유량을 지정할 수 있습니다. 이 는 코드 내 (12장)에서 혹은 정의 기능으로, 이전에 지정한 2차 변수를 포함합니다. 예를 들어, 정의 기능 으로 플랜트 F/M비의 이동 평균값을 포함하는 이차 변수를 지정할 수 있습니다. F/M비와 고형물체류시간 변수는 일반적으로 플랜트 내 다른 위치에 있는 1차 변수로부터 계산되기 때문 에 특별합니다. 예를 들어, 단일 처리장, 둘 이상이나 전체 플랜트에 대해서 고형물 체류시간을 계산합니 다. 고형물 체류시간 계산에 유출 부유물질을 포함하거나 계산된 유출에 고형물의 효과 무시를 선택할 수 있습니다. 유사하게, 단일 반응조나 복합 반응조에 대한 F/M비를 측정하거나 단위 공정 질량 값이 계산에 사용되어야 하는지 정할 수 있습니다. 정의 버튼으로, 이러한 변수가 계산되는 방법을 지정할 수 있습니다. 9장에서 설명한 시뮬레이션 모델을 빌드 하기 전에 레이아웃을 설정하는 동안 정의 기능을 사용하십시오. 새로운 변수를 정의한 후에는 항상 다시 빌드 해야만 합니다. 이동 평균과 질량 유량 이동 평균과 질량 유량은 처리장에서 종종 하나 이상의 변수로 계산됩니다. 이동 평균은 동적 데 이터에서 잦은 주기 (빠른)의 변화를 부드럽게 만들어 주는 데이터 필터입니다. 그리하여 전반적인 경향을 보기가 더 쉽습니다. 질량 유량은 로딩하고 물질 수지를 계산하는데 사용합니다. 이러한 2 차 변수를 지정하는 과정은 두 가지 모두 같습니다. 일 (이동) 평균을 정의하기 위하여, 모델 변수에 대한 이동 평균 또는 질량 유량: 1. 정의 드롭다운 버튼을 클릭합니다. 드롭다운 메뉴는 그림 6-1과 같이 나타납니다. 정의 메뉴는 이 섹션의 시작 부분에서 설명한 6개의 정의 가능한 변수 (일 평균, 이동 평균, 합산기, 질량 유량, F/M 비 및 SRT)의 각 항목이 있습니다. 2. 계산할 정의 메뉴를 선택하면 새로운 대화창이 나타납니다. 메인 창 아래에 있는 상태 바 는 어떤 변수를 정의할 것인지 가리키는 정의 모드 -해당 메뉴 로 표시됩니다. 3. 대화창에서 정의 메뉴에 원하는 변수 유형과 해당 변수에 체크박스에 체크합니다. 4. 승인 버튼을 클릭하여, 정의 모드를 저장합니다. 화면 하단의 상태바는 편집 모드 로 변 경됩니다. 그림 6-1 정의 드랍다운 메뉴

58 58 데이터 정의하기 그림 6-2 정의 모드에서 Stream과 변수의 선택 이제 정의 변수가 설정되었고, 다른 모델의 변수처럼 취급됩니다. 즉, 정의된 변수를 출력 변수로 볼 수 있다는 의미입니다. 예를 들어, 사용자가 생물 반응조 혹은 침전지로 유입되는 질량의 농도를 구하고자 할 경우에 mass flow(질량 유량)의 이동 평균(moving average)를 계산하면 됩니다. 변수가 지정되면 해당 객 체의 출력변수 > 정의된 변수에서 해당 메뉴를 확인할 수 있습니다. 그림 6-3은 방류수의 이동 평균을 정의하기 위한 것입니다. 위에서 언급한 1번 과정에서 정의 메뉴의 Flow를 선택한 것입니다. 정의 메뉴에서 변수를 이동 평균으로 설정 한후에, 방류수의 유량을 태그합니다. 승인 버튼을 눌러서 화면을 나가고, 편집 모드로 변경합니다. 편집 모드에서 공정 객체를 우측 클릭해서 출력변수 > 정의된 변수 > 이동평균으로 정의된 변수를 확인 할 수 있습니다. 그림 6-3 방류수 유량 이동평균에 대한 정의 모드

59 데이터 정의하기 59 그럼 6-3은 이동평균에 사용될 날짜수를 입력하는 박스가 포함되어 있습니다. 사용자가 여기에 값을 입력 하면 시뮬레이션 설정에 사용된 통신 간격을 고려하여 이동편균에 계산되는 time window 를 결정합니다. 통신 가격에 대한 상세한 설명은 9장을 참고하십시오. 예를 들어, 통신간격이 15분이고, 4일간 이동 평균 을 계산할 때, 계산은 1시간 이동 평균이며 매 15분마다 현재값과 그전 3개의 값이 업데이트됩니다. 혹은 방류수 객체를 우측 클릭해서 출력변수 > 정의된 변수 > 이동 평균에서 날짜수를 설정할 수 있습니다. F/M비 (Food/Mircroorganism) F/M비는 레이아웃에 종속되어 있는 기능으로, 각 레이아웃에 대해 다르게 정의하는 것이 편리합니 다. 이 변수를 정의하는 절차는 인터액티브 합니다. 오직 질량과 유량 측정을 기반으로 하기 때문 에, GPS-X는 방정식 폼을 지정하도록 설계하는 순서를 정의합니다. FM비를 계산할 해당 객체를 클 릭해서 연결 포인트를 체크함으로써 정의할 수 있습니다. 고형물 체류시간 또는 F/M비를 정의하기 위해서는, 다음과 같이 합니다: 1. 정의 드롭다운 메뉴로 접근합니다. 정의 메뉴는 이 섹션 시작에서 설명한 6가지 정의 가 능한 변수 (일 평균, 이동 평균, 합산기, 질량 유량, 및 F/M비 및SRT) 각각에 대한 항목 을 포함합니다. 2. SRT 또는 F/M 비 메뉴 항목을 선택하면 FM비 설정 대화창이 팝업으로 나타나고, 메인 화면의 우측 하단 상태바를 보면 정의 모드; FM비 로 나타납니다. (그림6-3) 3. + 버튼을 클릭해서 해당 객체에 대한 FM비를 대화창에 수식으로 표시합니다. 분자 분모 식을 확인해서 각 해당되는 포인트를 클릭하여 선택합니다. 4. 분모인 질량() 부분은 연결 포인트가 아닌, 객체를 선택합니다. 실수로 잘못 클릭했을 경 우에는 해당 객체를 한번 더 클릭하면 대화창의 방정식에서 해당 라벨이 사라집니다. 5. 질량유량()/질량()에서 Mass flow(질량 유량)에 해당하는 부분은 연결 포인트를 선택하면 됩니다. 실수로 잘못 클릭했을 경우에는 해당 객체를 한번 더 클릭하면 대화창의 방정식 에서 해당 라벨이 사라집니다. 6. 적절한 Mass와 Massflow를 입력한 후에 닫기 버튼을 클릭합니다. 상태 바는 자동으로 편 집모드로 변경됩니다.

60 60 데이터 정의하기 그림 6-4 메시지 바에 있는 고형물 체류시간을 정의하는 방정식이 있는 GPS-X 메인창 SRT (Solids Retention Time) SRT 매니저를 이용해서 해당 레이아웃의 SRT를 설정할 수 있습니다. 또한 SRT 고정값을 정해놓 고, WAS량을 자동 운전하게 하는 방법도 설정이 가능합니다. SRT 매니저를 그림 6-5과 같이 정의(Define)버튼을 눌러서 설정합니다. SRT를 클릭하여 정의 모 드를 활성화합니다. SRT매니저 대화창이 그림 6-6과 같이 나타납니다. SRT를 한 개 이상의 여러 개 SRT를 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 혐기성 무산소 혹은 혐기성 생물반응조에 대해서 각각 호기성 SRT, 혐기성 SRT과 같이 별도로 만들 수 있습니다. 그림 6-5 정의 모드에서 SRT 선택하기

61 데이터 정의하기 61 그림 6-6 SRT 매니저 대화창 + 버튼은 새로운 SRT를 추가해서 목록에 올릴 경우에 사용하고, - 버튼은 선택한 SRT를 목록에서 삭 제할 경우에 사용합니다. Estimate WAS using selected SRT 를 체크하면, 입력한 SRT에 따라서 WAS량이 자동으로 제어가 되는 설정입니다. 이 경우 SRT의 고정값인 setpoint 값을 입력하고, 제어를 할 was의 종류를 선택해야 합니다. PFR로 이루어진 레이아웃에서 호기조와 무산소 SRT를 설정하는 예시입니다. 호기성 SRT는 3, 4, 5번째 호기조의 고형물 질량을 이용해서 계산합니다. 이차침전지의 WAS의 라벨링은 그림에서 보듯이 8입니다. 호기조 SRT는 고정값을 10일로 설정하고 WAS를 컨트롤 대상 유량으로 설정합니다. (그림 6-7) 시뮬레이션 모드에서 출력화면에 SRT 메뉴를 드래그해서 결과값을 볼 수 있습니다. 드래그하면 바로 SRT 값을 볼 수 있고, DYNAMIC SRT 값도 확인 가능합니다. 사용자의 필요에 따라서 한 개 이상의 SRT를 출 력창에 제거할 수 있습니다. 시뮬레이션 모드에서 SRT 매니저를 이용해서 SRT 고정값으로 설정한 WAS 유량 계산 기능을 OFF 하고 설정할 수 있습니다. 또한 시뮬레이션 모드에서 사용자가 SRT 고정값을 다른 값으로 변경할 수 있습니다.

62 62 데이터 정의하기 그림 6-7 SRT 고정값을 입력해서 WAS량 컨트롤 설정화면 동적 SRT(DYNAMIC SRT) 동적 조건 아래 고형물 체류시간 (SRT)은 전형적인 물질 수지와 비슷한 양식에서 슬러지에서 수행 하는age balance를 기반으로 합니다. 정상상태 동적 SRT는 SRT와 동일합니다. 동적으로 변하는 조건에서 동적SRT는 시스템 내 바이오 고형물의 true age의 더 나은 근사치를 주고, 순간 SRT계 산에서 갑작스런 변동을 정기적으로 거르는 경험적인 방법 (7일 이동 평균, 등)으로 대체할 수 있 습니다. 합산기 이 기능은 시간 0부터 시작하는 선택된 변수를 통합합니다. 가장 전형적인 적용은 시뮬레이션 지 속시간 동안 선택된 파이프를 지나는 총 유체 부피를 계산한, 통합 유량입니다. 전체 특징을 정의 하기 위하여, 사용자는 정의 메뉴로부터 합산기 옵션을 선택해야 하고 정의 변 수메뉴 항목에 연결하고자 하는 지점에 변수를 달아야 합니다. 무한대로 변수를 선택할 수 있습니 다. 새 변수의 암호명은 total 을 본래 변수이름 (즉, totalq9)에 첨부시키고, 화면 폼에 있는 단위는 d 곱하기 본래 단위 (즉, [m 3 /d]*d=m 3 )로부터 구성합니다. 전체 변수는 연결 포인트에 표시할 수 있 고 출력 변수 > 정의 변수 전체 안에서 정의됩니다. 이 방법으로 합계된 농도는 시뮬레이션 지속시간 동안 단위 량 (1m 3 /d)에서의 질량 유량을 표현합 니다. 총 질량 유량 (g/d)가 요구된다면, 이는 정의 메뉴의 질량 유량기능을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

63 입력 제어 준비하기 63 C H A P T E R 7 입력 제어 준비하기 입력 제어란 무엇인가? 입력 제어는 모델 변수 (연속 또는 별도)값을 제어하고 수정하는 사용자지정 그래픽 객체입니다. 이는 설 정치에서 제어 변수를 유지하는데 사용하는 자동 프로세스 제어기와 혼동하지 말아야 합니다. 제어와 연 결된 변수는 모델 독립 변수가 될 수 있습니다. 독립 변수를 변경한 결과는 선택된 종속 변수를 표시함으 로써 관측합니다. 예를 들어, 사용자는 설계 목적으로 단위 공정 (독립 변수)의 부피 또는 표면을 제어하 고 유출 수질 (종속 변수)의 결과를 관측하고 싶을 것입니다. 다른 고형물 체류시간에서 플랜트 성능 - 유출 부유물질, BOD 5 또는 암모니아성 질소 - 에 관심이 있다면, 슬러지 폐기량 변화를 조사할 수도 있습니다. 모델 내 변수 간의 관계에 대하여 좀 더 구조화된 조사인 민감도 분석은 독립변수 값의 변화로 관측된 하나 이상의 종속 변수를 선택된 간격에서 확실한 범위를 요 구합니다. 제어 유형 입력 제어기의 주요 두 가지 유형: 직접 (사용자-인터액티브) 제어 간접 (프로그램-조정) 제어 이 제어 유형의 각각은 아래에서 설명합니다. 직접 제어 직접 제어는 사용자가 설정하고 시뮬레이션이 진행됨에 따라 인터액티브하게 바꿀 수 있습니다. 직접 제어에는 세 가지 유형이 있습니다: 1. Slider control: 슬라이더 제어는 독립변수 값을 설정하고 설정의 시각적 표시와 현 재 값의 텍스트 화면을 나타냅니다. 슬라이더 제어에 대한 최소와 최대값을 지정해 야만 합니다. 2. Increment control: 이 제어는 지정된 양을 독립변수의 현재 값에 더하고 빼는 두 개의 버튼으로 구성하고 있습니다. 증가치, 최소와 최대값을 정해야 합니다. 세 가지 시스템-정의된 제어는 시뮬레이션 정지 시간, 통신 간격과 지연을 설정하는 증가치 제어를 사용합니다. 3. Discrete control: 개별 제어의 한 유형은 독립변수를 활성화 또는 비활성화하도록 하는 on/off버튼에 해당합니다. 여러 개의 변수는 pull-down 메뉴로 표시되어 해당 되는 사항을 선택할 수 있습니다. 이 버튼들 중에 하나를 선택해서 누르면, 나머지 가 팝업창으로 뜹니다.

64 64 입력 제어 준비하기 직접 제어 그래픽 객체는 그림 7-1에서 보여집니다. 개별 제어의 예는 용존 산소 (DO)제어를 켜 고 끄는 스위치입니다. 복합-상태, 여러 옵션을 가진 개별 변수에 대한 그래픽 객체는 버튼의 풀다 운 메뉴입니다. 그림 7-1에서 DO 제어기 유형 (P, PI, PID)의 경우를 볼 수 있습니다. 그림 7-1 제어창에 표시된 네 가지 직접 (사용자-인터액티브) 제어 유형 슬라이더나 증가치 제어는, 슬라이더나 버튼의 왼쪽에 값을 입력할 수 있습니다. 값을 입력한 후 Return (또는 Enter)키를 눌렀을 때, 새로운 입력이 실행됩니다. 슬라이더 제어의 경우, 슬라이더 포인터가 새로 운 위치로 옮겨지는 것을 볼 수 있을 것입니다. 정의된 최대와 최소 영역이 유지합니다.초과하는 값을 입 력하면, Return (또는 Enter)키를 눌렀을 때 최대 또는 최소값이 사용자의 값보다 초과합니다. 슬라이더, up/down, ON/OFF, pull down 메뉴는 모두 rest(리셋) 우측에 버튼을 가지고 있습니다. 이 버 튼을 누르면 원래 디폴트 값으로 리셋됩니다. Input 탭 위에 위치한 Reset All Controls 버튼을 누르면 모든 입력 제어 조건들이 리셋됩니다. 간접 제어 GPS-X 자체 과정에 의한 변수 제어를 포함하기 위하여 독립변수의 사용자-인터액티브 제어를 넘어 서 제어 개념을 확대합니다. 이러한 과정은 다음을 포함합니다: File input control : 이 기능은 파일로부터 데이터를 읽습니다. 다른 시뮬레이션에 의해 생 성된 데이터는 스프레드시트나 워드 프로세서 프로그램으로 산출하거나 실제 플랜트로부터 얻을 수 있습니다. 데이터는 연속적입니다, 예를 들어 유입수 유량 값은 감소할 수 있고, 예 를 들어, on 또는 off 와 옵션1, 옵션2 등이 있습니다. 본 과에서는 표준 텍스트 파일 (ASCII)로부터 입력 데이터를 사용하는 순서에 대하여 설명합니다. Analyze control: 이 과정은 독립변수 값이 자동적으로 변합니다. 최소, 최대값과 증가치를 지정하고 GPS-X는 민감도 분석 결과를 생성하기 위하여 적절한 횟수로 시뮬레이션을 구동합 니다. 민감도 분석을 위한 추가적인 입력 데이터 요구가 있습니다. 민감도 분석 설정과 수행 에 대한 많은 정보는 10장에서 다룹니다. Optimize control : 이 과정은 모델 출력과 실제 데이터간의 오류를 최소화하기 위한 전문 과정을 사용하여 변수 값을 계산합니다. 최적화 목표로 실제 데이터를 제공하고 모델 변수를 지정합니다. 최적화 설정과 수행에 관한 더 많은 정보는 11장, 최적화 도구를 살펴 보시기 바랍니다. 이러한 제어 유형에서, 확실한 초기 설정 정보를 제공합니다. GPS-X는 독립 변수 값에 따라 적절 하게 제어, 또는 설정합니다. 이러한 제어 유형 각각에 대한 그래픽 객체는 현재값을 가리키는

65 입력 제어 준비하기 65 non-interactive gauge입니다. 예를 들어, 그림 7-2는 민감도 분석으로 설정할 때의 파일 입력과 분석 제어에 대한 척도를 보여줍니다. 파일 제어에 대한 독립 변수는 플랜트 유입 유량이고 분석 제어에 대한 독립변수는 포기조로 유입하는 전체 공기량입니다. 몇 가지 시뮬레이션은 민감도 분 석에서 수행하고, 이는 전체 공기량 각각의 값에 대한 것입니다. 처음 시뮬레이션 시작에서 데이터 는 파일로부터 읽어 들입니다. 시뮬레이션이 진행됨에 따라, 유입 유량의 현재값과 전체 공기량은 이 척도에 표시됩니다. Non-interactive gauge는 또한 최적화 제어에 대해서도 나타납니다. 그림 7-2 제어창에 나타난 간접 제어 유형 (분석과 파일입력) 입력 제어창 그래픽 제어는 하나 이상의 라벨이 붙여진 입력 제어창에 표시됩니다. 그림 7-1에서 제어창은 Process Control 라는 제목이 붙여져 있습니다. 사용자가 원하는 만큼 많은 제어창을 정의하고 편리한 방법으로 구성할 수 있습니다. 예를 들어, 모든 파일 입력 제어를 단일 제어창에 두고 다음 독립변수 최적화를 제어 할 수 있습니다. 입력 제어 설정 단계 제어를 설정하기 전에, 시연할 시나리오와 필요한 인터액티브 제어 유형을 생각합니다. 원하는 만큼 제어 를 정의할 수 있습니다; 하지만, 너무 많은 창이 만들어지면, 화면이 복잡해질 것입니다. 거꾸로 말하면, 너무 적거나 잘못된 제어가 설정되면, 인터액티브 제어의 정도가 부적당합니다. 최선의 제어 화면을 결정 하기 위하여 설정과 시뮬레이션 사이에서 몇 번을 반복해야 합니다. 예비 시뮬레이션 계획으로 유용하며, 제어 선택과 설정은 쉽고 시뮬레이션 모델이 로드하는 동안에도 제어창을 빠르게 바꿀 수 있습니다. 입력 제어는 오로지 시뮬레이션 모드에서만 만들고/편집하고/삭제할 수 있습니다. 유입수 객체 유량 또는 합성 변수와 공정 객체 파라미터 또는 초기 변수, 연속 또는 불연속 모두 제어에 연결되어 있습니다. 모델에서 잠재적으로 종속변수의 동적 작용을 바꿀 수 있는 독립 변수가 있습니다. 종 속 변수는 상태 또는 그 미분으로부터 계산된 복합 변수와 사용자가 정의할 수 있는 2차 변수, 상태변수, 그 미분, 공정률 등 복합 변수를 포함합니다. 독립 변수는 시뮬레이터의 통합과 계산 루틴에 의해 계산된 응답 변수이기 때문에 바꿀 수 없습니다. 입력 제어를 만드는 세 단계가 있습니다: 1. 하나 혹은 그 이상의 빈 입력 제어창을 만듭니다 (그림 7-3) 2. 제어할 독립 변수를 정하고, 빈 창에 드래그 합니다.(그림 7-4) 3. 새로운 입력 제어창을 설정하고 제어를 조정하기 위하여 오른-클릭합니다. (그림 7-5) 그림 7-3 STEP 1 새로운 탭 생성 클릭

66 66 입력 제어 준비하기 그림 7-4 STEP 2 빈 탭에 독립변수 드래그하기 그림 7-5 STEP 3 설정변경(input control properties) 클릭하기 새로운 입력 제어창 만들기 툴바에 위치한 New Tab 을 직접 클릭하거나, 빈바닥에 마우스 우측 클릭하여 Make New Tab 을 클릭해 서 입력제어 창에 새로운 탭을 생성합니다. 그림 7-6과 같습니다. 그림 7-6 입력 메뉴

67 입력 제어 준비하기 67 입력 파라미터를 제어창에 드래그하기 제어할 독립 변수는 원하는 파라미터를 데이터 입력 메뉴로부터 입력 제어창에 드래그하여 지정합니다. 데이터 입력 메뉴에 접근하려면 그림 7-7과 같이 객체 (또는 레이아웃 배경)에서 오른쪽 클릭하여 관심 객체의 공정 데이터에서 적당한 독립 변수 메뉴 항목을 선택합니다. 데이터 입력 메뉴는 유입수 객체에 대한 유량 또는 유입수성상 메뉴 항목이나 다른 공정 객체에 대한 입력 변수 또는 초기 조건 메뉴 항목 중 하나를 선택하여 접근한다는 점을 기억하십시오. 그림 7-7 데이터 메뉴, 유입수 (왼쪽) 와 공정 객체 (오른쪽) 객체 데이터 입력 폼에 있는 파라미터는 시뮬레이션이 진행됨에 따라 변할 수 있기 때문에 입력 제어창에 드래 그할 수 있습니다. 이는 플러그 흐름 반응조의 직렬 반응조의 숫자와 같이, 모델의 리컴파일을 요구하는 변수를 포함합니다. 다음 장에서 설명하듯이 입력 제어 설정하기와 출력 화면 그래프 설정하기를 구별하는 것은 중요합니다. 둘의 순서는 비슷하나, 표시 변수 선택은 오직 출력 그래프 변수 메뉴 항목으로부터 만들어집니다. 제어 변수 지정은 오로지 독립 변수 데이터 입력 폼으로부터 만들어지고 데이터 입력에 대한 필드에 의해 구분 됩니다. 그림 7-8은 데이터 입력 (Panel A)과 표시 변수 (Panel B) 폼 모두를 보여줍니다. Panel A에서 폼은 데이 터 값을 입력하는 필드를 포함합니다; 그에 반하여, Panel B에서 폼은 이러한 필드를 포함하지 않습니다. 입력 변수를 제어창에 드래그하면, 자동으로 창사이즈가 리사이즈 되고, 변수의 개수가 자동으로 정렬됩니 다. 두 개 이상의 창이 있다면 입력 변수들은 마우스로 드래그해서 한창에서 다른 창으로 이동할 수 있습 니다. Quick Tip: 사용자는 메뉴나 다른 입력제어창에서 인자를 기존탭의 오른쪽 빈쪽으로 드래그하여 새로운 탭을 빠르게 만들수 있습니다. 그렇게 하여 새로운 탭을 만들어서 안에 파라미터를 지정할 수 있습니다. 이 방법은 상단의 New tab 버튼을 누르지 않아도 됩니다.

68 68 입력 제어 준비하기 Panel A 데이터 입력창 Panel B 표시 변수창 그림 7-8 유입수 객체에 대한 데이터 입력 (A)과 표시변수 (B) 폼 입력 제어창으로부터 변수를 제거하려면, 파라미터 이름에서 오른쪽 클릭하고, 그림 7-9에서 보이는 바와 같이 제어 변수 삭제하기 를 선택합니다. 그림 7-9 입력 제어창으로부터 제어변수 삭제하기 사용자가 정의한 변수를 수용할 필요가 있는 만큼 충분한 제어창을 만들어야 합니다. 대부분의 경우에 단 일 제어창으로 만족하지만 다른 목적에 의한 다른 유형의 제어를 많이 가지고 있으면, 별개의 제어창을 만드는 것이 최선입니다. 제어창 사용자지정하기 하나 혹은 그 이상의 제어창을 만들고 인터액티브 제어로 사용하는 변수를 설정하면, 사용자가 제어창의 특성을 지정할 수 있습니다. 입력제어창에서 마우스 오른쪽을 클릭하면 Input Controls Properties 메뉴가 나타납니다. 입력 제어 탭의 마우스 우측을 클릭해도 같은 메뉴가 나타나고, 그림 7-10과 같이, 메뉴가 나타납니다.

69 입력 제어 준비하기 69 그림 7-10 입력 제어창 오른쪽 클릭하기 3개의 메뉴 옵션은 제어 변수의 상세한 사항과 대화창 자체에 대한 설정 옵션입니다. 제어창 특성... Input Control Properties 메뉴를 클릭하면 그림 7-11과 같이 나타나고, 각 입력 제어 파라미터 에 대한 제어기의 유형과 범위, 단위를 조정할 수 있습니다. 그림 7-11 제어창 특성 메뉴 메뉴의 마지막 열은 제어 형식입니다. 다음의 여섯 가지 다른 제어 형식을 정의합니다: 1. 슬라이더 2. 위/아래 (increment) 3. 켜기/끄기 (discrete) 4. 분석 5. 최적화 6. 파일 입력 7. 데이터베이스 GPS-X에 의한 최소 (Min), 최대 (Max)와 증가치 (Delta)값의 해석은 아래에서 설명하듯이 각 제어 유형에 따라 다릅니다. Slider (슬라이더): 최소 및 최대치는 슬라이더의 전체 범위를 정의합니다. 슬라이더의 해상 도는 최대-최소치로 계산된 범위의 1/100th입니다. 증가치는 무시합니다. 최소 및 최대치 디 폴트는 0과 1000으로 정합니다. 이는 사용자가 바꿀 수 있습니다. Up/Down (increment): 최소 및 최대치는 증가할 수 있는 변수를 넘어서 범의를 정의합니 다. 델타 값은 증가치를 채택합니다. 델타의 디폴트 값은 1입니다. 최소 및 최대치 디폴트는 0과 1000으로 정합니다. 이는 사용자에 의해 바뀔 수 있습니다.

70 70 입력 제어 준비하기 On/Off (켜기/끄기) : 이 제어에 대하여 나뉘어진 선택 (둘 이상)이 있습니다. 최대, 최소치 와 델타 (입력했다면)는 무시합니다. Analyze (분석): 최소 및 최대치는 민감도 분석 한계를 정의하고 증가치는 시뮬레이션을 구 동하는 동안의 변수 증가분입니다. 민감도 분석에서 GPS-X는 최소치부터 최대치까지 증가치 로 독립변수를 변경합니다. 델타 디폴트 값은 1입니다. 최소 및 최대치의 디폴트는 0과 1000 으로 정합니다. 이는 사용자에 의해 바뀔 수 있습니다. 분석 제어 사용은 10장에서 다룹니다. Optimize (최적화): 최소 및 최대치는 최적화 절차에서 제약이 됩니다. 최적화는 독립변수를 최소치보다 적거나 최대치보다 많게 설정하지 않습니다. Non-interactive gauge 제어는 최소 및 최대값으로 이 값을 취합니다. 델타 (입력했다면)는 무시합니다. 최소 및 최대치 디폴트는 0과 1000으로 정합니다. 이는 사용자가 바꿀 수 있습니다. 최적화 제어 사용은 11장에서 다 룰 것입니다. File Input (파일입력): 최소 및 최대치는 입력 데이터를 필터 하는데 사용합니다. 자료가 읽 힐 때, 이는 이 값과 비교합니다. 입력 자료가 최소보다 적다면, 최소치와 같도록 설정합니다. 입력 자료가 최대보다 많으면, 최대치와 같도록 설정합니다. 델타 값 (입력했다면)은 무시합 니다. 최소 및 최대치 디폴트는 0과 1000으로 정합니다. 이는 사용자가 바꿀 수 있습니다. 파일 입력 제어는 아래 파일 입력 제어 사용하기 섹션에서 설명합니다. Database (데이터베이스) : 파일입력과 마찬가지로, 이 부분은 MySQL와 같은 데이터베이스 로부터 시간별 데이터를 읽는 것입니다. 들어오는 데이터의 필터링을 위해서 최소값과 촤대 값이 필요합니다. 데이터들이 들어오면 이 최소/최대값과 비교합니다. 즉, 최소값보다 작으면 그 값은 설정한 최소값으로 바뀌고, 최대값보다 크면 큰값이 최대값으로 바뀌게 되는 것입니 다. 디폴트 값으로 최소값은 0, 최대값은 1000으로 설정되어 있습니다. 사용자는 최소/최대값 을 변경할 수 있습니다. 데이터베이스 옵션은 Advanced Online Feature 라이선스를 구매한 고객에게만 한정된 사항입니다. 자세한 정보를 알고 싶으시면 Hydromantis로 연락주시기 바 랍니다. GPS-X는 선택된 유형이 지정된 독립 변수에 적절한지 확인하기 위하여 제어 유형의 적당한 선택 을 하도록 합니다. 제어 유형 선택하기 드롭다운 메뉴는 오로지 유효한 제어 유형을 표시하여 사 용자가 부적절한 제어 유형을 선택하지 않았는지 확실하게 합니다. 예를 들어, 바이너리 제어는 연 속 변수에 대한 옵션이 아닙니다. 다른 변수 유형에 대한 적당한 제어 유형은 표 8-1과 같습니다. 표 7-1 다른 변수 유형에 대한 제어 유형 변수 타입 예 시 제어 형식 binary discrete (on/off) controller activated On/Off, Analyze, File Input multi-state discrete controller type Up/Down, Analyze, File Input continuous controller gain Slider, Up/Down, Analyze, Optimize, File Input 입력 제어탭 이름 바꾸기 입력 제어탭의 이름을 바꾸기 위해서는 해당 탭을 더블 클릭하여 이름을 변경할 수 있습니다. (그림 7-12)

71 입력 제어 준비하기 71 그림 7-12 입력제어 탭의 이름 변경하기(더블 클릭) 또 다른 방법으로는, 탭위를 마우스 우측클릭해서 Rename Tab 을 선택하여 그림 8-8과 같이 이름을 변경할 수 있습니다. (그림 7-13) 그림 7-13 입력 제어창 이름 변경하기(마우스 우측 클릭) 디폴트로 입력제어 탭 이름은 Input1, Input2와 같이 순서대로 만들어지고, 이는 사용자가 언제든지 변경 할 수 있습니다. 제어탭 삭제하기 탭 상단의 삭제 버튼이나 탭위를 마우스 우측클릭하여 Delete Tab 을 선택하여 삭제합니다. 탭을 삭제 하게 되면 제어탭 안의 모든 변수도 삭제됩니다. 파일 입력 제어 사용하기 많은 경우, 입력 파일로 사용할 데이터는 GPS-X 외부에서 생성된 것을 사용하는 것이 바람직합니다. 예를 들어, 이는 실제 플랜트 유입수 유량과 모델에 입력으로서 플랜트 유출 데이터와 모델 사이에서 반응하는 차이를 보기 위한 혼합물 데이터를 사용하는 것이 편리합니다. 먹이-단계 전략과 같은 운전상 보고서는 파일을 설정하는데 사용합니다. 이 파일은 실제 플랜트 내 운전을 모의하는 모델을 변경하는 방법에 대한 소개를 포함합니다. 파일 입력 제어 유형은 이러한 목적으로 사용합니다. 파일 입력 제어 유형은 적절하게 포맷된 ASCII 파일로부터 직접적으로 데이터를 읽습니다. 이는 현재 레 이아웃 디렉토리에 존재하는 입력 데이터 파일을 각별히 포맷하고, 관련된 파라미터는 파일 입력 제어기 로서 설정한다고 가정합니다. 이 섹션은 데이터 파일을 설정하고 파라미터를 적절하게 제어하는 법을 보 여줄 것입니다. 파일 입력 제어기를 위한 데이터를 준비하는 두 가지 방법이 있습니다: 수동적으로 데이터 파일을 만들거 나 GPS-X 데이터 파일 편집기를 사용합니다. 수동적으로 데이터 파일 만들기 많은 데이터 파일 (표준 텍스트, ASCII 에서)을 읽고 모델 입력 (input excitation 또는 driving functions) 또는 화면으로 사용할 수 있습니다. ASCII 파일은 두 곳 중 한 곳에 있을 수 있습니다. 현재 레이아웃이나 서브 디렉토리로서 같은 디렉토리 안에 있을 수 있습니다 (데이터 파일 구성하

72 72 입력 제어 준비하기 기 섹션 참조). 현재 레이아웃이라기 보다 디렉토리 안에 있는 파일에 대하여, 디렉토리 이름은 시 연되는 시나리오 이름으로서 같아야 합니다. 각 데이터 파일은 다음 규정에 따라 이름을 지어야 합니다: layoutname_identifier_yyyy_mm_dd.dat 여기서 layoutname 은 현재 레이아웃 이름입니다. identifier 은 텍스트 일련이고 yyyy, mm and dd 은 파일에 포함하는 데이터 시작 날짜와 일치하는 년, 월, 일을 뜻합니다. 식별자 일련은 입력 데이터 파일을 구성하는데 이용할 수 있습니다 (데이터 파일 구성하기 섹션 참조). ASCII 텍스트 파일에 대하여, GPS-X는 암호명과 시간 스탬프 데이터 값이 필요합니다. 이 파일 포 맷은 다음과 같습니다: t<delim>cryptic-name-1<delim>cryptic-name-2<delim>... time<delim>data-1<delim>data 파일에서 첫 번째 줄은 콤마, 탭 또는 스페이스입니다. 스페이스는 독립변수에 대한 GPS-X 암호명 에 따르는 식별자 t 를 포함하는 머리글 경계를 정합니다. 연속적인 이름은 시간 스탬프를 포함해 야 합니다. days 단위와 데이터 값의 십진법 양식 (decimal form)에서 또한 스페이스나 탭 (콤마 는 아닙니다)으로 경계를 짓습니다. 두 예제 데이터 파일은 그림 7-14에서 보여줍니다. t,bod1,x ? ? Panel B File name: rainfallrunoff_wwf_1994_03_15.dat Panel A File name: realplant_influent_1994_03_15.dat t rainfallwwf 그림 7-14 두 가지 ASCII 데이터 파일 예제 GPS-X에서는 변수들을 대한 시간이나 설정이 필요합니다. 물음표 (?) 표시가 들어있는 데이터는 해당 데이터가 빠져있는 것으로 간주합니다. 데이터가 누락되어 (?)표시가 되어 있는 부분은 해당 변수에 대해서 앞 시간 혹은 뒷 시간에서 가장 최근 데이터를 사용합니다. 데이터 파일 편집기 이용하기 GPS-X에는 문서와 편집.dat 파일을 위한 간단한 도구를 포함하고 있습니다. 편집기는 데이터 입력 이 가능한 (즉, 정렬 변수를 위한 데이터를 입력하기 위하여, ( )버튼을 눌러 먼저 정렬 메뉴로 접 근할 필요가 있습니다) 파라미터에서 오른쪽 클릭하여 접근할 수 있습니다. 그림 7-15는 선택된

73 입력 제어 준비하기 73 데이터 파일 메뉴를 보여줍니다. 그림 7-15 오른쪽 클릭하여 데이터 파일 메뉴에 접근하기 이 작업은 그림 7-16과 같이, 데이터 파일 편집기를 표시한 것입니다. 그림 7-16 GPS-X 데이터 파일 편집기 데이터 파일 편집기는 그래프나 파일 입력 제어기에 표시하기 위한 데이터 파일을 빠르게 생성하 는 편리한 방법입니다. 사용자는 데이터를 스프레드시트나 클립보드로부터 붙여진 데이터 (즉, Microsoft Excel로부터 데이터 칸을 복사하고 GPS-X로 붙여 넣은)로서 테이블에 직접 입력할 수 있 습니다. 다음 버튼은 데이터를 관리할 때 사용하는 버튼입니다.(그림 7-17) 그림 7-17 GPS-X 데이터 파일 편집기 메뉴 일단 데이터가 입력되면, 파일 > 다른 이름으로 저장하기 를 선택하여 데이터를 적절한 포맷에 저장합니다. 그림 7-18은 다른 이름으로 저장하기 메뉴입니다.

74 74 입력 제어 준비하기 그림 7-18 문서 GPS-X.dat 파일에 대한 다른 이름으로 저장 메뉴 이 창에서 적당한 폴더 (레이아웃이 저장된 폴더나 다음 시나리오 서브폴더)에 데이터를 저장할 수 있습니다. 파일명은 이미 정확하게 포맷되었고 데이터와 description 필드는 메뉴창의 오른쪽 에 있는 필드 내에서 조정할 수 있습니다. 파일을 저장할 때, 파일 입력 제어기에 의해 요구되는 알맞은 암호명, 데이터 포맷과 delineators 을 사용합니다. 이 방법은 사용하기 더 간편하고 쉬운 반면, 오직 데이터 파일 당 하나의 변수만 허락합니다. 여러 행의 데이터를 가진 하나의 파일을 준비하는 것이 더 유용합니다. GPS-X는 데이터 파일 편집기나 수동적으로 생성한 데이터 파일을 지원합니다. 시뮬레이션 하는 동안 파일 입력 데이터 읽기 데이터 파일이 적절하게 설정되고 나면, 파일 입력 제어기는 다음 단계에 따라 데이터를 읽도록 구성할 필요가 있습니다: 위에서 설명한 포맷 어느 것이든 사용하여 (수동적으로, 내장된 데이터 파일 편집기 를 사용하거나) 하나 혹은 그 이상의 데이터 파일을 만듭니다. 시뮬레이션 시작에서 의 데이터 (옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력 변수 > 시뮬레이션 설정 폼에서, t가 0일 때의 날짜와 시간 )와 적절하게 대응하는 데이터의 파일이름에 있는 데이터 를 명심합니다. 데이터 파일 편집기는 디폴트로 정확한 데이터를 선택해야 합니다. 시뮬레이션 모드로 가서 (이미 있지 않다면) 본 과의 앞에서 설명한대로 파일 입력 제어기를 설정합니다. 출력과 다른 제어를 설정합니다. 파일 입력 타입 제어로 설정되지 않았지만, 변수가 GPS-X에 의해 데이터 파일로부터 읽어 들인다면, 읽어 들인 변수로 정의된 데이터는 여전히 출력 그래프에 표시될 수 있습니다. 이는 데이터를 시뮬레이션 결과와 동시에 비교하여 모의하는 방법을 제공합니다. 8장을 보면 더 많은 정보를 알 수 있습니다. 시뮬레이션을 실행합니다. 데이터가 읽히고 시뮬레이션 하는 동안 파일 입력 제어기 가 활성화됩니다. GPS-X는 데이터 시계열의 최대 길이를 계산하기 위해 정지 시간 열에서 제어 > 설정 폼에 입력된 최소 및 최대치를 사용합니다. 데이터는 제어 > 설정 폼에 입력된 최대 정지 시간까지의 입력입니다 (디폴트 100일). 예를 들어, t가 0일 때의 날짜와 시간은 2006,1,1,0,0,0로 입력되고 정지 시간 최대치는 10일로

75 입력 제어 준비하기 75 지정하고, GPS-X는 날짜 2006_01_01와 2006_01_10까지 포함하는 파일이름에 있는 데이터를 읽습니다. 대신에, 모든 10일 데이터가 하나의 파일에 있는 파일을 구성할 수 있습니다. 파일 입력 제어기 범위 파일 입력 제어기를 통한 GPS-X에 제시된 데이터는 순서를 점검하는 간단한 오류에 속합니다. 최 대 및 최소 값은 종속된 데이터에 대한 하부 및 상부 범위로 사용합니다. 이는 측정된 데이터에서 잘못되거나 벗어난 데이터를 분리해 내는 편리한 방법입니다 - 각각의 범위는 부적절한 데이터 대 신 제시됩니다. 데이터 파일 구성하기 한 파일에 여러 개의 데이터를 구성할 수 있습니다. 이 경우, 프로그램은 각 지정한 타임 인터벌에 포함된파일의 모든 정보를 읽습니다. 만일 데이터 파일 헤더 부분에 변수 이름이 같아서 충돌 될 경우에는 처음에 읽은 데이터를 사용합니다. 데이터 파일 이름은 우선순위를 결정합니다. 예를 들 어, 파일헤더 이름은 다르지만, 파일 이름은 동일할 경우에 OS의 sorting 분류에 따라서 먼저 읽은 파일이 데이터파일로 사용됩니다. 이런 문제점을 예방하기 위해서는 다음과 같이 데이터파일을 관 리합니다. 1. 일일 기준으로 각 별도의 데이터 파일을 구성합니다. 2. 여러 날짜를 하나의 파일에 두고 싶지 않다면, 다른 데이터 파일에 같은 변수이름으 로 날짜를 덮어씌우지 마십시오. 데이터 파일의 시나리오 구성 결과 그래프, 파일 입력 제어 및 시뮬레이션 입력에 사용되는 데이터 파일과 파라미티 값을 데이터구성 툴로 관리할 수 있습니다. 구성툴은 복수의 시나리오를 통해서 데이터파일을 편집하고 관리할 수 있습니 다. 시나리오 모드에서, 시나리오 메뉴를 클릭하고, Configuration(구성) 메뉴를 클립합니다. (그림 7-19) 그림 7-19 입력 파일을 첨부하기 위해서 시나리오 구성을 클릭 시나리오 구성 대화창이 열리면 그림 7-20과 같습니다. 화면 아래쪽의 up/down 단추를 사용해서 현재 레이아웃의 시나리오 순서를 변경할 수 있습니다.

76 76 입력 제어 준비하기 그림 7-20 데이터파일을 설정할 시나리오 선택 데이터파일(data files)..을 클릭하면 Data File Manager 대화창이 그림 7-21과 같이 나타납니다. 기본 시 나리오를 포함한 모든 시나리오에 적용할 한 개 혹은 그 이상의 데이터파일을 설정할 수 있습니다. Remove 와 Edit 버튼을 클릭해서 각 파일들을 제거하거나 편집할 수 있습니다. 그림 7-21 Data File Manager 각 데이터 파일에서, Edit 을 클릭하면 그림 7 22와 같이 편집할 수 있습니다. 데이터가 중간에 비어있 을 경우 프로그램에서 자동으로? 마크를 채워 넣어서 그 전 데이터로 인식합니다.

77 입력 제어 준비하기 77 그림 7-22 시나리오 매니저의 File Editor

78 78 출력 준비 C H A P T E R 8 출력 준비 출력의 유형 출력은 GPS-X에 의해 생성되는 그래픽 또는 텍스트 정보를 말합니다. 화면 혹은 데이터 파일의 전자 양 식으로 나타납니다. 화면은 고정되어 있거나 시뮬레이터에 연결되어서 화면은 시뮬레이션이 진행됨에 따 라 계속적으로 업데이트합니다. 후자의 유형은 시뮬레이션이 진행됨에 따라 스크롤 하는 일정한 시간 창 을 유지합니다. GPS-X는 데이터 파일을 저장하는 기능을 제공하여 hardcopy (용지)출력, 보고서 준비, 데이터 보관 저장 등을 할 수 있습니다. 이 섹션 아래에서는 출력 설정 및 생성에 관한 과정과 가능한 출력 유형을 설명합 니다. 시뮬레이션의 결과물은 3가지 형태로 나타납니다. Quick Display Panels, 표, 사용자 정의 그래프. Quick Display Panels은 단위 공정의 중요한 정보를 빠르게 확인할 수 있는 기능입니다. 표는 플랜트 전체의 사 용자 정의로 만들어진 결과물을 의미합니다. 사용자 정의 그래프는 사용자가 여러 가지로 정의한 결과를 그래프로 보는 것입니다. GPS-X는 다음의 8가지의 그래프 유형을 지원합니다: 1. X-Y - X-축의 시간과 Y축의 종속 변수를 갖습니다. 2. X-Y 스크롤 - X-Y 시계열 플롯으로서 같은 축 라벨을 가지고 시간 증가치를 오른쪽으 로 스크롤합니다. 3. 막대 차트 - 단일 정렬 요소값을 표현하는 수직 바 각각을 가집니다. 4. 수평 막대 차트 - 막대 차트와 유사하나, 수직이 아닌 수평으로 운전합니다. 주로 침 전지 데이터를 표시하기 위함입니다. 5. 디지털 - 현재 변수값을 숫자로 표시합니다 D 막대 차트 - Z-축에 정렬 요소값이 있는 2-D 정렬을 표시합니다. 7. 그레이 스케일 - 회색 음영으로 표시되는 그래프입니다. 8. Probabilistic (Monte Carlo) 각 bin에 대하여 확률을 대표하는 히스토그램을 제 공합니다. 추가로, 이차침전지의 State Point Analysis를 분석 결과를 보기 위한 그래프도 제공합니다. Sankey 다이아그램을 통하여 5가지 변수(Flow, TSS, COD, TN, TP)에 대한 전체 시스템에서의 농도 흐름 을 시각적으로 확인할 수 있습니다. 선의 굵기로 해당 변수의 농도를 파악할 수 있습니다. 분석 모드에서, 7가지 유형을 추가하여, GPS-X는 특정 X-Y플롯을 만들기 위한 모든 시계열 표시에 대하여 지정된 시간 독립 변수를 대신합니다. 아래 섹션에서 출력 화면에 대해 알아보고, 이 그래픽 유형에 대한 더 많은 정보는 10장에서 제공합니다. 각각의 다른 그래픽 화면의 예제는 그림 8-4에서 보여줍니다.

79 출력 준비 79 QUICK DISPLAY PANELS Quick Display Panels는 시뮬레이션 모드에서 사용자들이 중요하게 여기는 정보를 쉽게 볼 수 있도록 만 든 것입니다. GPS-X 화면의 좌측 하단 레이아웃 안의 객체를 더블 클릭하면 우측 화면에 탭이 새롭게 생 성되면서 해당 객체에 대한 정보가 나타납니다. 객체에 대한 정보의 종류는 이미 설정된 것 입니다. 그림 8-1은 PFR 객체에 대한 Quick Display Panel의 모습입니다. 각 연결 지점에 관한 정보가 있는 단위 공정 그림 단위 공정 그림 주변 의 다양한 정보를 보 여주는 풀다운 메뉴 이 객체에 관한 가장 중요 한 시뮬레이션 결과 목록 변화 단위에 대한 풀 다운 메뉴들 해당 객체에 대한 추가 작용 변수 해당 객체의 in/out Mass flow 그림 8-1 PFR 객체에 대한 Quick Display Panel Quick Display Panel의 정보는 잘라내기/붙여놓기를 해서 데이터를 사용할 수 있고, 보고서로 내보낼 수도 있습니다. Quick Display Panels 에서 데이터 잘라내기/ 붙여 넣기 Simulation Results 혹은 Operational Variables 의 데이터를 선택해서 마우스 우측 클릭하면 Quick Display Panel의 데이터를 클립보드에 붙여 넣기 할 수 있는 메뉴가 나타납니다. 사례는 그 림 8-2와 같습니다.

80 80 출력 준비 그림 8-2 Quick Display Panel의 클립보드에 데이터 카피하기 Quick Display Panel의 모든 정보는 엑셀로 보고서 내보내기를 할 수 있습니다. 출력 그래프 탭위 에 위치한 Export Data to an Excel File 버튼을 누르면 선택한 디렉터리에.xls 파일이 저장됩니 다. 보고서 내보내기 후에 해당 엑셀파일을 열어서 보면, 그림 8-1에서 보여준 QuickDispaly 패널 에 대한 보고서가 그림 8-3과 같은 형식으로 나타납니다. 그림 8-3 Quick Display Panel 엑셀로 보고서 내보내기 기능

81 출력 준비 81 사용자 지정 표(Tables) 공정 변수나 물질수지 결과를 표 형식으로 보는 것은 시뮬레이션 결과를 보는데 있어서 상당히 편리합니 다. Stream Variables는 유량, 상태변수, 합성변수 등의 내용을 포함하고, process variables는 HRT, 볼륨, 유기물 부하 및 에너지 소비등과 같은 내용을 포함하고 있습니다. Stream variables에는 물질수지 표를 포 함하고 있습니다. New Table Tab 버튼을 클릭하면 새로운 테이블에 대한 결과 화면이 나타납니다. 그림 8-4와 그림 8-5 는 Stream Variables와 Process Variables에 대한 일반적인 옵션 대화창입니다. 그림 8-4 Stream Variables 표 옵션 ]

82 82 출력 준비 그림 8-5 Process Variables 표 옵션 그림 8-6과 그림 8-7은 stream variables와 process variables의 결과 화면입니다. Stream variables 표는 전체 플랜트의 물질수지를 보는데 아주 유용합니다. 그림 8-6 Stream Variables 결과 표

83 출력 준비 83 그림 8-7 Process Variables 결과 표 위의 두 가지 표 형식은 사용자가 표의 아무데서나 마우스 우측클릭하면 클립보드에 정보를 복사할 수 있 고, 특정 열에 대해서는 bar 차트로 그래프로 표시할 수 있습니다. (그림 8-8) 그림 8-8 마우스 클릭으로 데이터를 클립보드에 복사하기 Stream Variables의 결과 표에 Graph 아이콘을 클릭하면 해당 데이터가 bar 차트 그래프로 생성됩니다. (마우스 우측 클릭하여 Create Bar Chart 명령과 동일한 결과) 그림 8-9와 같이 새로운 탭에 Bar 차트 그래프가 만들어진 것을 확인할 수 있습니다.

84 84 출력 준비 그림 8-9 Bar 차트 그래프 만들기 모든 표와 그래프는 탭의 위쪽 버튼 Properties 을 클릭해서 환경설정을 변경할 수 있습니다. 이 버튼을 클릭하면 표의 경우 그림 8-6과 같이 초기 설정 화면이 나타납니다. Bar 그래프에 대한 환경 설정 메뉴는 변수의 순서, 제거, x축 y축 스케일 및 auto scale등의 옵션을 설정할 수 있습니다. (그림 8-10) 그림 8-10 Bar 그래프 환경설정 화면

85 출력 준비 85 사용자 지정 그래프 출력 탭 출력 그래프의 탭은 사용자의 목적에 따라 여러 개를 생성하여 사용할 수 있고, 시뮬레이션에 필요로 하 는 정보를 담은 결과물을 만들 수 있습니다. 출력 탭 상단에 위치한 Add Tab(탭추가) 버튼을 이용하여 새로운 탭을 생성하면, 빈 바닥의 새로운 탭 이 만들어집니다. 새로운 탭에는 레이아웃 공정 객체의 출력변수들을 그래프로 표현할 수 있습니다. 그래픽 화면을 위한 유형과 포맷은 시뮬레이션을 실행하기 전에 지정해야 합니다. 이는 시뮬레이션을 설 정에서 원하는 그래픽 유형, 모의할 변수 및 최소, 최대값을 택해야 함을 의미합니다. 관찰하고 싶은 모델 양상과 정보 데이터를 최대화하기 위한 출력 변수를 분류하는 방법에 대하여 생각하십시오. 여기 출력 그 래프에 나타나는 데이터에 대한 가이드라인이 있습니다: 집단 변수는 단일 그래픽 창과 비교할 수 있습니다. 예를 들어, 단일 반응조에서의 인 제거와 관련된 상태변수가 같은 화면에 있다면, 쉽게 비교할 수 있습니다. 집단화 (grouping)는 결과 를 시각적으로 비교할 수 있습니다. 하나의 그래픽 창에 대한 20개 이하의 변수를 표시합니다. GPS-X는 X-Y 에서 모의하거나 X-Y 그래프를 스크롤 하는 변수를 20개 이상 허용하지 않습니다. 순간치가 중요할 때에만 디지털 화면을 사용합니다. 예를 들어, 시뮬레이션에서는 오직 현재 고형물 체류시간만 중요하다고 합니다. 디지털 화면은 변화율에 관한 정보는 제공하지 않지 만 단일 값을 표시하는 데에는 편리합니다. 단일 디지털 화면에 변수를 최대 20개까지 표시 할 수 있습니다. 지난 히스토리, 레벨이나 비율이 중요할 때 X-Y 또는 X-Y 그래픽 화면 스크롤을 사용하십시오. 이러한 화면은 변수, 순간레벨 및 변화율의 지난 히스토리 (x-축 스케일에 따라)에 관한 정보 를 제공합니다. 레벨 비교와 정렬 변수에서의 변화율에 관한 막대 차트를 이용합니다. 많은 정렬변수는 GPS- X에서 정의되고 대부분은 요소 간의 공간적 관계로 인하여 정의합니다 (예를 들어, 각 침전 층에서의 고형물 체류시간). 다이나믹 막대 차트는 상대적인 레벨과 정렬에서의 변수에 대한 변화율을 보여주지만 지난 히스토리 정보는 제공하지 않습니다. 살수여상 생물막 등에서의 DO 프로필, 농도를 표시하려면 그레이 스케일 또는 3D 막대차트 를 사용합니다. Monte Carlo 시뮬레이션에 대한 데이터를 출력할 때, Probabilistic (Monte Carlo) 그래프를 사 용합니다.

86 86 출력 준비 그림 8-11 출력 그래프 유형 적절한 화면을 결정하기 위해서는 여러 번 반복해야 합니다. 시뮬레이션은 언제든지 멈출 수 있습니다. 오 른쪽 클릭하여 출력 그래프를 변경하고 시뮬레이션으로 되돌아가 새로운 출력을 봅니다. 이 방법에 대해 서는 아래에 자세히 설명합니다. State Point Analysis 그래프 State Point 분석은 이차침전지 설계시 최대 고형물 부하량을 분석하기 위한 분석도구 입니다. 분 석에 사용되는 MLSS 농도는 설계값을 사용할수 도 있고, 시뮬레이션 되는 값을 그대로 사용할 수 도 있습니다. State point 분석 그래프를 만들기 위해서는 이차침전지 객체를 클릭해서 출력변수 > State Point Analysis Graph 옵션을 선택하면 그림 8-12와 같이 나타납니다. 그림 8-12 State Point Analysis Graph 선택하기

87 출력 준비 87 State Point Analysis 그래프는 침전지의 유량에 따라서 다이내믹하게 변동됩니다. 그림 8-13은 State Point Analysis 결과 그래프입니다. 그림 8-13 State Point Analysis 그래프 붉은 점이 노란선 안에 위치하고, 하늘색 선이 노란색 선과 만나지 않는다면, 침전지의 운전상태는 안전한 것으로 고려합니다. 텍스트 여기서 텍스트란 보고서와 보조 입력 데이터 파일, 내보내기 데이터 파일 및 프로그램 목록을 포 함한 ASCII 포맷 데이터 파일을 말합니다. 텍스트 출력은 모델 (그 구조와 디폴트 데이터)과 시뮬 레이션 결과를 문서화 하여 상세히 기록하는 것이 중요합니다. 전자 양식으로 저장된 시뮬레이션 데이터는 보조 분석 수행, 그래프 준비 등에 대하여 다른 프로그램에서 만들 수 있습니다. 모델을 빌드 하는 과정에서, GPS-X는 모델 구조를 더 자세히 이해할 수 있도록 고도 시뮬레이션 모델 코 드를 생성합니다. 이러한 종류의 텍스트 출력을 생성하고 접근하는 과정은 다음 섹션에 나옵니다. 사용자 정의 탭의 출력 그래프 설정 시뮬레이션 하는 동안 표시하고 싶은 그래픽 종류와 변수를 결정하면, 다음 단계는 출력 그래프를 설정하 는 것입니다. 이 단계는 시뮬레이션을 실행하기 전에 완성해야 하지만, 시뮬레이션과 출력 설정 사이를 반 복하여 최상의 화면을 얻을 수 있습니다. 출력 설정 순서는 입력 제어를 설정하는 것과 유사합니다. 출력 그래프 설정에 대한 주요 3 단계입니다: 1. 하나 이상의 빈 출력 그래프 창을 만듭니다.

88 88 출력 준비 2. 그래프에 나타낼 변수를 지정하고, 빈 출력창으로 드래그합니다. 3. 출력 그래프에서 오른쪽 클릭하여 그래프 특성을 조정합니다. 이 세 단계에 대한 자세한 내용은 아래에서 논의합니다. 새 출력 그래프 탭 만들기 툴바의 New Tab 을 클릭하여 새로운 출력 탭을 만들 수 있습니다. 혹은 출력 그래프의 마우스 우 측 클릭하여 Make New Tab 메뉴를 선택해서 만들 수 도 있습니다. 그래프에 출력변수 지정하기(변수 드래그) GPS-X 모델 내 어떠한 변수도 출력 변수로 지정할 수 있습니다. 상태변수와 그에 따른 미분, 합성 변수, 입력, 특별 계산 변수, 사용자-지정 변수와 모델 항목을 포함합니다. 시뮬레이션 코드에서 변수 유형은, 시스템-관련 변수를 포함하는, 출력 변수입니다. 사용자가 필요로 하는 변수가 존재 하지 않는다면 기존 변수로부터 계산하여 원하는 변수를 얻어 이를 정의하고 모의 할 수 있습니다. 사용자 지정 변수에 대한 더 많은 정보를 원한다면, 12장 GPS-X 사용자지정하기를 보십시오. 표시하기 위한 변수 지정 방법은 : 1. 시뮬레이션 모드에서, 객체 아이콘이나 연결 포인트를 오른쪽 클릭하여 공정 데이터 메뉴를 띄웁니다. 주의 : 연결 포인트와 공정 객체 위의 출력 변수 메뉴가 다르므로,

89 출력 준비 89 주의하여 클릭합니다. 2. 출력 변수 메뉴 항목을 선택합니다. 이는 그림 8-14, Panel A에 나와 있습니다. 3. 관심 객체의 변수 또는 변수 그룹 메뉴를 선택합니다. 출력 변수창은 그림 8-14, Panel B에서 보여지듯이, 가능한 출력변수 리스트가 나타날 것입니다. 출력변수가 그 림 8-15에서와 같은 정렬로 나타나면, 정렬버튼을 클릭하여 두 번째 폼으로 접근하여 정렬의 개별 요소를 선택하십시오. 4. 리스트에서 관심 객체의 출력 변수를 찾고 가능한 출력 그래프창에 드래그합니다. 변 수가 출력 그래프 (디폴트에 의한 X-Y 그래프 유형)에 추가되는 것을 볼 수 있을 것입 니다. 5. 승인 버튼을 클릭합니다. 그림 8-14 데이터 메뉴 처리 과정 마지막 단계가 중요합니다. 선택을 저장하려면, 창 제어로 닫기 보다 승인 버튼을 눌러 닫습니다. 승인을 클릭할 때, GPS-X는 선택을 저장하고 선택된 출력 변수를 적절한 출력 그래프에 둡니다.

90 90 출력 준비 그림 8-15 여러 개 변수를 포함한 출력변수의 표시 일반적으로, 표시하는 변수는 모든 연결 지점에서 다릅니다. 예를 들어, 플러그 흐름 반응조의 유 입수 지점에서의 출력 변수는 유출과 반송 지점에서의 출력 변수와 다릅니다. 이는 그림 8-16에 서 연결 지점 (Panel A), 공정 데이터 팝업 메뉴 (Panel B)와 플러그흐름 반응조 유입수 지점의 합 성 변수 리스트 (Panel C)와 반송 라인 지점 (Panel D)을 보여주며 증명하고 있습니다. 연결 지점 은 닫혀있고 표시 리스트는 비슷함에도 불구하고, 이 두 공정 흐름에서 성분 농도는 매우 다릅니 다. 그래서 각 변수에 적절하게 표시를 하는 것이 중요합니다. 이를 돕는 방법 중 가장 빠른 방법 은 표시변수의 앞에 있는 유량 흐름의 라벨을 적고 마우스 포인터를 출력 변수 위에 둔 채로 드로 잉보드에 표시된 출력 변수의 흐름 라벨 이름과 비교하시면 됩니다.

91 출력 준비 91 그림 8-16 플러그 흐름조 객체에 대한 다른 두 연결 포인트에서의 표시 변수 3단계에서 열린 창은 시뮬레이션을 위해 변수를 지정하는데 사용하는 데이터 입력창과 유사하게 보입니다. 출력 변수창은 변수값을 입력하는 부분이 없다는 점에서 다릅니다. 출력 변수와 입력 파 라미터의 혼동을 피하기 위하여 이 구분을 명심하십시오. 관심 객체의 출력 변수가 정렬 (정렬 변수)이라면, 표시 창은 그림 8-4에서 보이는 바와 같이 변수 이름 옆에, 생략 부호 <...>를 의미하는 정렬 버튼을 포함합니다. 지정 정렬 요소를 선택하기 위하 여, 정렬 버튼을 클릭하여 정렬 요소 리스트를 얻습니다. 표시하고 싶은 요소를 선택하고 확인 버 튼을 클릭하여 선택을 저장하고 창을 닫습니다. 정렬 요소가 선택되면, 정렬 버튼을 포함하는 창에 서 확인 또한 클릭해야 합니다. 시계열 플롯에서의 개별 라인으로서 요소를 플롯 하려면, 정렬 변 수 자체는 선택하지 마십시오. 정렬변수와 X-Y지정, X-Y 스크롤, 또는 변수에 대한 디지털 화면을 선택하면, 오직 첫 번째 요소만이 표시됩니다. 정렬 변수의 요소는 막대 차트에서 가장 편리하게 표시될 수 있습니다. 표시할 정렬변수를 선택하 기 위하여, 위의 4단계와 같은 절차를 이용하나, 단지 정렬변수 (요소라기보다는)만 선택합니다. 스칼라 변수 또한 막대 차트에 표시할 수 있습니다. 이 경우, 막대 차트는 단일 막대로 구성합니 다; 하지만, 이는 슬러지 블랭킷 높이, 가변성의 탱크 부피 등에서의 변화를 표시하는데 유용합니 다. 다음은 표시변수를 선택할 때의 규정입니다: 펌프 유량 흐름, 유출 유량 흐름과 플러그 흐름 반응조에서의 최종 반응기는 동일한 합성, 상 태, 화학양론적 표시 변값을 가집니다.

92 92 출력 준비 모든 연결 지점에서 같은 목록의 표시 변수를 갖는 것은 아닙니다. 객체 내 메뉴는 연결 지점 의 메뉴와 다릅니다. 드로잉보드에 표시할 수 있는 메뉴는 세 개의 카테고리로 묶을 수 있습니다: 1. 객체 내부 2. 유출 또는 월류 연결 지점 3. 그 외 연결 지점 이 표시 메뉴 유형은 훨씬 이전에서 설명하였습니다. 내부 표시 메뉴 객체의 물리적 환경 설정을 기반으로 한 내부 표시 변수 메뉴에는 다음의 두 가지 유형이 있습니 다: 완전 혼합객체이거나 부피가 0인 객체 내부 구조를 가진 객체 첫 번째 유형에서는 객체 내 공간적인 변동이 없습니다. 수학적 모델은 대수 관계 (부피 0인 객체) 또는 상미분방정식 (완전혼합객체)에 의해 묘사됩니다. 어느 경우에도, 정렬이 정의되어 있지 않습니다. 내부 출력 변수 메뉴는 유출수 연결 포인트에서의 메뉴의 복사본 입니다 (아래 참조). 두 번째 유형의 객체는 플러그 흐름 반응조, 층으로 나뉘어진 침전지, 연속 회분식 반응조를 포함 합니다. 아마 이러한 객체에서는 농도 구배를 가질 것입니다. 수학적 용어로, 편미분방정식을 사용 하고 정렬이 정의됩니다. 이러한 객체에서 내부 출력 변수 메뉴는 일차 정렬로 접근합니다. 유출수 표시 메뉴 객체의 물리적 환경설정을 기반으로 유출수, 또는 범람, 출력 변수 메뉴에는 다음의 두 가지 유형 이 있습니다: 1. 고정상 모델 객체 (분산기, 혼합기 등) 2. 그 외 객체 첫 번째 유형 객체의 유출수 연결 포인트에 대한 표시 메뉴는 기본 표시 변수 세트, 즉, 모델 정보, 유량, 합성 변수, 상태 변수와 모델 화학양론을 가지고 있습니다. 범람 위치는 객체 대부분의 특정 연결 포인트입니다. 이는 출력 변수 세 가지 세트를 가집니다: 1. 고정상 모델 객체에 대한 기본 표시변수 2. 스칼라, 즉, 부피, 슬러지 블랭킷, 등을 사용하는 내부 모델 변수 3. 모델 파라미터 (단지 표시하기 위함이 아니라, 바로 Parameters 메뉴에서) 다른 표시 메뉴 연결 포인트에서의 표시 메뉴는 기본 표시 변수 세트, 즉, 모델 정보, 유량, 합성 변수, 상태 변수 와 모델 화학양론을 가집니다. 관심 객체의 출력 변수를 정하면, 그림 8-17과 같이, 기존 출력 그래프 창에 직접 드래그합니다.

93 출력 준비 93 그림 8-17 출력 변수를 출력 그래프로 드래그하기 Quick Tip 사용자는 메뉴나 다른 입력제어창에서 인자를 기존탭의 오른쪽 빈쪽으로 드래그하여 새로운 탭을 빠르게 만들수 있습니다. 그렇게 하여 새로운 탭을 만들어서 안에 파라미터를 지정 할 수 있습니다. 이 방법은 상단의 New tab 버튼을 누르지 않아도 됩니다. 출력 그래프 사용자지정 표시할 변수를 선택하고 하나 혹은 그 이상의 출력창을 만들고 나면, 각 그래프의 속성과 양상을 사용자 지정할 수 있습니다. 이 지정은 그림 8-18에서 보이는 바와 같이, 그래프 메뉴를 띄우는 출력 그래프를 오른쪽 클릭하여 할 수 있습니다. 그림 8-18 출력 창을 오른쪽 클릭하여 그래프 메뉴 접근하기 출력 그래프 특성 그림 8-19에서 보여주듯이, 출력 그래프 특성 창은 2개의 섹션이 있습니다. 상단의 섹션은 (Display Properties) 전체 그래프에 대한 설정을 포함합니다. 즉, 그래프의 형식, Y축 최소/최대값 등을 설정합니다. 하단의 섹션은 (Variable Properties)는 각 변수에 대한 개별적인 설정을 포함합 니다. 일부 설정은 Y축이 단독 혹은 묶음 스케일로 된 것인지에 따라서 불활성화 될 수도 있습니 다. 변수 특성(Variable Properties) 섹션에서는 표시되는 변수의 사용가능 한 단위를 설정합니다. 변수의 좌측에 작은 x표시를 틀릭하면 그래프 상에서 일시적으로 해당 변수가 보이지 않습니다. SAVE(저장) 은 출력창에 표시된 데이터를 내보내는 방법입니다. 저장 체크박스를 체크하면 GPS-X 레이아웃 파일이 저장된 경로상에 해당 출력 결과물이 파일로 내보내져 저장됩니다. 이 파

94 94 출력 준비 일은 데이터 후처리를 통해 엑셀이나 발표 그래픽으로 사용될 수 있습니다. 드랍다운 메뉴중에서 DATA SOURCE 메뉴는 데이터가 텍스트 파일로 저장되어야 할지 데이터베이스로 보내줘야 할지 설 정하는 것입니다. 다음은 SANKEY 다이아그램의 메뉴에 대한 자세한 설명입니다. Display: 이 메뉴는 화면상에 SANKEY 다이아그램을 표시할 것인지 혹은 표시될 변수의 농도값을 표시할지 선택하는 것입니다. 체크박스를 이용하여 설정합니다. Variable: 다이아그램에 표시될 5가지의 변수를 선택하는 것입니다. 드랍다운 단추를 이 용하여 설정합니다. Sankey: 다이아그램의 시각적인 설정을 할 수 있습니다. 선의 색상, 굵기 등을 설정할 수 있고, 바깥선을 진하게 할지 옅게 할지 사용자가 선택하여 설정할 수 있습니다. Export: 화면상 보여지는 다이아그램의 내용을 이미지로 저장하여 내보내거나, 파일 프 린트 등을 통해 내보낼 수 있습니다. 그림 8-19 SANKEY 다이애그램 설정 메뉴 Color 열은 출력 그래프에 표시되는 선이나 bar의 색상을 선택하는 것입니다. 네모난 칼라 색상 의 박스를 마우스로 클릭하면 그림 8-20과 같이 사용자가 직접 그래프에 표시될 색상을 선택할 수 있습니다. 그림 8-20 출력 그래프 속성 메뉴 출력 그래프의 Auto Scaling (자동축) GPS-X에서 자동으로 그래프 Y축의 스케일을 조정할 수 있습니다. 이 기능은 변수들 Y축 스케일에 대해서 개별적으로 설정할 수도 있고, 전체로 묶어서 자동축을 조절 할 수 도 있습니다. 시뮬레이 션을 통해서 최대 Y축 값을 자동으로 조절해서 시뮬레이션이 끝나면 최종적으로 축의 스케일이 결 정됩니다.

95 출력 준비 95 자동축 조절을 선택하지 않으면, 사용자가 직접 최소값과 최대값을 설정할 수 있습니다. Y축 값은 그림 8-21과 같이 Output Graph Properties 메뉴에서 설정할 수 있습니다. Scale All Axes Together 기능을 끈 상태에서, 축의 변수들에 대한 최소 최대값을 따로 설정 할 수 있습니다. 그림 8-21 색상선택 창 그림 8-22 자동축 조절 없이 개별적으로 축 값을 결정할 경우 도구 모음에서 자동 정렬 아이콘을 클릭하면 사이즈가 조정되고 출력 그래프가 화면에 있는 타일 포맷으로 움직입니다. 출력창이 움직이거나 바뀌었다면 (예를 들어, 새 창이 추가되거나), 다시 자 동 정렬을 클릭하여 창을 재구성합니다. 출력창이 표시되는 방법은 시뮬레이션 모드를 기반으로 합니다. 예를 들어, 분석모드에서, 그래픽 은 민감도 분석에서 데이터를 수용하여 수정할 수 있습니다. 이 경우, 독립 변수는 시간이 아니라, 분석의 초점으로 사용자에 의해 정의된 변수 입니다. 이 모드에서 GPS-X는 각 표시 변수 대 사용 자-지정 독립 변수값을 플롯 합니다. 표시 그래프는 최적화 모드에서 또한 변합니다. 시뮬레이션 모드와 각 모드에서 얻은 출력에 대한 정보는 9 ~ 11장을 보십시오. 출력 그래프 (디지털 제외)에서 얻은 결과값은 그래프 자체를 클릭하면 순간적으로 표시됩니다.

96 96 출력 준비 그림 8-23 막대그래프에서의 결과값 (왼쪽 클릭) 그래프의 단위는 축에 있는 단위 텍스트에서 오른쪽 클릭하고 드롭다운 메뉴로부터 새로운 단위를 선택하여 바꿀 수 있습니다. 시뮬레이션 모드 (즉, 분석모드가 아닌)에서, X-Y 와 X-Y 스크롤 유형 플롯은 본래대로 초기 0일과 정지 시간창에 보여지는 정지 값에서 최대로 표시됩니다. 시간간격은 X-Y 스크롤 -유형 시계열 플 롯을 위한 창 역할을 합니다. X-Y 스크롤을 사용할 때 초기 창 마지막까지 시뮬레이션을 구동할 필요가 있습니다. 그리고 나서 정지시간을 늘리고 계속을 클릭합니다. 시뮬레이션은 초기 창 을 넘 어 계속되고, X-Y 스크롤 플롯은 스크롤 합니다. 분석 모드에서는, 단지 X-Y-유형 플롯만 표시됩니다. 이 모드에서 표시할 수 있는 단 하나의 변수 인, 분석 변수는 X-축을 사용하고 반면 표시변수는 Y축을 사용합니다. 비슷하게, 최적화 모드에서 는 오직 X-Y-유형 플롯만 표시할 수 있고, X축에 시간과 Y축에 표시변수를 가질 것입니다. 분석 또 는 최적화 모드에서 불가능한 출력 유형 중 하나를 시도한다면, GPS-X는 출력에서 X-Y-유형 그래 프로 변환합니다. 출력 설정과 시뮬레이션 수행간에 이동하기 때문에, 만들어진 변화를 기록하고 그 정보를 어디서 읽는지 아는 것이 중요합니다. 일반적으로 창을 표시하는데 필요한 정보 설정은 오직 표시 시간에 서, 즉, 생성될 때 읽힙니다. 이러한 이유로, 표시 또는 파일 출력 지정은 창을 표시하기 전에 입력 하고 저장 (승인)해야 합니다. 실제 데이터 표시하기 실제 데이터는 GPS-X에 의해 읽히고 모델 예보와 비교하여 출력창에 표시할 수 있습니다. 이는 특 히 모델 보정에 유용한 기능입니다. 실제 데이터를 표시하는 절차는 모델에 입력하는 데이터를 읽 는데 사용하는 절차와 유사합니다 (파일 입력 제어 사용하기 섹션 참조). 한가지 차이점은 파일 입 력 제어를 설정할 필요가 없다는 것입니다. 데이터를 출력 창에 표시하기: 1. 7장에서 서술한 규정과 포맷 이름을 사용하는 ASCII 텍스트 파일을 만듭니다. 이 절차는 다음 규정의 이름을 이용하여 작업 중인 디렉토리 내 파일들을 만들도록 합니다: layoutname_identifier_yyyy_mm_dd.dat 이러한 파일은 실제 데이터를 적당한 ASCII 포맷으로 담고 있어야 합니다. 이 파일에 지

97 출력 준비 97 정된 변수 이름은 숨은 변수 이름과 일치해야 합니다. 2. 모든 변수와 상응하는 데이터에 대한 출력 창을 만듭니다. 시뮬레이션이 시작할 때, 데이 터는 자동적으로 탐색되고 적절한 창에 표시됩니다. 그림 7-16과 유사하게, 파일 편집 도구로써, 출력 그래프 특성 메뉴 버튼에서 Data File 을 클릭해서 이용할 수 있습니다. SANKEY 다이아그램 Sankey 다이아그램을 통하여 5가지 변수 유량, TSS, COD, TN, TP농도를 확인할 수 있습니다. Sankey 다 이아그램은 전체 플랜트의 단면도에 객체간 연결선의 굵기로 각 변수의 농도를 한눈에 파악할 수 있도록 한 것입니다. Sankey 다이아그램 만들기 Sankey 다이아그램을 만들기 위해서는, GPS-X를 실행하고, 상단의 툴바에서 Sankey 다이아그램 아이콘을 클릭하면 됩니다. (그림 8-24) 만들어진 다이아그램의 창은 그림 8-25와 같습니다. 그림 8-24 Sankey 다이아그램 아이콘 그림 8-25 Sankey 다이아그램으로 표현된 공정의 유량 현황

98 98 출력 준비 Sankey 다이아그램 옵션 Display : 이 메뉴는 Sankey 그래프를 표현할 것인지 여부, 공정의 라인에 해당 변수의 값을 표현 할 것인지 체크박스로 선택할 수 있는 메뉴입니다. Variable : 다이아그램에 어떤 변수를 표현할 것인지 드랍다운 메뉴에서 5가지 변수를 선택할 수 있습니다. Title 체크박스를 선택하면 화면상단에 해당 변수의 이름이 나타납니다. Sankey : 다이아그램의 색상 옵션을 설정합니다. 사용자의 선택에 따라서 선의 색상과 두께 옵션 을 지정할 수 있습니다. 선의 바깥 부분을 흐리게 설정하거나 진하게 설정할 수 있습 니다. Export : 완성된 Sankey 다이아그램을 화면을 복사해서 이미지로 내보내어 붙여 넣기를 할 수 있 고, 이미지 파일로 내보낼 수 있습니다. 그림 8-26 Sankey 다이아그램 옵션 메뉴 텍스트 출력(TEXTUAL OUTPUT) 마이크로소프트 엑셀 보고서 내보내기로 그래프, 시뮬레이션 결과를 내보낼 수 있고, 텍스트 형식으로도 저장할 수 있습니다. 텍스트로 출력 저장하기 출력 그래프 속성 섹션에서, 속성 메뉴는 그림 8-10과 같이 보입니다. 출력 그래프 특성창에서 네 번째 열은 저장 입니다. 그 열 안에 있는 상자가 체크 ( )되면, GPS-X는 자동적으로 아래 이름의 파일에 있는 변수에 대한 데이터를 저장합니다. layoutname_scenarioname_yyyy_mm_dd.out layoutname은 현재 레이아웃의 이름이고, scenarioname은 현재 시나리오의 이름이고 (9장), yyyy_mm_dd 은 옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력 변수 > 시뮬레이션 설정 팝업 메뉴에서 지정한 날짜입니다. 그림 8-27은 GPS-X에 의해 생성된 데이터 파일의 예제입니다. 파일은 표준 ASCII 포맷에 있고 파일 출력에 지정된 모든 표시 변수에 대한 시계열 데이터를 포함합니다. 첫 번째 라인은 출력 변 수 리스트를 포함합니다. 각 변수 출력 이름 리스트에 이어 시간 열을 가리키는 식별자 t 을 가지 고 시작합니다. 두 번째 라인은 각 변수의 단위입니다. 세 번째 라인은 각 변수에 대한 정상상태 평가의 결과에 따르는 식별자 std 로 시작합니다. 나머지 라인은 시간 스탬프와 각 변수에 대한 값 을 포함합니다..out 파일은 모델링 모드로 되돌아올 때까지 열려있습니다. 시작을 한 번 이상 선택하면, 기존 파 일에 덮어 쓰게 됩니다. 그리하여,.out 파일은 항상 통신 간격 값이 가리키는 간격에서의 시작 시 간부터 정지시간까지의 단일 시뮬레이션 구 결과를 포함합니다. 원한다면, 출력 데이터 파일 이름 을 바꾸고 다른 디렉토리로 옮겨서 다음 시뮬레이션이 그 파일에 덮어쓰지 않을 수 있습니다.

99 출력 준비 99 t xltank(1) xltank(2) xltank(3) d g/m3 g/m3 g/m3 std 그림 8-27 GPS-X에 생성된 출력 데이터 파일의 예 입력 데이터로서 출력 데이터 이용 GPS-X 출력 데이터 파일은 입력 데이터 파일로서 같은 포맷을 가지고 있습니다. 입/출력 기능을 사용하여 기록/구동 매크로를 모방할 수 있습니다. 시뮬레이션 세션 기록하기: 1. 파일 출력을 저장하고 싶은 변수를 설정합니다. 일반적으로 이는 인터액티브 제어로 설정 한 변수가 됩니다. 데이터를 파일에 저장하기 위하여, 간단히 출력 그래프 특성 폼에 있 는 저장 열 아래 작은 상자를 체크합니다. 2. 원하는 대로 변수를 바꾸면서 시뮬레이션을 구동합니다. 시뮬레이션 설정에서 시나리오를 정의하는 것은 좋은 아이디어입니다. 3. 출력 데이터 파일 이름을 바꾸어 입력 데이터 파일 규정을 확정합니다. out 에서 dat 까지 세 글자의 확장자를 간단하게 바꿉니다. 4. 1단계에서 지정한 각 변수에 대하여, 각 제어에 파일 입력유형에 주고 시뮬레이션을 구동 합니다. 위 4단계로 시뮬레이션을 구동할 때, GPS-X는 필수적으로 2단계에서 수행한 시뮬레이션을 재생산 하여 입력 데이터 파일로부터 변수값을 읽을 것입니다. 이 기술은 인공적인 시나리오를 생성하는 데 유용합니다. 예를 들어, 강우 사상과 비슷한 데이터를 생성하고 싶다면, 이 방법을 이용하여 유 입 유량을 수동적으로 바꿔 데이터를 저장할 수 있습니다. 나중에 강우 유량 영향을 테스트하기 위하여 데이터를 저장할 수 있습니다. 보고서 기능 사용자가 Microsoft Excel 스프레드시트 포맷으로 보고서를 생성하는 기능입니다. 이러한 보고서는 이미지, 데이터, 파라미터 값, 모델 결과 및 다른 텍스트와 이미지의 조합을 포함합니다. 보고서는 시뮬레이션 전이나 후에 생성할 수 있습니다. 모델링 모드에서 생성되는 보고서는 오직 모델과 파라미터 디폴트에 관한 정보만을 포함합니다. 시뮬레이션 모드에서 생성된 보고서는 또한 모델의 현재 상태와 가장 최근 시뮬레이션의 시계열 데이터에 관한 정보를 포함할 수 있습니다.

100 100 출력 준비 보고서의 세 가지 종류: 보고서 종류 프린터 직접 출력 프린터로 Quick Display Panel, 그래프, 모든 tab의 내용을 바로 프린터로 출력 표준 보고서 고정된 콘텐츠와 포맷이나, 모든 모델 설정, 입력 및 시뮬레이션 결과 포함 사용자 보고서 사용자-정의 템플릿으로부터 만들어진 보고서로서 모든 데이터, 텍스트, 이미지와 다른 정보의 위치와 포맷 지정 보고서 생성하기 파일 > 보고서 메뉴 항목이나 도구 모음에 있는 보고서 버튼 (좌측)을 선택하여 보고서 설정 메 뉴를 엽니다 (그림 8-28). 사용자는 세 가지의 보고서 메뉴 중에서 선택해서 사용합니다. - Print Output Tabs Directly to Printer, Standard Spreadsheet Report 와 Custom Spreadsheet Report 그림 8-28 보고서 종류 선택 메뉴 프린터로 결과 탭 내용을 바로 출력하기 사용자는 Adobe PDF 형식이나 프린터로 결과 탭의 내용을 직접 출력할 수 있습니다. 모든 결과 탭들은 출력이 가능하고, Quick Display Panel의 내용도 출력 가능합니다. Option 버튼을 눌러서 좀더 자세한 정보를 확인할 수 있고, 그림 8-28과 같은 메뉴에서 선택할 수 있습니다.

101 출력 준비 101 그림 8-29 전체 탭을 출력하기 위한 설정 메뉴 Page Header 는 보고서 각 페이지의 상단에 들어가는 문구를 의미하는 것입니다. Date Stamp 는 헤더 부분에 현재 날짜를 입력하는 것입니다. Layout 버튼을 클릭하면 보고서의 첫 페이지에 사용자가 작성한 GPS-X 레이아웃 이미지가 출력됩 니다. Output Tabs 는 보고서에 포함될 tab의 목록을 보여줍니다. 사용자는 출력할 탭을 사용자 마음대로 선택할 수 있습니다. 그림 8-30는 출력되는 보고서의 샘플입니다. 그림 8-30 Print All Tabs 의 보고서 사례 표준 보고서 표준 보고서는 모든 모델 입력, 출력 및 시뮬레이션 결과를 표시하기 위하여 고정된 포맷과 스타 일을 사용합니다. 디폴트로, 보고서는 모든 정보를 포함합니다. 정보의 특정 유형을 빼고 싶다면, 옵션 버튼을 선택합니다. 보고서 옵션 메뉴 (그림 8-31)은 표준 보고서에 포함할 정보를 체크

102 102 출력 준비 하여 선택합니다. 그림 8-31 보고서 옵션 메뉴 보고서 옵션이 선택되면, 생성 버튼을 클릭하여 보고서 스프레드시트를 생성합니다. 보고서를 열어 완성합니다. 표준 보고서는 그림 8-32에서와 같이, 여러 가지 워크시트를 담고 있습니다: 그림 8-32 표준 보고서 Multiple Worksheets

103 출력 준비 103 워크시트는 다음으로 구성합니다: 워크시트 라벨 레이아웃 플랜트 레이아웃의 이름과 이미지, 모든 일반적인 데이터 설정 및 보고서 생성 시간/날짜 결과 그래프 각 그래프에 대한 하나의 워크시트로 이미지와 모든 데이터 포함 객체 객체의 각 유형에 대한 하나의 워크시트로, 모든 입력, 출력 및 각 객체에 대한 입력, 출력 및 노트 기록 포함. 같은 유형의 복합 객체는 한 페이지에 분류되어 있음. 사용자가 파라미터에 대한 정보를 Notes 필드에 입력한 경우, 그 정보는 보고서에 메모 (comment) 로 삽입되고, 엑셀 보고서에서 해당 셀의 우측에 작은 세모 모양을 클릭하면 내용을 확 인할 수 있습니다. (그림 8-33). 보고서 첫 페이지에 회사 로고를 자동적으로 삽입하려면, 다음 디렉토리에 이미지 (bmp, gif, jpg, png or tiff 포맷에서)를 저장합니다: C:\Program Files\GPS-X60\bin\gpsx6\resources\images\report 그림 8-33 파라미터 노트가 엑셀에서 메모 로 변환 사용자 보고서 사용자 보고서 옵션은 보고서에 삽입된 데이터를 지정하기 위해 XML-같은 템플릿을 사용합니다. 템플릿 파일 (.gpr 확장자를 가진)은 보고서가 펼쳐지는 방법을 설명하는 일련의 테그를 포함합니 다. 사용자 보고서를 생성하기 위하여, 보고서 설정 메뉴로부터 사용자 보고서옵션을 선택합니다. 기존 템플릿을 탐색하거나 새 템플릿을 만들어 보십시오. 새 템플릿 만들기는 샘플 표준보고서 템플릿이나 빈 템플릿으로부터 실행할 수 있습니다. 보고서 설정 메뉴의 템플릿 편집 버튼 선택 시 템플릿 편집기창이 뜹니다. 사용자 보고서 템플릿을 위한 시작 포인트로 표준 템플릿이나 빈 템플릿을 만들기 위하여 파일 > 새로 만들기 을 클릭합니다. 사용자가 파라미터에 대한 정보를 Notes 필드에 입력한 경우, 그 정보는 보고서에 메모 로 삽입 됩니다 (그림8-34).

104 104 출력 준비 그림 8-34 새로운 사용자 보고서 템플릿 만들기 보고서 템플릿에서는 다양한 XML 태그를 포함하고 있습니다. 탬플릿 파일의 샘플은 다음 그림 8-35과 같습니다. <?xml version= 1.0 encoding= UTF-8?> <!-- GPS-X 5.0 Hydromantis Inc. --> <report> <sheet name= Layout > <image imagepath= imagewidth= 3 imageheight= 6 imagecell= A11 /> <datestamp cell= A4 /> <layout name= noname image= true imagewidth= 10 imageheight= 21 >noname</layout> <object inputs= true outputs= true >PROGRAM</object> <object inputs= true inits= true outputs= true >USR</object> </sheet> <sheet name= Output 1 > <output image= true data= true imagewidth= 10 imageheight= 21 >Output 1</output> </sheet> 그림 8-35 샘플 템플릿 파일 보고서는 다음과 같아야 합니다.: <sheet name= Wastewater Influent > <xml <object version="1.0" image= true encoding="utf-8"?> inputs= true inits= true 헤더 태그로 outputs= true >inf</object> 시작하기 <report> </sheet> </report> 태그를 항상 짝으로 사용하기 각 <report>는 하나 이상의 <sheet> </sheet> 태그를 짝으로 사용해야 합니다. Sheet 태그는 엑 셀에서 한 </report> 시트를 의미합니다. 각 sheet 태그에는 다음의 태그들을 한 개 이상 포함 할 수 있습니 다. <image> <datestamp> <layout> <object> <output> <data>

105 출력 준비 105 <value> <text> 다음 의 설명은 위의 태그 사용에 대한 설명입니다. 주의: 모든 행, 열의 변수들은 모두 정수로 표 시되어야 합니다. <sheet name= > </sheet> 설 명: name: 시트 탭의 라벨 <image imagepath= imagewidth= imageheight= cell= /> 설 명: imagepath: 이미지 파일의 경로 (bmp, gif, jpg, png, tiff) 예시 : C:\images\image.jpg imagewidth: 이미지가 확장될 column의 숫자 imageheight: 지 않으면, 이미지 원래의 비율대로 보고서에 삽입됨) 이미지가 확장될 row의 숫자 (if이미지 가로 세로 값이 정해지 cell: 셀(col, row)의 상단 왼쪽에 위치 예시: cell= A4 <datestamp cell= /> 설 명: cell: 셀(col,row)에 날짜/시간 삽입하기, 예시: cell= A4 <layout name= cell= image= true false > layoutname </layout> 설 명: layoutname: name: image: cell: GPS-X 레이아웃 이름 레이아웃 제목. 기본값은 layoutname과 동일함 드로잉 보드의 내용을 보기. 기본값은 true. 셀(col,row)에 레이아웃 이름/이미지를 왼쪽 상단에 위치하기. 예시: cell= A4

106 106 출력 준비 <object image= true false inputs= true false inits= true false outputs= true false > objectid </object> 설 명: objectid: image: inputs: inits: outputs: 공정 객체 아이디 (표 1의 가능한 id를 확인가능) 공정 테이블 보기 기본값은 true 공정상의 입력 파라미터 보기. 기본값은 true 초기조건 보기. 기본값은 true 출력 변수 보기. 기본값은 true <output image= true false imagecell= imagewidth= imageheight= data= true false cell= stats= true false > graphname </output> 설 명: graphname: image: 그래프 제목 그래프의 이미지 보기. 기본값은 true data: 그래프의 데이터 보기. 기본값은 true imagewidth: imageheight: stats: 이미지가 확장될 column의 숫자. 이미지가 확장될 row의 숫자 통계값 보기 (min, max, mean, std dev). 기본값은 true cell: imagecell (col,row)에서 좌측 상단에 데이터, 예시 : cell= A4 그래프 이미지의 좌측 상단, 예시: cell= B10 <data cell= xdata= true false stats= true false npoints = >

107 출력 준비 107 variables </data> 설 명: variables: cell: xdata: Stats: 내성 변수 이름의 리스트 삽입될 데이터의 위치 예시: cell= A4 x 축 (예시. T(시간)) 데이터 삽입하기. 기본값은 True. 통계값 (min, max, mean, std dev) 보기. 기본값은 True. npoints: Time-series의 데이터 중에서 마지막 npoints 개수만 보기.기본값은 전체 보기 보고서에 삽입될 모든 변수들은 그래프로 표현될 수 있어야 합니다. <value name= cell= stream= > variables</value> 설 명: variables: name: stream: 내성변수의 목록 (streamlabels을 포함) 설명 라벨 변수와 관련된 Stream label. cell= A4 cell: (col,row)에서 시작하는 현재 값 삽입, 예시 : <text value= cell= bold= true false italics= true false color= bgcolor= align= size= /> 설 명: value bold italics cell = 삽입될 문자 스트링 = 굵은 글자 = 이탤릭채 글자 = 텍스를 삽입할 위치 예시 : cell= A4

108 108 출력 준비 color bgcolor = 텍스트 색상 (기본값은 검은색) = 셀의 백그라운드 색상 align = 셀의 텍스트 정렬 방법은 다음과 같습니다. 왼쪽정렬, 오른쪽 정렬, 중앙정렬, General Justifty 사용 가능한 색상 이름은 다음과 같습니다.: black bright green sky blue white sea green pale blue red dark green rose dark red olive green lavender yellow teal tan dark yellow dark teal aqua light blue grey 25% lime pink grey 40% gold turquoise grey 50% orange light turquoise grey 80% light orange green blue grey brown light green dark blue indigo blue violet plum 다른 프로그램에서 GPS-X 데이터 이용 ASCII 데이터 및 그래픽 이미지를 포함하는, GPS-X에 의해 생성된 데이터는 다른 워드 프로세스, 스프레 드시트, 또는 그래프 프로그램으로 가져올 수 있습니다. GPS-X ASCII 데이터 파일은 표준 특성을 사용하 여 파일은 쉽게 가져올 수 있습니다. 스크린-샷 프로그램에 의해 캡쳐 된 그래픽은 또한 적절한 필터로서 다른 그래픽 포맷에 가져오거나 변환할 수 있습니다. 파일은 네트워크를 통하여 다른 장치로 옮기고 오프 라인 분석을 위한 다른 플랫폼에서 사용할 수 있습니다. 다른 프로그램에서 만들어진 ASCII 데이터를 가 져오는 방법에 관한 정보는 이러한 third-party 프로그램에 관한 문서를 참고하십시오.

109 출력 준비 109 통계 분석 설정하기 데이터파일을 포함하고 있는 타임시리즈 X-Y 결과 그래프에 마우스를 대고 우측 클릭을 하면 Statistics 메 뉴를 선택하면 통계 분석을 수행할 수 있습니다. X-Y 그래프에 선택가능한 변수가 나타납니다. 원하는 변 수를 선택하면 그림 8-36와 같이 특정 변수에 대한 통계 메뉴를 확인할 수 있습니다. 그림 8-36 통계 메뉴 선택하기 그림 8-37 통계 메뉴의 분석 옵션

110 110 출력 준비 Statistics 메뉴는 그림 8-37과 같습니다. 사용자는 표준 잔차의 히스토그램, 측정값과 예측값의 그래프, 통계의 적합도 표 등을 만들수 있습니다. 각 그래프는 현재 탭의 새로운 창으로 만들어지고, 원할 경우 다 른 탭에 새로운 사이즈로 변경할 수 있습니다. 메뉴의 Residual Analysis 섹션에서 두개의 칼럼(residual vs. measured values, residual vs. time)에서 각 원하는 그래프를 체크해서 다양한 종류의 residual 분석 그래프를 만들수 있습니다. Measured Data Type 섹션에서 드랍다운 단추를 클릭해서 적절한 샘플 탑입을 선택하여 통계분석에 서 사용될 측정 샘플링 방법을 입력합니다. 그래프 혹은 표가 만들어지면, 그래프의 화면에 마우스 우측을 클릭해서 Statistics 메뉴 옵션을 확인할 수 있습니다. 모든 통계분석에 대한 상세한 설명은 GPS-X 기술참고서 매뉴얼을 참고하시기 바랍니다. 통계 분석 결과 내보내기 시뮬레이션이 실행되면 통계 그래프와 표가 마지막 실행조건으로 업데이트됩니다. 파일 > 보고서 내보내기를 선택해서 시뮬레이션 결과를 내보낼 수 있습니다. (혹은 툴바 상단의 Report 버튼을 클 릭) 그래프 이미지와 모든 데이터는 엑셀 형식으로 내보내기 됩니다. 결과 그래프 상에서 마우스 우측을 클릭해서 데이터 혹은 이미지를 복사할 수 있습니다. (그림 8-38) 그림 8-39는 스프레드시트에 붙여 넣기를 한 모습입니다. 그림 8-38 데이터 복사를 위한 마우스우측 클릭 메뉴

111 출력 준비 111 그림 8-39 스프레드시트에 데이터 붙여넣기

112 112 모델의 빌드와 실행 C H A P T E R 9 모델의 빌드와 실행 동적 모델링 및 시뮬레이션 폐수 처리장에서 동적 모델링은 단위 공정 내 변수 사이의 관계에 대한 형식적인 설명으로부터 시작합니 다. 즉, 모델 개발로부터 시작합니다. 폐수처리장의 모델링에서 통합 작업은 모델의 적용 내의 일차 병목 현상 중 하나입니다. 수년에 걸친 폐수처리장에서 다른 단위 공정의 정형화 모델의 향상을 통해 변수 도 구에 있어서 많은 성과를 얻었습니다. 컴퓨터 모델을 효과적으로 사용하기 위한 소프트웨어 시스템 발전은 빠른 마이크로프로세서, 윈도우 인터 페이스와 고도 그래픽 통해 가능하게 되었습니다. 모델 모델은 실제 시스템의 컴퓨터상의 표현입니다. 여기서, 활성 슬러지 처리 시스템의 포기조나 침전 지와 같은 폐수처리장 플랜트의 단위 프로세스가 우리가 주목해야하는 시스템은 입니다. GPS-X에 서 모델은 기계론적 모델 또는 경험적 모델로 구분될 수 있습니다. 두 모델의 차이점은 기계론적 모델이 종종 경험적 구성요소를 포함하기 때문에 정형화된 구분이라기 보다 연결선상에 있습니다. 기계론적 모델 (그림 9-1)은 제1 원리, 즉, 물리, 화학 및 생물학적 법칙을 기반으로 합니다. 실제 데이터는 이러한 모델에서 파라미터를 수정하는데 사용합니다. 예를 들어, 질량 보존의 법칙은 동 적 방정식에 기반을 둔 블록을 빌드 하는데 중요합니다. 실제 시스템에 선정된 데이터는 물리적 차원, 불변율과 다른 파라미터를 조정하는데 사용됩니다. 이는 모델링의 상향식 접근으로 자연적 인 법칙에 의해 단단한 토대로 마련된 모델입니다. 이러한 법칙은 실제 시스템과 모델에서 관측된 양상을 더 잘 이해할 수 있도록 돕습니다. GPS-X에서 많은 모델들은 기계론적입니다. 경험적 모델은 오직 데이터에만 의존합니다. 이러한 접근에서, 모델 구조는 그림 9-2에 보이는 것 과 같이 일반적인 수학적 표현 설정에 의해 결정됩니다. 선택된 모델이 정확하다 는 보장은 없습니 다. 본질적으로, 데이터를 스스로 명백히 하고 결국 모델에 사용할 방정식 폼-적합도를 기반으로 한 후보 방정식 세트 중에서 선택을 규정합니다. 모델링에 하향식 접근은 모델 구조가 단순하고 명확하지 않기 때문에 기계론적 접근보다 약합니다. 그럼에도 불구하고, 경험적 모델은 그것에 맞 는 데이터 범위 내로 제한되어 사용한다면 유용합니다. 그리고 많은 경우에, 모델하고자 하는 실제 시스템에 대한 정보가 제한적일 때 이것은 유일한 방법입니다. 예를 들어, 경험적 모델은 종종 정 확한 예측값을 주고, 궁극적으로 일반적인 기계적 공식을 발견할 수 있도록 이끌어 줍니다. GPS-X 는 여러 가지 경험적 모델을 포함하고 있습니다. 이 모델들에서는, 실제 데이터가 어떤 모델을 선 택할 지와 선택된 모델에 파라미터 값을 결정합니다.

113 모델의 빌드와 실행 113 A in The irreversible reaction A A out B is first order in A } *actual da = ka dt data determine k 그림 9-1 First Principle에 근거한 Mechanistic 모델 Y = b o + b 1 X Y = b o + b 1 Xe cx Y = b o + b 1 X 2 Select 1 Y = X *actual data determine b 0 and b 1 Data Candidate Equations Model 그림 9-2 특정 모델 형식에 데이터를 맞춘 경험적 모델 상태 및 합성 변수 GPS-X가 모델 빌딩 프로세스를 통해 자동적으로 생성하는 미분방정식의 시스템은 모델 변수 사이 의 관계를 묘사하는 정확하고 수학적인 표현을 구성합니다. 상태 변수라 불리는 일부 변수는 시스 템의 상태를 정의하므로 중요합니다. 외부 자극이 없을 때 상태 변수는 시스템 양상이 시간에 따 라 어떻게 전개되는지 결정합니다. 둘째로, 복합 변수는 상태 변수와 다른 상수로부터 계산되는 값 이므로, 이 변수들은 상태 변수의 변함에 따라 변경됩니다. 이러한 두 변수 유형 간의 차이점은 그 림 9-3에서 설명하고 있습니다. sno snh snd sni ss si sf xbh TN STKN Nitrogen fractions (depends on the model) TKN XTKN xnd Nitrogen fractions (depends on the model) xba xbp xi xu xs 그림 9-3 질소 상태 변수 (박스 안의 변수) 및 복합 변수 (굵은 체) 모델의 필수 양상은 거의 모델 상태 변수 반응과 관련이 있습니다. 이는 효율적인 민감도 분석을 수행하는 요소입니다. 복합 변수 양상을 시험할 수 있고 혼합물은 때때로 플랜트 내부에서 전형적

114 114 모델의 빌드와 실행 으로 측정된 변수의 종류이기 때문에 편리합니다. 예를 들어, MLSS는 미립 상태변수로 구성되어 있습니다. 그림 9-3에서 보여지듯이, 총 질소(TKN)는 유기 상태변수의 질소 분류를 더하여 용해성 미립 질소 상태 변수로 계산된 복합 변수입니다. 상태 변수는 GPS-X 라이브러리 내에 구성된 모델 을 기반으로 합니다. 상태 변수와 GPS-X 모델 라이브러리 모델은 실제 시스템에 가까운 것입니다. 상태 변수는 모델의 본질이지만, 이것을 어떻게 선택하는 지 설명하지는 않습니다. 적절한 상태 변수를 추측하면, 다른 문제는 이 변수가 겪는 반응을 확인 하는 것입니다. 이는 각 변수의 반응율(동역학적)에 대한 구체적인 식과 변수 간의 질량비(화학양 론적)를 포함합니다. 많은 경우 활성 슬러지 공정에서의 기질과 바이오 매스 농도와 같이, 상태 변수에 대한 명백한 선 택이 있지만, 일반적으로 이 선택에는 신중을 요합니다. 추정 단순화는 상태 변수의 구체적인 선택 에 반영되야 합니다. Modeller는 그림 9-4에서 보여지듯이 항상 모델 복잡성과 예측 능력 간의 균 형을 찾도록 합니다. 새로운 반응 조건 등을 더하여 모델의 복잡성이 커지면, 더 정확한 예측을 할 수 있을 것입니다. 반면에, 모델 구조를 이해하는 것은 더 어려워지고 데이터 요건이 추가되며 계 산 속도도 느려져 여분의 경비를 수반합니다. 반응 조건의 제거 또는 단순화는 이러한 문제를 최 소화하지만, 결과 예측의 정확도는 떨어질 수 있습니다. 어떠한 단일 모델도 모든 환경 아래 모든 실제 시스템 양상을 설명할 수 없습니다. 그러므로 특정 목적으로 사용하는 모델을 선택할 때는 유연성을 가지는 것이 중요합니다. GPS-X는 여러 최신 모델을 포함하는 수많은 라이브러리를 제공하여 모델 선택에서 필요한 유연성 을 높입니다. GPS-X와 함께 가능한 모델 라이브러리는 표 9-1에 나와 있습니다. More Complex Less Complex Pros Cons Pros Cons be tter predictions more behaviors more robust more complete more general hard to understand more data needs slowe r easy to understand few er data needs faster poor predic tions few er be haviors less robust less complete less general Complexity Predictive Capability 그림 9-4 적절한 모델 개발에서 복합 객체 균형의 중요성 표 9-1 GPS-X메뉴에서 가능한 모델 라이브러리 라이브러리 이름 상태변수 개수 Carbon - Nitrogen (CN) 16 Carbon - Nitrogen - Phosphorus (CNP) 27 Advanced Carbon - Nitrogen (CN2) 19 CN Industrial Pollutant (CNIP) 46 CNP Industrial Pollutant (CNPIP) 57 Advanced Industrial Pollutant (CN2IP) 49

115 모델의 빌드와 실행 115 사용자는 자신이 설계한 기본적인 상태 변수에 관한 선택권이 있습니다. 각각의 이러한 라이브러 리에 대한 정보는 GPS-X Technical Reference에서 얻을 수 있습니다. 모델에 대한 공통 원리 물질 수지 표현 이제 GPS-X에서 가능한 단위 공정 모델의 보편적인 성질과 익숙해졌다면, GPS-X 시스템이 다른 종류의 모델 통합 관리는 어떻게 하는지 궁금할 것입니다. GPS-X에서 상태 변수는 라이브러리 안 에 있는 모든 모델의 공통 구성 요소입니다. 이는 본질적인 변수로서, 다른 단위 공정 모델을 통합 하는 편리한 원리를 제공합니다. 라이브러리 내 모든 모델은 각 상태 변수에 대한 식을 포함합니 다. 입구와 출구에서 이러한 변수의 값은 유량이 흐르는 지점과 다른 공정에서 생성하고 끝나기 때문에 특별히 중요합니다. 복합-단위-공정 모델을 만들기 위하여, 단위 공정 사이의 값을 추적하 는 것이 필요합니다. 단위 공정 사이에서 상태 변수를 추적하는 작업은 GPS-X에 의해 다루어집니다. GPS-X는 엄격한 방법으로 관리합니다. 사용자는 이 값과 플랜트 레이아웃에 있는 모든 지점에서의 다른 복합 변수 를 표시할 수 있지만, 모델 사이의 상태 변수를 맵핑하는 절차는 무시할 수 있습니다. 이것은 불필 요한 세부사항을 어떻게 분리시키는지 보여주는 또 다른 예제입니다. 빌드 할 수 있는 모델의 역 량을 증가시키고 코드 실행보다는 모델이나 시스템 관하여 이해해야 합니다. 엔지니어링 종사자의 핵심 도구 중 하나는 물질 수지입니다. 동적 모델의 구조는 이 원리의 간단 한 적용입니다. GPS-X가 레이아웃 모델을 만들 때, 단위 공정에서 각 상태 변수에 대한 물질 수지 를 최초로 수립합니다. 위에서 언급한대로, 이는 그래픽 레이아웃을 코드로 변환하는 GPS-X 번역 기의 필수 작업입니다. 모델 빌딩 프로세스 섹션을 참고하고 그림 9-10을 보십시오. 일정한 부피에 대한 물질 수지 는 다음과 같이 말할 수 있습니다: 제어 체적 (GPS-X 내 객체) 이내의 구성 요소에서 순 변화율은 구성 요소가 체적에 들어가는 비율과 동일하고, 양의 체적으로 남는 비율보다 적거나 요 소가 생성되거나 체적 내 사용되는 비율보다 적습니다. 이를 도표로 나타낸 것이 그림 9-5입니다. GPS-X에서 각 개체에 대한 물질 수지는 주요 구성요소, 즉, 상태 변수에서 발생하는 변화를 가리킵니다. 시스템의 모든 다른 동적 특성은 이러한 상태변수 가 어떻게 변하는지에 달려있습니다. 만약 레이아웃이 크다면, GPS-X에 의해 구축된 공식은 수백 가지가 넘습니다. 정상상태와 동적 (시간이 변하는) 상태 모두 같은 기본적인 관계와 GPS-X에 의 해 생성된 공식을 이용하여 분석할 수 있습니다. input S input X input S inside Volume X inside overflow S overflow X overflow S = a soluble component X = a particulate component Rate of Accumulation Rate of flow of component into a volume Rate of flow of component out of a volume = + + Rate of disappearance or generation of the component within the volume 그림 9-5 두 가지 구성요소 (상태변수)와 X에 관한 물질 수지

116 116 모델의 빌드와 실행 정상-상태 및 동적 시뮬레이션 이제까지, 모델의 본질과 모델 구성하는 방법에 대하여 알아보았고, 마지막 섹션에서 정상상태와 동적 또는 시간 변화 상태의 분석에 사용할 수 있는 공식을 확인했습니다. 이 섹션에서는 두 유형 의 분석간의 중요한 차이점을 다루겠습니다. 정상-상태 분석 정상상태 분석은 상태 변수는 시간의 흐름에 대해 변하지 않는다고 가정합니다. 정상상태 조건은 오랜 시간 처리장이 같은 외부 자극을 하에 운행된다고 가정합니다. 처리장은 수 개월 동안 같은 성분으로 이루어진 유입수를 받고 같은 운전 조건으로 운행해왔습니다. 이는 그림 9-6에서 보여주 고 있습니다. 이 시나리오에서, 유입수와 운전 조건은 외부 자극에 대한 잠재 소스이지만 시간이 지나도 변하지 않는 순간으로 가정합니다. 이러한 변화가 없기 때문에, 시간이 흐른 후 처리장은 정상상태로 안정화됩니다. 외부 자극으로 인해 처리장이 방해를 받지 않기 때문에 DO와 MLSS와 같은 변수는 변하지 않습니다, 즉, 변수는 시간에 영향을 받지 않습니다. 정상상태 분석 결과는 오 로지 정상상태로 운전되는 처리장 운전에만 유효하다는 점을 기억하십시오. 그림 9-6 정상상태에서 처리 플랜트 운전 정상상태에서 상태 변수 값을 찾는 일은 연립 방정식 시스템을 풀기 위한 반복적인 과정을 수반합 니다. 일반적으로 이 과정은 수렴하지만 (솔루션을 찾지만) 때때로 그렇지 않는 경우도 있습니다. 후자의 경우, 상태 변수는 (높은 정도의) 오류를 포함하고 있습니다. 오류를 최소화 시키는 일은 중요한 사항입니다. 솔루션을 찾을 수 없다면, 모델 구조나 사용할 파라미터 값에 문제가 될 수 있 기 때문입니다. 정상상태 분석을 수행할 때 솔루션은 적절한 상태로 수렴해야 합니다. GPS-X의 정 상상태 솔버는 특히 실제 하수 처리 시설에서 이용되는 모델 형태의 설계를 도와주는 강력한 도구 입니다. 정상상태 시뮬레이션 섹션을 보면 더 많은 정보가 있습니다. 모델의 정상상태 분석 실행은 모델 변수간의 관계에 대해 알아볼 수 있는 가장 편리한 방법입니다. 정상상태 솔루션 과정으로 계산된 값은 모델 입력 값과 파라미터 값에 의존합니다. 예를 들어, 암 모니아 유출에 대한 정상상태 값은 암모니아 제거 박테리아의 성장에 영향을 주므로 유출량의 값 에 영향을 받습니다. 유출량과 유출 암모니아 농도와의 관계를 보는 빠른 방법은 정상상태 민감도 분석을 수행하는 것입니다. 단순히 유출량 값을 바꾸고, GPS-X 정상상태 솔버를 실행한 후, 계산된 유출 암모니아 값을 관측합니다. 유출량 범위에 따른 효과를 보기 위하여 유출량을 달리하여 시도 해봅니다. Analyzer모듈 옵션을 구매하였다면 수동 또는 자동으로 할 수 있습니다. 다이나믹 분석 처리장을 정상상태라고 가정하면 편리하지만, 대부분 처리장은 정상상태로 운전하지 않습니다. 대 부분 실제 상태에서는 시간-종속 변수를 관측하는 동적 민감도 분석을 수행하는 것이 중요합니다. 이는 그림 9-7에서 보이는 상태입니다. 그림 9-6과는 반대로, 이 플랜트는 연속적인 변화 상태에 있습니다. 유입수 구성물질의 변화, 운전 조건 변화, 공정 설정과 장비 고장은 플랜트의 정상 운전 을 방해합니다.

117 모델의 빌드와 실행 117 그림 9-7 동적 조건하의 처리장 운전 다이나믹 분석을 통해 더욱 완벽한 그림을 얻을 수 있고 정상상태 분석 결과를 검증하고 보강할 수 있습니다. 대부분 처리장의 유입수는 일정하지 않고 변합니다. 교란 (excitations)이 빈번하게 발생한다면 측정 변수 값이 크게 변하는 결과를 가져올 것 입니다. 하수 처리 시설에 대한, 다이나 믹 운행은 일반적인 일이고 반대로, 정상상태 운전은 이례적인 일입니다. 다이나믹 분석은 종종 모 델 변수 값이 정상상태 값을 포함하는 범위 내에 있으므로 정상상태 분석의 결과가 꼭 유효하지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. 그러나, 플랜트가 다이나믹한 교란에 의해 상당한 영향을 받는 다고 판단되는 경우, 정상상태 분석에 동적 상태 분석을 추가하는 것이 합당합니다. 통합 오류 및 불안정성 동적 시뮬레이션의 이득은 상당합니다; 그러나, 동적 방정식 솔루션이 더 복잡하고 부정확하게 이 루어졌다면, 결과에 오류가 생길 수 있습니다. 동적 모델 방정식 솔루션의 두 가지 주요 문제는 수 치적 불안정과 계산된 값과 실제 값 사이의 오류입니다 (수렴이라고 합니다). GPS-X는 이러한 문 제를 최소화하도록 설계되었습니다. 수행하는 시뮬레이션의 대부분에 대하여, 디폴트 조건은 모델 방정식 솔루션에 알맞은 정확성을 가질 것입니다. GPS-X 는 어려운 과정을 통해 이 목적에 도달하 고 시뮬레이션을 수행에서 이를 적용하기 쉽도록 합니다. 다이나믹 분석에서는 모델 방정식의 수치적 적분이 필요합니다, 즉, 모델 상태변수 각각에 대한 유 한 차분 근사치에 의한 미분 측정입니다. 이 절차를 진행할 때는, 항상, 방정식의 정확한 솔루션으 로부터 얻은 계산된 값과 실제 값 사이의 적분 오류라 불리는, 사소한 오류가 발생합니다. 미분법 파라미터를 설정하거나 다른 적분법을 선택하여 오류를 제어할 수 있습니다. GPS-X에서 여러 가지 방법이 가능하며, 한 가지 방법에서 다른 방법으로 쉽게 바꿀 수 있습니다. 대부분의 경우, 발생한 오류는 적정선 내로 유지할 수 있습니다. 때때로 수치적 시뮬레이션에서 발생하는 두 번째 고려 사항은 불안정성입니다. 어떤 환경에서는 적분 과정이 불안정할 수 있습니다. 그 효과는 작지만 빠른 변수값의 변화와 같이 중요하지 않은 것일 수도 있고, 또는 시뮬레이션 구동의 실효와 같이 극적일 수 있습니다. 이러한 불안정의 문제 는 덜 강력한 적분 루틴 중 하나를 사용할 때 전형적으로 발생합니다. 특별히 적분 크기가 너무 크게 만들어진 경우에 더욱 그렇습니다. 적분 크기를 크게 함으로써 더 적은 계산을 할 수 있기 때문에 시간 절약 또는 편의를 위해 실행하는 경우가 많고 고로 결과를 더 빨리 얻을 수 있게 되 기 때문입니다. 오류 또는 불안정성이 문제가 되는지를 알아보는 간단한 방법은 하나 이상의 적분법으로 동일한 시뮬레이션을 구동 하는 것입니다. 이 구동 결과가 유의한 차이를 나타낸다면, 그 방법은 부정확한 결과를 도출한 것입니다. 적분 파라미터를 조정하고 다른 적분과정으로 계산한 결과가 일치할 때 까지 시뮬레이션을 재구동 해보십시오. 이 주제에 대하여 더 많은 정보를 원하시면 GPS-X Technical Reference 을 참고하시기 바랍니다.

118 118 모델의 빌드와 실행 초기 조건 다이나믹 방정식의 해를 찾기 위해서는 사용자가 만든 모델을 GPS-X에 포함하는데, 이 부분을 초 기조건이라고 합니다. 일반적으로, 동적 모델 양상은 다음 사항에 따라 달라집니다. 1. 모델 방정식 2. 파라미터 값과 모델 방정식의 입력 3. 모델의 입력 (forcing function) 4. 모델 상태변수의 초기치 변수에 초기치를 지정하지 않고서, 모델을 구성하는 미분 방정식의 솔루션을 찾는 것은 불가능합 니다. 앞에서 GPS-X가 어떻게 모델 방정식을 구성하는지 그리고 모델 파라미터 값을 입력하는 법 을 설명하였습니다. 사용자가 관측한 양상은 이러한 값에 의존하기 때문에, 초기치는 어떻게 결정 할 수 있는지 그리고 얻은 결과가 어떻게 해석될지에 대해 고려하는데 시간을 투자하십시오. GPS-X로 수행하는 모든 시뮬레이션에서, 초기 조건을 지정할 필요가 있습니다. 여기에는 두 가지 방법이 있습니다: 1. 변수를 직접 입력하기 2. 시간=0에서 정상상태 값을 계산하고 그 값을 초기치로 사용하기 값을 직접 설정하는 과정은 이미 공정 데이터 메뉴 섹션에서 다루었습니다. 초기치는 모델 특성의 한 종류로, 그 값은 객체 공정 데이터 메뉴로부터 설정할 수 있습니다. 항목을 선택하여 얻은 계층 적 메뉴는 그림 9-8에서 보여집니다. 그림 9-8 공정 데이터 메뉴의 초기조건 부메뉴 초기치가 (미분)방정식을 정의하기 위해 얻은 특정 솔루션을 결정한다는 것을 기억하십시오. 이 값 을 직접 설정하였다면, 시뮬레이션 결과를 올바르게 해석할 수 있도록 특별히 주의해야 합니다. 간 단하게 해석하는 방법이자 안전하게 초기치를 설정하는 방법은 정상상태 값을 계산할 때 사용하는 정상상태 솔버를 이용하여 초기치로 사용하는 것입니다. 그림 9-9에서 볼 수 있듯 실제로 두 가지 고려 사항이 있습니다. 그림 9-9 에서 Case1의 경우, 공정은 시뮬레이션 시작 (t=0)에 앞서 정상상태로 행해집니다. 시작 후, 모델 입력 또는 파라미터 변화는 동적 양상을 일으키도록 합니다. 이는 위에서 언급한 바와 같이, 정상상태 솔버가 먼저 정 상상태 계산하는 데에 사용합니다. 이렇게 하면 상태 변수는 시작 시간 (t=0)에서의 초기 값으로 정상상태 값을 갖습니다. 시작 후 얼마간의 시간이 흐른 뒤 상태 변수는 모델 입력의 변화나 동적 양상의 결과를 초래하는 파라미터에 영향을 받습니다. 그림 9-9, Case 2의 경우, 시간 = 0을 전후로 동적 상태변수 양상이 나타납니다. 이 때에는 두 가 지의 경우가 해당됩니다; 시간=0 이전 동적 이해가 없는 경우와 시간=0 이전 동적 이해가 있는 경우입니다.

119 모델의 빌드와 실행 119 State Variable Values State Variable Values 0 Time Unknown Dynam ics? 0 Time C ase 1: Steady-State Case 2: D ynamic State 그림 9-9 두 가지 가능한 시뮬레이션 경우와 그에 따른 초기치 관계 시간=0 이전 동적 양상의 이해가 없고 초기치가 데이터 메뉴를 이용해 직접 입력되었다면, 아마도 실체 측정이나 공학적 판단으로, 시간=0 이후 양상이 사용자가 모델링한대로 시스템이 동적 상태 를 정확히 반영하는지는 항상 명확하게 알 수 없습니다. 단일 상태 변수 초기 조건에서 발생하는 작은 오류는 시뮬레이션 결과에 가서는 아주 큰 오류를 초래할 수 있습니다. 이것은 또한 모델의 실행 타당성에 대한 초기 조건 설정을 지정하는 것이 가능합니다. 예를 들어, 농도에 음의 값을 입력한다거나, 상태변수에 터무니없이 크거나 작은 값을 입력하는 것을 말합니 다. 타당하지 않는 조건에서도 모델 방정식의 적분은 여전히 낮은 적분 오류로 인하여 안정적이 지만 그 결과는 유효하지 않습니다. 고로, 일반적으로 초기 조건을 선택할 시 주의하여야 합니다. 초기 조건의 최상의 평가가 주어지면, 방정식 시스템은 반복적인 패턴으로 안정될 것입니다. 시스 템이 안정되기까지의 기간이 얼마나 걸릴지는 모델하는 과정의 시간에 의하여 좌우되기 때문에 예 상할 수 있습니다. 하수 처리 공정에서, 중요한 시간 상수는 단위 공정과 활성 슬러지 공정의 슬러 지 일령 및 단위 공정 시스템의 고형물 체류시간 (고형물의 mean age로 해석되는)의 수리학적 체 류시간입니다. 일반적으로, 수리학적 또는 고형물 체류시간의 경우 2~3 번은 최소 값입니다. 시간=0 이전의 동적에 충분한 이해가 있다면 미분값과 시스템 양상을 정확하게 결정하는 것이 가 능합니다. 이전 실행에서나 유입 유량비와 화합물에서의 일 변화와 같이, 모델 입력이나 반복하는 파라미터 변화의 반복 양식이 있을 때부터 초기 조건을 복원합니다. 후자의 경우 처음에는 초기 조건을 판단하게 되지만 연속적인 구동의 동일 결과를 얻을 때까지 같은 입력으로 시뮬레이션을 재구동 함으로써 정확한 초기 조건을 결정할 수 있습니다. GPS-X는 이 기능을 포함하고 필요한 재 구동을 자동적으로 수행합니다. GPS-X는 시뮬레이션 설정과 구동에서 많은 옵션을 가지고 있습니다. 어떠한 경우에는 완전히 정상 상태 분석을 수행하여 필요한 정보를 얻기 때문에 동적 시뮬레이션을 구동할 필요가 없습니다. 다 른 경우에는 광범위한 다이나믹 분석이 필요합니다. 예를 들어, 간단한 처리장 설계는 단지 정상상 태 값만 요구하는 반면, 온라인 적용은 동적 공정에 더 깊은 주의를 필요로 합니다. 얻어진 시뮬레 이션 결과를 올바르게 이해하기 위해 충분한 시간을 투자하십시오. GPS-X는 시뮬레이션 할 권리 (보간 권리를 얻는 것은 사용자에게 달려 있음)를 얻도록 돕습니다. 모델 빌딩 공정의 개요 빌드 절차는 그림 9-10에 나와있습니다. GPS-X에서 기술 모델은 라이브러리에서 주어집니다. 객체를 드 로잉보드에 두고 모델 유형을 지정할 때, 라이브러리로부터 특정 모델을 지정합니다. 객체 간의 연결을 지 정할 때, GPS-X는 이러한 모델을 전체 레이아웃의 동적 모델을 생성하도록 연결하는 법을 압니다. 디폴트 데이터가 모든 결정적인 모델 파라미터를 정의하 때문에, 레이아웃을 고급 컴퓨터 언어로 번역하고 실행 가능한 프로그램을 생성하는 것이 가능합니다. GPS-X에서, 모델 빌드 공정은 투명성이 있습니다; 레이아웃을 그래픽으로 구성하면, 실행 가능한 모델 준 비는 단일 메뉴 항목 선택으로 가능합니다. GPS-X는 드로잉보드에 동적 모델 방정식을 둔 그래픽 이미지 를 변환하는 전문 번역기를 이용하여 목적을 이룹니다. 일단 실행 가능한 코드가 생성되면, 잘 갖추어진

120 120 모델의 빌드와 실행 인터액티브한 시뮬레이션 제어 창이 사용자가 수행한 모델 시뮬레이션으로부터 표시될 수 있습니다. GPS-X Layout ACSL TM code FORTRAN code object code executable code CN CNP CN2 CNIP GPS-X Model Macros GPS-X Translate ACSL Translate Compile Link 그림 9-10 GPS-X에서 모델 빌드 공정 그림 9-10와 같이, GPS-X는 자동적으로 특별한 루틴으로 많은 작업을 수행하여 모델 구조를 단순화합니 다. 첫 번째 단계는 GPS-X 번역기로, 동적 모델의 고급 기술로 만든 레이아웃을 변환하는 특별한 preprocessor 프로그램입니다. GPS-X 번역기는 모델과 접속용이성을 기반으로 한 각 단위 공정에 대한 물 질 수지를 사용합니다. 공정 이해라기 보다는 코드 구조 역학을 고려하는 여러 단계의 세부사항은 광범위 한 매크로 언어 사용을 통해 숨겨져 있습니다. 모델링이나 시뮬레이션 도구보다 모델 자체를 이해하는데 노력을 기울이기 바랍니다. 빌드 공정의 나머지 단계는 사용자와의 상호 작용이 요구되지 않습니다. GPS-X 번역기는 Advanced Continuous Simulation Language (ACSL TM ) 내에서 모델의 고급 기술을 씁니다. ACSL은 시뮬레이터 모듈 로 사용하는 third-party 프로그램입니다. ACSL은 방정식, 미분과 다른 여러 세부사항을 포함하여 수치 시 뮬레이션의 세부사항을 다룹니다. 다음 단계에서, ACSL 코드는 직접 FORTRAN 프로그램으로 변환한 후, 객체 코드로 마지막으로 실행 가능한 모듈로 변환합니다. 전체 빌드 공정을 완성하는데 걸리는 시간은 중 간 크기 모델일지라도 1분이 채 안 걸릴 것입니다. 모델을 구동할 때, 그림 9-10에서 보듯이 실행 가능 한 모듈을 구동합니다. 모델 구성과 구동 단계를 통하여 움직이므로 이 과정을 명심해야 합니다. 모델링 모드 VS. 시뮬레이션 모드 GPS-X는 모델링 모드와 시뮬레이션 모드 두 가지 모드가 있습니다. 그림 9-11에서 보여진 바와 같이, 창 의 오른쪽 위 코너에 있는 토글 버튼을 이용하여 두 모드를 쉽게 바꿀 수 있습니다:

121 모델의 빌드와 실행 121 모델링 / 시뮬레이션 토글 버튼 그림 9-11 모델링/ 시뮬레이션 토글 버튼 사용자에게 가능한 여러 가지 모델링과 시뮬레이션 도구 (메뉴나 도구 모음을 통하여)는 현재 모드에 따 라 활성화 또는 비활성화 됩니다. 모델링 모드 모델링 모드는 모델 레이아웃을 만들고 편집하는데 (소스, 새 변수 정의하기와 사용자 레이아웃 코 드 편집하기를 포함하여) 사용합니다. 이 모드에서 시뮬레이션을 실행하거나 입력 또는 출력을 다 룰 수는 없습니다. 시뮬레이션 모드 시뮬레이션 모드는 모델링 모드에서 만든 모델을 실행하기 위함 입니다. 이 모드에서, 모델 레이아 웃은 편집하거나 바꿀 수 없으며, 바탕은 회색으로 나타날 것입니다. 시뮬레이션 작업모음 시뮬레이션 모드에서, 창의 바닥에 시뮬레이션 작업모음이 나타날 것입니다. 시뮬레이션 작업모음 에서 버튼과 메뉴는 모델을 구동하고, 시나리오를 다루고, 시뮬레이션을 제어하는데 사용합니다. 작업모음은 그림 9-12와 같습니다: 그림 9-12 시뮬레이션 작업 모음 (오로지 시뮬레이션 모드에서만 보여짐) 시뮬레이션 작업모음에 있는 구체적인 기능은 이 장의 다음에서 다룹니다. 시뮬레이션 명령창 시뮬레이션 명령창은 메시지의 내용이 너무 상세하거나 많아 정상적인 상태 바에 표시하기 어려운 시스템 또는 프로그램 메시지를 보고하는 보조창 입니다. 이는 구동시간 동안 생성되는 메시지를 포함합니다. 게 다가, 명령 창은 시뮬레이터 모듈에 출력 인터페이스를 기반으로 한 첫 번째 텍스트입니다. 시뮬레이터 (시뮬레이터 명령 지시 섹션에서 설명한)에 명령을 내리고 명령창에서 응답을 볼 수 있습니다. 모델을 빌 드하거나 구동하기 전에 명령창을 표시하는 것이 유용합니다.

122 122 모델의 빌드와 실행 시뮬레이션 명령창 표시하기: 1. 모델링 모드가 아니면, 모델링 버튼을 클릭합니다. 2. 버튼 작업모음에서 시뮬레이션 제어 버튼을 클릭하고 명령창을 선택합니다. 명령창이 표 시됩니다. 그림 9-13에서 보여지듯이, 명령창은 스크롤하고 편집 가능한 텍스트 창입니다. 창을 원하는 위치로 옮겨, 이 장에서 수행한 과정을 표시하는 메시지를 모니터 할 수 있습니다.. 그림 9-13 GPS-X 명령 창 모델 빌드 모델링 모드에서 시뮬레이션 모드로 바꿀 때, GPS-X는 수치 모델을 빌드 또는 재빌드할 필요가 있는지 점 검합니다. 새 모델이 빌드되었다면, GPS-X는 자동적으로 모델을 빌드하고 시뮬레이션 모드로 바꿀 것입니 다. 모델이 빌드되었지만, 레이아웃을 이어서 바꾸었다면, GPS-X는 레이아웃을 신속히 재빌드하거나 이전 버전의 모델을 시뮬레이션 할 것입니다 (대부분의 경우, 모델을 재빌드할 것입니다). 모델-빌드 공정은 완전 자동화되어 있습니다. 모델이 빌드 할 때, 그림 9-14와 같이, Building Model 창이 나타납니다. 그림 9-14 Building Model 의 창 수치 모델 빌드는 컴퓨터 속도에 따라, 5초에서 최대 2분 정도 소요됩니다. 모델 빌드를 완성했을 때, Building Model 창은 자동적으로 닫히고 모델은 시뮬레이션 할 준비를 완료하였습니다.

123 모델의 빌드와 실행 123 Note: 모델의 빌드에 대한 나머지 사항은 고급 사용자들을 위한 툴입니다. 자세한 내용이 필요하 지 않은 사용자는 다음 부분을 건너뛰고, Normal Simulation, Analyze and Optimize Modes 를 보 시면 됩니다. 빌드 옵션 완전 자동화된, 빌드 공정 또한 시뮬레이션 모드에서 도구 > 빌드 메뉴로부터 수동적으로 실행할 수 있습니다. 빌드 공정은 두 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다: 1. 드로잉보드 레이아웃을 ACSL 소스 코드로 Translate 하기 2. FORTRAN 실행가능 프로그램을 생산하는 소스 코드 컴파일 또는 링크하기. 모델을 빌드 하기 전에, 레이아웃을 로드하거나 또는 처음부터 만들어, 각 객체와 객체 접속용이성 에 대한 상세 모델 속성을 포함한 완성된 레이아웃을 가져야 합니다. 빌드 메뉴는 모델을 만드는 명령을 포함합니다. (그림 9-15) 그림 9-15 빌드 메뉴 GPS-X 레이아웃으로부터 실행 가능한 프로그램을 빌드하기 위하여, 도구 > 빌드 명령을 선택합니 다. 모델을 빌드하기 전에, GPS-X는 몇 가지 점검을 합니다. GPS-X는 소스 코드가 현재 레이아웃에 존 재하는지 보기 위하여 점검합니다. 만약 그렇다면, GPS-X는 아래와 같이, 현재 모델 코드에 덮어 쓸 것인지 확인하는 경고 메시지를 표시합니다. (그림 9-16) 그림 9-16 레이아웃 리빌드 / 덮어쓰기 메시지 코드가 오래되었거나 이전 코드가 존재하지 않는다면, GPS-X 번역기는 소스 코드 생성을 시작합니 다. 이전 파일을 저장하고 싶다면, 여기서 빌드를 취소하고 현재 레이아웃 이름을 바꾸는 것이 최 선입니다. 또한 현재 레이아웃에 대한 새로운 디렉토리를 만들거나 옮기고 싶을지도 모릅니다. 모 델 속성을 만드는 모든 변경에 대하여 모델을 재빌드할 필요는 없습니다. 이러한 작은 모델 수정 을 관리하는 더 나은 방법으로 시나리오를 사용할 수 있는데 이는 이 장의 뒷부분에서 설명합니다. 빌드 공정과 관련된 모든 메시지는 빌드 창 또는 GPS-X 상태 바에 표시됩니다. 이는 GPS-X와

124 124 모델의 빌드와 실행 ACSL 번역기 메시지, 컴파일러 메시지와 연계기 메시지를 포함합니다. 빌드 공정이 완성되면, 아 래에 나타난 메시지가 표시되고 창이 자동적으로 닫힙니다. (그림 9-17) 그림 9-17 모델 빌딩 대화창 (빌드 완료) 번역 옵션 모델의 빌드에 대한 상세한 사항을 설정하고자 할 경우에는 Options > Preference의 Build 탭 을 선택합니다. 그림 9-18과 같습니다. 그림 9-18 Preference 메뉴의 빌드 옵션 Code 의 드랍 다운 버튼을 누르면 코드 생성 단계에 대한 여러 가지 옵션을 확인할 수 있습니다. Quick 옵션은 코드 생성에 대한 속도를 의미하고, Exact 버튼은 정확도를 최적화 하는 것입니다. Big과 Big+ 옵션은 큰 규모의 공정의 모델을 처리할 때 사용합니다. 이 옵션들에 대한 자세한 사 항은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 사용자가 코드 생성 옵션을 바꿨을 경우에는, 그 후에 실행 가능한 프로그램을 준비하기 위해서 Tool>Build 메뉴를 선택해야 합니다. 신속(Quick) 및 정확(Exact) 옵션 많은 GPS-X 모델은 공정 간의 반송 흐름을 포함합니다. 이 경우에는 모델 방정식에 대한 정확한 솔루션을 찾기 위하여, 반송류를 경유하여 차례로 상향 단위에 영향을 미치는 하향 단위에 있는 상향 단위에서 발생하는 변화를 분석하기 위한 수치 솔루션을 매 시간 단계마다 반복해야 합니다. 반송을 받는 지점에서, 반송 흐름의 (수치적으로 결합된) 구성요소는 플랜트를 반송 소스에 전하는 효과가 증식되기까지 정확하게 알 수 없습니다. 어떤 지점에선 균형이 잡혀있지만, 균형을 잡는 것 은 반복적인 해결을 요구합니다. 정확 옵션은 이러한 추가적인 반복 단계를 수행하는 코드 생성을

125 모델의 빌드와 실행 125 일으키는 반면에 신속 옵션으로 생성된 코드는 이러한 효과와 그와 연관된 계산을 요구하는 비용 을 무시합니다. 정확 옵션으로 모델을 빌드 할 때 실행 시간이 더 길게 소요됩니다. 정확 옵션으로 빌드하는 모델과 신속 옵션으로 빌드하는 모델 간의 모델 예측 차이점은 그리 크지 않습니다. 왜냐하면 일반 폐수처리장에서의 적분 시간 단계가 공정 시간상수보다 시간이 더 적게 걸리고 시간 단계 사이에서 발생하는 변화가 적기 때문입니다. 대부분의 경우, 신속 옵션으로 하는 것이 최선입니다. 모델 예측의 정확성이 의심되거나 반송 흐름이 많다면, 두 옵션을 모두 사용하여 모델을 빌드하면 결과를 비교할 수 있습니다. 빌드 메뉴로부터 코드 & 실행화 항목을 선택하면 코 드는 신속 옵션으로 가정하고 빌드합니다. BIG 옵션 20개 이상의 침전지를 포함하는 큰 플랜트와 같은 여러 많은 단위를 포함한 큰 플랜트 모델을 빌 드할 때, 시뮬레이터 모듈이 불연속으로 실행하는 코드 섹션 수의 한계를 초과하는 것이 가능합니 다. 이것이 발생하면, 소스 코드 번역이 실패하고 오류 메시지 ( discretes가 너무 많습니다, BIG으 로 빌드하십시오 )가 시뮬레이션 빌드 창에 나타납니다. 코드를 적절하게 생성하기 위하여, 특별 번 역기 옵션이 이러한 한계를 초과하지 않도록 확인할 것입니다. 대부분 환경에서, discrete 오류가 너무 많습니다 메시지와 함께 빌드 실패하고 자동적으로 BIG 옵션으로 레이아웃을 재빌드할 때, 자동발견합니다. 일반적으로, discretes 가 너무 많습니다, BIG로 빌드 하십시오 오류 메시지를 얻을 때에만 Build> Code>Big 옵션을 사용합니다. 이는 많은 제어기가 정의된 매우 큰 플랜트 모델일 경우에만 발생 합니다. 제어기는 GPS-X에 의해 각 제어기에 자동적으로 정의된 비연속 샘플링 간격 (객체 공정 데이터 팝업 메뉴의 Parameters > Operational 항목에서 설정)을 사용합니다. Big 옵션이 선택되었 을 때, discrete 변수의 개수가 단일 샘플링 간격을 정의하여 줄어듭니다. 이 경우에, 모든 제어기 는 같은 간격으로 활성화합니다. 이 간격은 Options > General Data > System > Parameters > Miscellaneous 메뉴에서 지정합니다. BIG+ 옵션 이 옵션은 Big 옵션과 유사합니다. 단일 샘플링 간격 정의 대신에 모든 제어기, 스칼라 PID 제어 기에 대하여(서만) 제한됩니다. 일반적인 시뮬레이션, 분석, 최적 모델 GPS-X에는 계산을 수행하는 두 가지 엔진 이 있습니다. 수치 적분 절차 (여러 방법 중 하나를 이용하여) 와 정상상태 솔루션 절차입니다. 세 가지 모드는 이러한 절차를 사용하는 법을 기준으로 정의하고 구분합 니다. 세 가지 시뮬레이션 모드는: 1. 일반적인 시뮬레이션 2. 분석 3. 최적화 GPS-X는 최초의 동적 모델링 시스템입니다. 따라서 정상 시뮬레이션 모드는 시작 시간부터 끝나는 시간 까지 모델 방정식의 동적 시뮬레이션으로 정의합니다. 이 모드에서 수치 적분 절차는 이전에 설명한 동적 방정식과 같이 풉니다. 정상은 디폴트 시뮬레이션 모드입니다. 이 장의 나머지부분은 정상모드에 대해 다 룹니다. GPS-X Analyzer 모듈 라이선스를 가지고 Analyze 메뉴에서 정상 상태, 위상 다이나믹 혹은 시간 다이나믹 을 선택했다면, GPS-X는 분석 모드로 바뀝니다. 분석 모드에서 시뮬레이션 수행에서 GPS-X 양상은 매우

126 126 모델의 빌드와 실행 다릅니다. 이 모드에서, 분석 모듈을 제공하는 자동적인 민감도 분석 루틴을 사용합니다. 분석을 설정하는 절차와 이 모드와 다른 모드와의 차이점은 10장에서 자세히 다룹니다. 비슷하게, GPS-X Optimizer 또는 Advanced Tools 모듈을 구매하고 Optimize > Type 메뉴로부터 표준 시 계열, 확률 혹은 DPE 을 선택했다면, GPS-X는 최적화 모드로 바뀝니다. 이 특별 모드에서, GPS-X가 시뮬 레이션을 수행하는 방법에 영향을 줍니다. 파라미터 최적화를 위한 GPS-X를 설정하는 과정에 대한 세부 사항은 11장을 참고하십시오. 시뮬레이션 작업바 시뮬레이션 작업 바는 메인 창 바닥에 위치하고, 오직 시뮬레이션 모드에서만 보입니다. 이는 시뮬레이션 을 수행하는 인터페이스로 다음 항목을 담고 있습니다: 1. 시뮬레이션 구동을 위한 명령 버튼: 시작, 계속과 일시 정지 시 작 계 속 중 지 2. 정상상태 솔버를 사용할 때의 시뮬레이터를 가리키는 정상 상태 체크상자 3. 수렴/시뮬레이션 시간: 정상상태 솔버 수렴 (회색)와 시뮬레이션 진행 (빨간색) 시간 정상 상태 수렴 동적 시뮬레이션 시간 4. 시나리오 메뉴 (다른 것이 선택되지 않았을 때 기본 시나리오 를 보여줄 것입니다). 이 메뉴는 시나리오 구성 요소를 선택하고, 만들고, 삭제하고 보여주는 명령을 포함하여 시나리오-관련 명령을 담고 있습니다: 5. 시뮬레이션 정지 시간 (정지), 통신 간격 (통신)과 지연 (지연)을 설정하는데 사용하는 입력 필 드 (증가/감소 버튼)

127 모델의 빌드와 실행 127 통신과 지연을 위한 입력 필드로 접근하기 위하여, 정지 를 보여주는 메뉴를 클릭하여 아래에 보이는 바와 같이, 다른 필드를 선택합니다: 정지 시간은 시뮬레이션이 끝난 후 경과시간을 설정합니다. 이 값은 또한 시계열 그래프에서 최대 시간을 설정하는데 이용합니다. 통신 간격은 결과가 보고될 때의 간격입니다. 통신 간격은 0보다 큰 양의 값으로 각 통신 간격에서 그래픽과 텍스트 창에 표시됩니다. 지연은 시뮬레이션 루틴에 인위적으로 지연을 삽입하여 시뮬레이션을 느리게 진행하도록 합니다. 어떤 모델에서는 제어를 바꾸고 반응을 관측하기 위하여 충분한 시간을 할애하는 것이 필요합니다. 이러한 세가 지 파라미터는 시뮬레이션이 진행됨에 따라 인터렉티브하게 바뀔 수 있습니다. 그러므로, 시뮬 레이션을 느리게 하고 싶다면, 결과를 화면에 더 빈번하게 기록하거나 시뮬레이션 속도를 늦추 거나 알맞은 파라미터를 조정하는 증가 버튼이나 입력 필드를 사용하면, 그에 따라 반응합니다. 6. 시뮬레이션 제어 메뉴는 통합 제어, 특성, 명령과 명령창 메뉴 항목, 모델 재설정 및 명령 중 지는 재설정을 담고 시뮬레이션 구동을 중단하거나 재설정하도록 합니다. 명령 창 메뉴 항목은 경고 메시지와 다른 시뮬레이션 정보와 활성화된 ACSL 신속 명령을 표 시하는 ACSL 명령 창을 활성화시킵니다. 통합 제어 메뉴 항목에는 내부 수치 해석기와 관련된 정보를 담고 있는 메뉴가 있습니다. 특성 메뉴는 정지, 통신 및 지연 데이터 입력 필드 설정을 포함합니다. 시뮬레이션 수행 GPS-X에서 시뮬레이터 모듈은 시뮬레이션을 오히려 회분식 모델 시뮬레이션보다 더 인터렉티브하게 수행 하도록 합니다. 인터렉티브 시뮬레이션은 간단합니다 모델을 시작하고 출력 화면에 모델 변수 반응을 관 측하기 위하여 이전에 정의된 제어를 바꿉니다. 유용한 설정 명령이 있습니다. 시작하기 전에 실시할 수 있고, 언제든지 시뮬레이션을 중단하고, 변수값을 지정하는 시뮬레이터에게 묻고, 표시 또는 제어를 수정 하고 난 후 시뮬레이션을 계속합니다. GPS-X는 시뮬레이션 구동으로부터 정보를 최대로 얻기 위하여 상호 작용이 쉽도록 설계되어 있습니다. 시뮬레이션 모드일 때, 시뮬레이터는 정지 또는 활성화 상태일 수 있습니다. 시뮬레이션 모드로 변환한 직 후 (모델 빌드가 완전히 끝난 후), 시뮬레이터는 시작 지시를 기다리는 정지 상태가 됩니다. 또한 중지를 선택한 후에도 정지 상태가 됩니다. 정지 모드로부터 시작 또는 계속을 선택하면 시뮬레이터는 활성화 모 드로 전환되고 결과는 연속적으로 출력창에 표시됩니다. 시뮬레이터가 활성화되었을 때, 제어 변수값을 바 꾸어 상호 작용할 수는 있지만, 명령을 입력하고, 출력창을 닫고, 시나리오를 바꾸거나 제어나 출력창 설 정 정보를 수정할 수 없습니다. 오직 시뮬레이터가 정지상태일 때만 수행할 수 있습니다. 제어나 출력을

128 128 모델의 빌드와 실행 바꾸거나 직접적으로 시뮬레이터와 상호 작용하고 싶다면, 먼저 시뮬레이션을 중단해야 합니다. 시뮬레이터 명령 표시 시뮬레이션 모드이고, 시뮬레이터가 정지 상태일 때, 시뮬레이터를 ACSL 루틴 명령을 직접 내려 묻는 것이 가능합니다. 이러한 명령은 모델을 연습, 즉, 시뮬레이션 구동, 결과 보기, 모델 구성요 소 변환하는 데 사용할 수 있습니다. 시뮬레이터의 필수적인 명령과 조정 대부분은 GPS-X에 의해 다루어집니다; 그러나, 사용자가 ACSL 명령을 직접 내리는 기능을 가지고 있습니다. ACSL 명령 전 체 설명은 ACSL Reference Manual 에 있습니다 (자세한 사항은 Hydromantis에 문의하십시오). Note: 시뮬레이터에 내려진 명령은 다음 명령에 의해 바뀌거나 모델이 언로드될 때까지 그대로 설정된 데이터 값과 주어진 순서로 실행됩니다. 이러한 명령은 시뮬레이터에 GPS-X 지시로 충돌 할 수 있습니다. 예를 들어, 모델 파라미터 값을 GPS-X 공정 데이터 입력 폼에서 설정하고 난 후 (모델이 로드 된 후) 같은 변수값을 설정하는 루틴 명령 set 을 이용한다면, 후자 실행은 이 전의 것을 무시하게 되고, 데이터 입력 폼에 표시된 값은 틀리게 됩니다. 일반적으로 사용하는 8가지 명령이나 절차는 사전 정의되어 있고 아래에 보여진 바와 같이 시뮬레 이션 작업 모음에 있는 시뮬레이션 제어 > 명령 드롭다운 메뉴에서 제공합니다: (그림 9-19) 그림 9-19 시뮬레이션 제어 명령어 이 절차 중 다섯 가지는 정보 부메뉴로부터 접근합니다. 명령 창에 보내진 정보 메시지를 고려합 니다. 이 과정은: 1. Noinfo - GPS-X 시스템 표시와 시뮬레이터 모듈 메시지를 금합니다. 2. Warninfo - 시뮬레이터 모듈 메시지는 억제하지만 GPS-X 시스템 메시지는 표시합니다. 3. Fullinfo - 모든 메시지를 표시합니다. 4. Optinfo - 최적화 모드에서 최적화 정보를 표시하는 로그창을 설정합니다. 5. DPEinfo - 동적 파라미터 평가 정보를 표시하는 로그창을 설정합니다. 오류 조건을 고려하는 주요한 메시지는 항상 표시되어야 합니다. 통상적으로 GPS-X는 로그창에 있 는 불필요한 메시지 표시를 최소화하기 때문에 특히 초보자에게는 Warninfo 명령이 최선입니다. 디폴트로 Warninfo 명령이 내려집니다. 시뮬레이터 혹은 GPS-X 시스템 메시지를 보고 싶다면, Warninfo 또는 Fullinfo 중 하나를 적절히 선택합니다. 계속 진행하기 전에, 시뮬레이터에 명령을 지시하여야 합니다. 표시된 메시지 정보는 GPS-X Technical Reference에서 발견할 수 있습니다. 최적화를 수행할 때 로그창 표시 설정은 Optinfo 절차를 제공합니다. 이 절차는 11장에서 설명합 니다. 동적 파라미터 평가 세션에서 생성되는 출력 정보에 대한 로그창 설정은 DPEinfo 절차를 제

129 모델의 빌드와 실행 129 공합니다. 특별 목적으로 시뮬레이션 제어 > 명령 메뉴에 있는 사전 정의된 나머지 명령을 제공합니다. 이 중 세 가지 (Reinitialize, 상태 저장하기와 저장된 상태 읽기)는 모델 상태 변수를 저장, 재저장 또 는 재초기화와 관계가 있습니다. Reinitialize 과정은 현재 상태변수 값을 그에 상응하는 초기 조건 에 기록합니다. 이는 시뮬레이션 구동을 위한 시작 포인트를 설정하는데 유용합니다. 이 과정은 이 러한 초기 조건을 오직 메모리에 저장합니다. 저장 시, 사용자가 초기화 폼에서 보는 값에 덮어 쓰 지 않고 모델이 언로드되고 재로드 될 때는 초기조건의 폼 값을 사용합니다. 재초기화된 값은 모 델이 언로드할 때 잃게 됩니다. 상태 저장하기 절차는 상태 변수 초기 조건을 포함하여 모든 모델 데이터를 저장합니다. 저장된 상태 읽기 절차는 상태 저장 명령을 사용하여 만들어진 파일 출력을 복원합니다. 이는 시뮬레이션 포인트에서 데이터를 저장하는 다른 유용한 방법으로, 같은 포인트에 서 시뮬레이션을 나중에 시작할 수 있습니다. 명령창으로부터 시뮬레이터에 사전 정의 명령을 지시하기: 1. 시뮬레이션 제어 > 명령을 선택합니다. 명령창은 사전정의 명령을 포함하여 표시합니다. 2. 사용자가 원하는 명령을 선택합니다. 명령은 자동적으로 실행합니다. 3. 시뮬레이터 모듈로부터 메시지나 다른 출력은 명령창에 표시합니다. 시뮬레이터에 어느 다른 ACSL 루틴 명령을 내리기 위해서는, 다음과 같이 합니다: 1. 시뮬레이션 제어 > 명령 창 메뉴 항목을 클릭하여, 명령창을 띄웁니다. 2. 명령창에 있는 명령 텍스트 필드를 클릭합니다. 커서가 이 필드에 표시됩니다. 3. 사용자가 원하는 명령을 내립니다. 4. return 키를 누릅니다. 명령이 시뮬레이터 모듈에 실시됩니다. 출력은 명령창에 표시됩니다. 시뮬레이터가 정지 상태에 있을 때 (즉, 시뮬레이션을 하는 것이 아니라 로드함) 언제든지 유효한 시뮬레이터 모듈 명령을 이행할 수 있습니다. 시뮬레이션 시작하기 시뮬레이션 제어창이 표시되고 모델이 로드 될 때, 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 시뮬레이션 은 사실상 동적 혹은 정상상태일 것입니다. 정상상태 시뮬레이션 정상상태 시뮬레이션 시작하기: 1. 시뮬레이션 모드에 있음을 확인합니다. 2. 시뮬레이션 작업 모음에 있는 정상 상태 체크상자를 체크합니다. 3. 정지 시간 오른쪽 텍스트 필드를 클릭하고 0.0을 입력합니다. 4. 시작 버튼을 클릭합니다. 2단계에서 정상 상태 체크상자를 체크하면, 시뮬레이터는 시작 버튼을 눌렀을 때 정상상태 솔버로 구동합니다. 정상상태 계산 결과는 명령 창에 동적으로 표시됩니다. 이 창에서, 반복 횟수, 개선 없 이 루프의 수, 미분 합의 현재값과 미분 합의 최저값을 보여줍니다. 수렴인지 아닌지 가리키는 메 시지 또한 이 창에 표시됩니다. 퍼센티지 수렴은 시뮬레이션 작업 모음에 있는 정상상태 수렴 바 에서 동적으로 보여집니다. 어떤 경우 정상상태 솔버는 수렴하지 않습니다; 그러나 재실행 솔버를 이용하여 간단하게 결과가 수렴으로 나타날 수 있습니다. 재시도 횟수를 0보다 큰 값으로 설정하였다면, 이는 GPS-X에서 자

130 130 모델의 빌드와 실행 동적으로 수행합니다. 정상상태 솔버 재시도 횟수 설정하기: 1. 모델링 모드로 전환합니다. 2. 옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력 변수 > 정상 상태 부메뉴 항목을 선택합니다. 정상상 태 솔버 설정 메뉴는 그림 9-16과 같이 나타납니다. 3. 재시도 횟수 오른쪽 입력 필드를 클릭하고 재시도 횟수를 입력합니다. 5 이하의 값이 최적입 니다. 4. 폼을 확인합니다. 5. 파일 메뉴를 열고 저장 항목을 선택합니다. 레이아웃에 변경을 저장합니다. 이제 레이아웃은 재빌드해야 합니다. 6. 시뮬레이션 모드로 전환하면 재빌드가 시작됩니다. 모델 재빌드 선택. 디폴트로 5가지 (수렴 이 이루어졌다면 더 적게) 정상상태 재시도와 함께 새로운 모델이 생성됩니다. 그림 9-20 정상상태 솔버 설정 메뉴 효과적인 대안은 레이아웃을 바꾸기보다 시나리오에서 재시도 횟수를 설정하는 것입니다. 이 방법 은 재편집을 요구하지 않습니다 (세부사항은 시나리오 이용하기 섹션을 보십시오). GPS-X는 정상상태 솔버를 재 초기화하고 방정식 솔루션 찾기를 시도합니다. 절차가 5번 재시도 후 에 실패했다면 시스템이 수렴할 가능성이 없는 것이므로 재시도 횟수를 낮게 정합니다. 이러한 환 경하에 그림 9-17과 같이 다른 솔버 파라미터를 수정하여 수렴을 이룰 가능성은 여전히 있습니다. 최후의 수단으로, 수렴을 이루기 위하여 모델 구조나 모델 파라미터를 수정할 필요가 있습니다. 정 상상태 솔버와 정상상태 솔버 파라미터의 수정 테크닉에 대한 더 많은 정보를 원한다면 GPS-X Technical Reference를 참조하십시오. 정지시간이 0.0으로 설정되면, 정상상태 솔버는 정상상태 값을 계산한 후 정지합니다. 정지시간이 0보다 큰 값으로 설정되면, 시뮬레이터는 초기 조건을 정상상태 값과 같도록 설정하고 동적 시뮬 레이션을 시작합니다. 동적 시뮬레이션 동적 시뮬레이션을 수행할 때, 시뮬레이터는 정지 값을 가리킬 때 항상 정지합니다; 그러므로, 시 뮬레이션을 시작하기 전에 현재 정지 값이0보다 큰 값인지 확인합니다. 동적 시뮬레이션 시작하기: 1. 시뮬레이션 모드임을 확인합니다.

131 모델의 빌드와 실행 정상 상태 체크상자를 체크합니다 (선택사항). 3. 정지 시간 오른쪽 입력 필드를 클릭하고 0보다 큰 값을 입력합니다. 4. 시작 버튼을 클릭합니다. 두 번째 단계는 선택사항입니다. 초기 조건 섹션에서 검토하였듯이, 초기 조건은 값을 직접 입력하 거나 정상상태 값을 계산하여 설정할 수 있습니다. 정상 상태가 선택하면 정상상태 솔버가 시작되 고 솔버에 의해 계산된 상태 변수값이 초기 조건으로 사용됩니다. 정상 상태를 선택하지 않았다면, 시뮬레이터는 이전에 설정된 초기조건을 택하고 즉시 동적 시뮬레이션 구동을 시작합니다. 이 경 우 정상 상태를 선택한 경우보다 구동시간이 지연됩니다. 솔루션 범위를 확인하기 위하여 로그창 에 표시된 결과를 지켜보십시오. 시뮬레이터는 정지 시간에 도달할 때까지 멈추지 않습니다. 초기 조건 섹션에서, 초기 조건에 대한 평가 이용과 관련된 문제에 대해 다룹니다. 최선의 상황은 적용할 수 있는 모델 입력 패턴을 반복 하는 것입니다. 이러한 경우 같은 시스템이 동적 혹은 주기적, 정상상태에 도달하기 전에 시뮬레이 션을 여러 차례 구동할 필요가 있습니다. 재실행 횟수를 0보다 큰 값으로 설정한다면, 추가 시뮬레 이션은 GPS-X에서 자동으로 수행됩니다. 동적 시뮬레이션 재실행 횟수 설정하기: 1. 모델링 모드로 전환합니다. 2. 옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력 변수 > 시뮬레이션 설정 메뉴 항목을 선택합니다. 폼은 그림 9-21에 나타나 있습니다. 3. 재실행 횟수의 오른쪽 입력 필드를 클릭하고 재실행 횟수를 입력합니다. 4. 폼을 옵션 확인 합니다. 5. 파일 메뉴로부터 저장을 선택합니다. 레이아웃에 변경을 저장합니다. 이제 레이아웃이 재빌 드 해야 합니다. 6. 시뮬레이션 모드로 전환합니다. 재빌드를 시도할 것입니다 - 모델 재빌드 를 선택합니다. 대부분의 경우 위의 2~6단계는 레이아웃이 아닌 시나리오에서 실행됩니다 (시나리오 이용하기 섹 션을 보십시오). 사용자가 선택한 재구동 횟수는 주기적 정상상태가 일어나는 시스템에 필요한 시 간 측정에 달려 있습니다. 이 측정은 시스템 내 중요한 시간 요소, 예를 들어, 활성 슬러지 공정과 같은 단위 공정의 체류 시간이나 단위 공정의 혼합기 내 고형물 체류 시간을 기본으로 합니다. 시뮬레이션을 하는 동안 언제든지 시스템 반응을 관측하는 제어를 바꿀 수 있습니다. 설정된 정지 시간 이전에 시뮬레이션을 정지하려면, 시뮬레이션 중단 및 연속 섹션에서 설명하는 절차를 따라 시뮬레이터를 중단합니다.

132 132 모델의 빌드와 실행 그림 9-21 시뮬레이션 내 재구동 횟수 설정 / 파라미터 입력 폼 설정 시뮬레이션 중단 및 연속 시뮬레이터가 활성 모드에 있을 때마다, 중지 버튼을 눌러 시뮬레이터를 중단할 수 있습니다. 중지 버튼은 오로지 시뮬레이터가 활성일 때만 가능합니다. 활성일 때 시뮬레이터 중단하기: 1. 중지버튼을 클릭합니다. 시뮬레이터는 정지하고 정지 상태로 바뀝니다. 시뮬레이터가 정 지 모드에 있다면, 명령을 내리고, 출력을 변환하고, 적분 속성을 바꾸고 시나리오를 변경 할 수 있습니다. 변화를 준 후 시뮬레이션을 계속할 수 있습니다. 2. 시뮬레이터가 중단되고 정지 모드에 있을 때 시뮬레이션을 계속하기 위하여 계속 버튼을 클릭합니다. 시뮬레이션은 이전에 중단된 시점부터 계속할 수 있습니다. 계속을 클릭한 후 시뮬레이터는 활성화 모드로 바뀌고 중지 버튼이 작동 가능하게 됩니다. 시뮬레 이션 세션 동안 원하는 만큼 중단하고 계속할 수 있습니다. 시뮬레이터가 정지 상태에 있는 동안 에는 모든 변수 값을 추적하여 중지 명령이 내려진 시점부터 계속할 수 있습니다. 몇몇 유효한 루 틴 명령은 모델 변수 값을 바꾸는 변수 할당 (즉, set sbod1=50.0)을 수반합니다. 이 분류의 변화 는 계속을 선택하였을 때 시뮬레이션에 영향을 줍니다. 시뮬레이터 명령 내리기 섹션에서 Note를 보십시오. QUICK DISPLAY 시뮬레이션 모델이 로드 되는 동안, GPS-X는 시뮬레이터와 동적으로 통신합니다-필요한 만큼 명령 을 내리고 지시와 정보를 받습니다. 유용한 기능 중에 하나는 모델 변수값의 빠른 표시입니다. 모델 변수 값을 빠르게 표시하려면, 다음과 같이 합니다: 1. 시뮬레이션 모드에 있음을 확인하십시오. 2. GPS-X 레이아웃 창으로 가서 관심 객체에서 오른쪽 클릭합니다. 객체 공정 데이터 팝업 메뉴가 표시됩니다. 3. 출력 변수 항목을 선택하고 관심 변수를 포함하는 부메뉴 항목을 선택합니다. 선택된 변

133 모델의 빌드와 실행 133 수그룹에 대한 표시 변수 폼이 나타날 것입니다. (그림 9-22) 그림 9-22 선택한 변수그룹의 보기 이 방법으로 정렬 변수에 접근할 수 없습니다; 하지만, 3 단계에서 나타내는 폼에 있는 정렬 버튼 을 클릭하면 정렬 구성요소 값과 변수 폼에 표시된 정렬 구성요소를 볼 수 있습니다. 시뮬레이터가 활성화 상태일 때도, 빠른 표시는 모델이 로드되는 동안 언제든지 사용할 수 있습니 다. 정상적으로 관심 변수는 사전 정의된 출력창에 표시되지만, 때때로 표시 변수 리스트에 포함하 지 않는 변수값을 보는 것이 더 편리합니다. 이러한 상황에서 빠른 표시 기능을 제공합니다. 시나리오 이용하기 시뮬레이션 구성할 때 기본 데이터 설정 상태에서 시작하고, 기본 설정을 조금 변경해 여러 개의 개별적 인 케이스를 만들어 구동하는 것이 유용합니다. 이러한 방식을 시나리오라고 부릅니다. GPS-X는 시나리오 기능이 있습니다. 사용자는 각각의 시나리오 안에서 시나리오를 정의하는 모델 파라미터를 변경할 수 있 고 나중에 다시 불러올 수 있도록 저장할 수 있습니다. Executable Model GPS-X Build base Scenarios 그림 9-23 시나리오는 단일 기본 케이스로부터 얻은 개별적인 케이스 시나리오는 객체 (단위 공정) 데이터 입력 폼에 변화를 줄 때 기록된 실제 명령 리스트입니다. 시나리오 저장은 나중에 검색하기 위해 특정 파일에 이러한 명령들을 저장합니다. 시나리오 구동은 시뮬레이터 모 듈에 재생 명령을 포함합니다. 시나리오 메뉴는 그림 9-24에 나와있습니다. 메뉴에 있는 첫 번째 항목, 시나리오 선택 > 은 현재 레이 아웃에 저장된 모든 시나리오의 목록을 포함합니다. 기본 데이터를 나타내는 기본 시나리오는 항상 있습 니다. 즉, 실행 가능한 프로그램을 빌드 할 때의 모델 데이터, 기본으로 표현되는 시나리오가 있습니다. 그림 9-24에서 보여지듯이, 하나 이상의 시나리오를 추가할 수 있습니다. 시나리오 메뉴에서 두 번째 항목은 새로운 시나리오를 만드는 새로 항목입니다. 세 번째 항목, 삭제는 현

134 134 모델의 빌드와 실행 재 시나리오를 삭제하고, 네 번째 항목, 보기 는 현재 시나리오 컨텐츠를 표시합니다. 마지막 항목, 시나 리오로 전달 제어는 인터렉티브 제어기 (슬라이더, 위/아래 제어기, 켜기/끄기 버튼 등)에서 값을 골라낼 수 있고 이 값들을 현재 시나리오에 추가할 수 있습니다. 그림 9-24 시나리오 메뉴 다음 규칙은 시나리오 저장과 활용에 대한 내용입니다. 시나리오 재생은 시작이 선택될 때만 일어납니다. 즉, 시뮬레이션을 재생 동안이나 재생 중 중 지 동안에는 시나리오를 선택할 수 없음을 의미합니다. 고로, 시뮬레이션이 시작하면 시뮬레이 션을 중단하고 시나리오를 선택하고 시뮬레이션을 계속 할 수 없습니다. 모델 재빌드를 요구할 정도로 모델 파라미터를 변경하여 추가는 시나리오 상에서 할 수 없습니 다. 예를 들어, 시나리오에서 플러그 흐름조의 반응조 개수, 침전조에서의 레이어 수를 바꾸거 나 단위 공정 객체를 삭제하는 것이 불가능합니다. 하지만, 반응조가 존재하지 않는 것처럼 보 이게 반응조의 부피를 0으로 설정할 수 있습니다. 새 시나리오를 만들기 위하여 시나리오 메뉴로부터 새로 을 선택해야 합니다. 마지막으로, 새 시나리오를 저장하기 위하여 승인을 선택합니다. 이제 시나리오 이름이 활성 시나리오로 시나 리오 드롭다운 메뉴에 표시됩니다. 그 다음 모델 폼에 접근 할 수 있고 필요한 만큼 변경할 수 있습니다. 각각의 변경은 승인 버튼을 클릭하면 자동적으로 시나리오에 저장됩니다. 시나리오는 기존 시나리오에서 빌드할 수 있습니다. 예를 들어, 유입 유량비와 BOD 농도 변화 를 포함하는 시나리오, case1을 가정합니다. 새 시나리오 창에서, 새 시나리오가 case1옆 라디 오 버튼이 켜져 있을 때 만들어지고, 새 시나리오는 case1의 속성을 가질 것입니다. 새 시나리 오를 기본 시나리오를 기반으로 시작하고 싶다면, 목록에서 기본 시나리오를 선택합니다. 기본 시나리오가 활성화인 경우 모델에 파라미터를 추가하거나 바꿀 수 없습니다. 시나리오에 데이터파일이 있을 경우, 시나리오 > 구성..메뉴에서 정의된 데이터를 볼 수 있습 니다. 새 시나리오 만들기: 1. 시뮬레이션 모드에서 작업합니다. 2. 시뮬레이션 제어 작업 모음의 기본 시나리오 메뉴를 클릭합니다. 3. 메뉴 리스트로부터 새로 을 선택합니다. 4. 새 시나리오가 기반으로 하도록 시나리오를 선택합니다. 5. 시나리오 이름을 입력 합니다. 알파벳과 숫자를 조합한 이름을 사용합니다. 6. 승인 버튼을 클릭합니다. 메뉴가 닫히고 시나리오를 기록하기 시작합니다. 또한 새 시 나리오 이름이 선택 드롭다운 메뉴에 나타날 것입니다.

135 모델의 빌드와 실행 GPS-X 레이아웃 창으로 가서 공정이나 환경 객체 데이터 입력 폼에 있는 모델 파라 미터를 변경합니다. 데이터 입력 폼의 제목 바는 시뮬레이션 모드에서 시나리오에 기 록된다는 것을 알려주는 메시지- 시뮬레이션 로딩 중-을 포함합니다. 8. 변경 시, 요구되는 시뮬레이션을 수행하십시오. 시나리오에서 바꾼 값은 쉽게 구분하기 위하여 굵은 초록색으로 바뀌게 됩니다. 예를 들어, 그림 9-25와 같이 PFR의 입력변수 >물리적 메뉴에서 최대 볼륨의 파라미터가 1,000에서 1,500m 3 /d로 바뀌었고, 색깔 은 초록색으로 보입니다. 그림 9-25 시나리오에서 입력 메뉴의 변수 변경 사용자가 작업한 시나리오를 저장하기 위해서는, GPS-X 메인 화면의 File>Save를 클릭하여 저장합니다. 모델의 레이아웃을 불러오기 하면 시나리오들도 저장되서 확인할 수 있습니다. 시나리오의 확인은 기본시 나리오 > 선택에서 작업한 시나리오를 확인할 수 있습니다. 시나리오로 restore 하기 위해서는: 1. 시뮬레이션 모드에서 시작합니다. 2. 시뮬레이션 작업바의 기본시나리오를 클릭해서 드랍다운 메뉴를 선택합니다. 3. 시나리오 이름을 선택합니다. 그러면, 작업바의 시나리오 메뉴에 선택한 시나리오 이 름이 나타납니다. 시나리오 명령을 시뮬레이터 복원에 시나리오 명령을 내릴 수 없습니다. 재생 명령은 오직 시작을 선택할 때만 발생합니다. 현재 시나리오에 저장된 변경을 보고 싶다면, 도구 모음에 있는 시나리오메뉴의 보기... 메뉴를 이용하여 볼 수 있습니다. 시나리오에 기록된 변경내용을 확인하고 싶다면 다음과 같이 하십시오: 1. 시뮬레이션 모드에서 시작합니다. 2. 시뮬레이션 작업 모음에서, 시나리오 메뉴를 엽니다.. 3. 보기... 항목을 선택합니다. 시나리오 보기창은 그림 9-22과 같이 나타납니다. 시나리 오 이름은 보기창 제목에 표시됩니다.

136 136 모델의 빌드와 실행 시나리오 기록창에서 입력은 데이터 입력 폼에 있는 변수 필드와 같습니다. 시작을 선택했을 때, 입력은 명령 포맷에 환산되고 시뮬레이터에 지시됩니다. 그림 9-26 시나리오 보기 창 시나리오 > 보기 창으로부터 두 가지 가능한 옵션으로 제거와 레이아웃으로 전달이 있습니다. 두 경우 모두, 시나리오 입력으로부터 각 시나리오 항목의 왼쪽 상자를 선택하여 하나 이상의 항목을 선택할 수 있습니다. 제거 - 시나리오로부터 세부 항목을 삭제합니다. 레이아웃으로 전달 - 시나리오 항목을 디폴트 레이아웃으로 만드는 편리한 방법입니다. 이 기능은 시나리오로부터 선택된 항목을 제거하고, 디폴트 레이아웃에 추가합니다. 그리고 레이아웃을 자 동으로 재빌드 하도록 합니다. 시나리오는 도구 모음에서 시나리오 메뉴에 있는 시나리오 > 삭제 명령을 이용하여 삭제할 수 있습니다. 시나리오의 이름을 변경하기 위해서는 다음과 같이 합니다. 1. 이름을 변경하고자 하는 시나리오를 선택합니다. 시뮬레이션 작업바에 해당 시나리오 이름이 있어야 합니다. 2. 시나리오 메뉴를 엽니다. 3. Rename 메뉴를 선택하면 그림 9-27과 같은 대화상자가 열리면서 시나리오 이름을 변경 할 수 있습니다. 그림 9-27 시나리오 이름 변경 대화상자 시나리오를 삭제하기 위해서는 다음과 같이 합니다: 1. 삭제할 시나리오가 현재 시나리오임을 확인하십시오. 시나리오 이름은 시뮬레이션 작 업 모음에 있는 시나리오 드롭다운 메뉴에서 보여야 합니다. 2. 시나리오 메뉴를 엽니다. 3. 삭제 메뉴를 선택합니다. 시나리오가 삭제됩니다. 정의한 시나리오나 레이아웃이 삭제된 시나리오를 저장할 것을 기억하십시오. GPS-X 메인창 메뉴 바로부

137 모델의 빌드와 실행 137 터 파일 > 저장 (또는 다른 이름으로 저장하기...)항목을 선택해야 합니다. 시나리오는 레이아웃과 연관되 어 있으므로 레이아웃과 함께 로드되고, 이는 시뮬레이션 모드에서 드롭다운 메뉴 내의 시나리오:로부터 접근할 수 있습니다. 시뮬레이션 자동화 (자동 실행) 자동실행 기능은 시뮬레이션 실행에 사용하는 수많은 버튼 클릭을 자동화합니다. 자동화는 텍스트 편집기 로 만들고 다른 레이아웃 파일로 저장된 텍스트 파일, <layoutname>.xec 을 통하여 행해집니다. 파일은 파일에 나타난 순서대로 실행하는 명령 순서를 포함합니다. 다음 리스트는 가능한 명령입니다:.xec file commands: log DISPLAY LOG WINDOW scenario <scenario name> SET SCENARIO NAME optimize <optimize type>!<objective function> SET OPTIMIZE TYPE/OBJECTIVE FUNCTION optimize type is one of: time series, probability or 엗 objective function is one of: absolute difference,relative difference, sum of squares, relative sum of squares or maximum likelihood analyze <analyze type> SET ANALYZE MODE analyze type is one of: steady state, phase dynamic or time dynamic steady SET STEADY STATE ON iconize START GPS-X IN CLOSED STATE tstop <tstop> [d/h/m/s] SET TSTOP cint <cint> [d/h/m/s] SET COMMUNICATION INTERVAL delay <delay> [s] SET COMMUNICATION DELAY command <command> ENTER ACSL COMMAND

138 138 모델의 빌드와 실행 start START SIMULATION report GENERATE REPORT AT END OF RUN exit STOPS ACSL RUN, QUITS GPS-X help DISPLAY INFO FILE.xec 파일이 존재하고 GPS-X가 -L <layout name>옵션과 함께 시작한다면 은 디폴트에 의해 실행합니다. 이 기능은 GPS-X 가 시작할 때 -X 0옵션에 의해 꺼질 수 있습니다.

139 139 분석 도구 C H A P T E R 1 0 분석 도구 소개 GPS-X내 분석 모듈은 사용자 공정 레이아웃의 민감도 분석을 수행합니다. 민감도 분석의 목적은 파라미 터 (독립 변수)의 변화에 대한 시뮬레이션 모델의 출력 변수 (종속 변수)의 민감도를 결정하는 것입니다. 이 기능을 이용하여 모델 양상을 통찰하고 모델에 가장 큰 영향을 미치는 파라미터를 식별할 수 있습니다. 어떤 파라미터를 최적화에 의해 조정해야 하는지 결정하도록 하기 때문에, 민감도 분석의 결과는 파라미 터 평가 실행을 설정할 때 매우 유용합니다. GPS-X는 독립 변수로 운전상, 화학양론적, 동역학적 또는 물리적 모델 파라미터를 이용하여 민감도 분석 을 실행하도록 합니다. 추가적으로, 정상상태나 동적 민감도 분석 모두를 수행하도록 합니다. 이 장에서는 GPS-X내 정상상태와 동적 민감도 분석을 수행하는 법을 설명합니다. 민감도 분석 도구를 다 루기 위해서는, GPS-X Analyzer 모듈 라이선스를 가지고 있어야 합니다. 9장 소개 섹션에서는 이 장에서 논하는 기본 사항을 제공합니다. 특히, 정상상태 및 동적 시뮬레이션 섹션의 내용은 민감도 분석을 적절하 게 설정하는 방법을 이해할 필요가 있을 것입니다. 이 장의 예제는 유입수 객체, 플러그흐름 반응조 객체와 원형 이차 침전지 객체를 포함하는 간단한 활성 슬러지 공정을 기반으로 합니다. 레이아웃은 그림 10-1에 나타나 있습니다. bodbased, asm2d 및 simple1d 모델은 각각의 유입수, 플러그흐름 반응조, 침전지 객체에서 사용합니다. 이러한 모델의 세부 정보는 GPS-X Technical Reference에서 보실 수 있습니다. 디폴트 값은 대부분 객체 폼에 사용됩니다. 단, 침전지의 펌프 유량 (하수)은 40 m 3 /d 로 설정하고, 플러그 흐름 반응조 내 DO초기 치는 0.0으로 설정되고, 플러그 흐름 반응조 내 포기법은 확산 공기로 포기조로 유입하는 총 공기량은 m 3 /d 로 바꿉니다. 그림 10-1 이 장에서 사용하는 레이아웃

140 140 분석 도구 정상상태 분석 정상상태 민감도 분석은 MLSS에 대한 2차 침전지의 펌프 유량 변화의 영향을 결정합니다. 분석의 결과는 폐유량과 MLSS의 관계 그래프로 나타낼 수 있습니다. 이 유형의 그래프는 그림 10-2에서 보여줍니다. 이러한 그래프에서 폐유량은 독립 변수 (X-축)이고 용존 산소 (DO), 미생물 농도 (MLSS)와 고형물 체류 시간 (SRT)은 종속변수 (Y-축)입니다. 정상상태 분석은 추가적인 동적 변화의 복잡성을 고려할 필요가 없을 때 유용합니다. 예를 들어, 그림 10-2와 같이 선택된 입력치에 모델 출력의 정상상태 반응을 보여주는, 그래프는 설계 목적에 적합합니다. 정상 상태 민감도 분석은 운전 중에, 변수 값의 최종, 정상상태, 다른 지점으로 옮기는 효과와 같은 플랜 트 반응을 파악하는데 유용합니다. 앞에서도 설명하였듯이 정상상태 분석은 플랜트 양상에 대해 파악하는 데 매우 유용합니다. 9장에서 설명한 정상상태 분석에 대한 개념을 이해하고 있는 것이 매우 중요합니다. 추후 모델 다이나믹 연구를 포함함으로써 분석 능력을 강화할 수 있습니다. 그림 10-2 정상 상태 민감도 분석 그래프 : was 양에 따른 DO, MLSS, SRT 다이내믹 분석 동적 민감도 분석을 할 때 고려해야 할 두 가지 경우가 있습니다. 첫 번째 경우는 초기 조건이 정상상태 인 경우입니다. 두 번째 경우는 초기 조건이 동적인 경우입니다. 9장에서 두 번째 경우는 동적 양상의 결 과 해석에 관하여 시험합니다. 일반적으로, 초기 조건을 신중하게 지정해야 합니다. 동적 민감도 분석을 수행할 때, 같은 주의를 적용합니다. 여기에서 다른 독립 변수 값으로 시뮬레이션을 구동하기 전에 적절한 초기 조건을 지정해야 하기 때문입니다. 동적 민감도 분석의 두 가지 유형의 예제는 그림 10-3에서와 같이 실행합니다. 두 경우 모두, GPS-X는 시간=0에서 시뮬레이션 제어창에서 지정한 정지시간까지의 동적 시뮬레이션을 구동합니다. 그림 10-3, Panel A는 시간에 따른 혼합액의 용존 산소 (DO) 농도 변화를 보여줍니다. 시뮬레이션은 모두 같은 값, 미리 설정한 초기치에서 시작함을 주목하십시오. 이제 Panel B유사한 민감도 분석 설정을 비교해 보십시

141 분석 도구 141 오. Panel B에서, 이 분석의 유형에서 사용자는 GPS-X 정상상태 솔버가 동적 시뮬레이션을 수행하기 전에 구동하는 것을 지정해야 하기 때문에, 시뮬레이션은 DO 다른 값에서 시작합니다. Panel A Panel B 그림 10-3 다이내믹 민감도 분석의 2가지 타입 위의 두 가지 경우 해석에 있어서 중요한 차이점이 있습니다. 그림 10-3, Panel A 결과는 DO를 포함한 모 델 상태변수의 구체적인 값에서부터 다른 폐기량 값에 대해 모델이 반응하는 법을 설명합니다. 이 경우, 시뮬레이션을 확장하거나 시스템에 대한 최종, 주기적인 정상상태를 관측하기 위하여 재구동 횟수를 여러 번 하여 시뮬레이션을 구동 할 필요가 있을 것입니다. 분석의 유형은 다음과 같은 질문에 대답하는 것이 유용할 것입니다: 폐기량이 갑자기 바뀌었다면 MLSS농도의 동적 반응은 어떻게 됩니까? 공기 유량이 갑자기 커지면 (혹은 작아지면)현재 DO 농도는 시간에 따라 어떻게 변할 것입니까? 플랜트에서 먹이 단계 운전 (step feed operation)이 빠르게 바뀌면 고형물 분배 (solids distribution)는 시간에 따라 어떻게 됩니까? 각각의 경우, 임의의 시작 지점 (현재 MLSS 농도, DO 농도 또는 고형물 분배)과 변화를 지정한 모델 독 립 변수 (폐기량, 공기 유량비 또는 단계 먹이)가 있습니다. 위의 경우는 갑작스럽고 단기적으로 발생하는 변화에 관심을 둡니다. 그림 10-3, Panel B에서, 상황은 상당히 다릅니다. 이 경우 시뮬레이션은 각 실행에서 다른 DO 값에서 시작합니다. 여기서 GPS-X는 각 독립 변수에 대하여 정상상태 값을 결정하고, 이 값과 동일한 초기 조건 을 설정하고 동적 시뮬레이션을 시작하기 위하여 정상상태 솔버가 사용됩니다. 모델은 정상상태로 운전한 다고 가정합니다. 시간=0에서 독립 변수의 값은 민감도 분석과 동적 시뮬레이션에서 지정된 정지 시간까 지 수행으로 변경합니다. 이 분석 유형은 다음과 같은 질문에 대답하는 것이 유용합니다: 플랜트 운전에서 다른 폐기량에 대한 시간에 따라 예상되는 혼합액 부유물에서의 변화는 어떻습 니까? 오랜 구동에서, 공기 유량비의 다른 값에 대한 시간에 따른 DO농도는 어떻게 변할 것입니까? 모든 시간에서 먹이 단계를 사용한다면 고형물 목록 (solids inventory)은 어떻게 됩니까? 이런 질문의 일반적인 특성은 갑작스런 변화의 단기 효과라기 보다 암시적인 관심의 장기적 변화입니다. 초기치는 고려 사항이 아닙니다, 대신에 모델이 한 주기적 정상상태에서 다른 상태로 바뀔 때의 상황을 피하고, 이러한 주기적 정상상태간 연관된 차이점을 시험하기를 선호합니다.

142 142 분석 도구 시간 다이나믹 및 위상 다이나믹 분석 동적 민감도 분석 결과는 두 방법 중 하나로 나타납니다. 그림 10-3은 하나의 방법 즉, 시간에 대 한 선택된 종속 변수를 보여줍니다. 이는 시간 다이나믹 민감도 분석이라고 합니다. 어떤 경우에는 오로지 각 독립 변수값에 대한 동적 시뮬레이션의 끝점을 보여주는 것이 바람직합 니다. 예를 들어, 다음과 같은 질문을 할 수 있습니다: 유입 유량에서 갑작스런 변화 하루 반나절 후 혼합액 부유물 값은 무엇인가? 플랜트가 다른, 반복적인 일주 유량 패턴일 때 매 주 마지막에서의 DO농도 값은 무엇이 될 것입니까? 질문은 시뮬레이션 결과가 지정 포인트에서의 종속 변수의 값이라고 가정합니다. 이를 위상 다이 나믹 민감도 분석이라고 합니다. 이 질문에 대한 답은 독립 변수 값에 반하는 시뮬레이션의 끝에 서 종속 변수 값을 플롯 하는 능력을 요구합니다. 위상 도표라는, 플롯의 유형은 그림 10-4에서 보여줍니다. 초기 조건은 위상 다이나믹 분석에 대하여 지정되어야 하고 시뮬레이션의 종점은 다른 초기 조건 과 다를 것입니다. 그림 10-4는 같은 위상 다이나믹 민감도 분석을 묘사하는 그림 10-4에서 하나 는 정상상태 초기화 없이 (Panel A), 하나는 정상상태 솔버를 사용하여 설정한 초기 조건 (Panel B)을 나타냅니다. 분석의 두 유형의 결과는 다릅니다. Panel A Panel B 그림 10-4 위상 다이나믹 민감도 분석에서 산출된 위상 도표 민감도 분석 단계 민감도 분석 (정상상태 혹은 동적)을 설정하는 주요 세 단계는 다음과 같습니다: 1. 독립 변수로서 모델 파라미터를 정합니다. 2. 독립변수에 대한 최소, 최대 및 델타 값을 입력하고 형식을 분석으로 지정합니다. 3. 시뮬레이션 모드로 전환하고 원하는 분석모드 (정상 상태, 위상 다이나믹, 시간 다이나믹) 를 켜고 시뮬레이션을 시작합니다. 각 단계의 절차는 이전에 논하였습니다. 첫 번째 두 단계 절차는 7장에서 설명하였습니다. 마지막 단계를 완성하는 절차는 7, 8, 9장의 입력 제어기, 출력 그래프 및 시뮬레이션 구동 설정 섹션에서 논하였습니다. 이러한 섹션을 재검토하면 제어, 출력 및 시뮬레이터 설정에 대하여 이해할 수 있습니다. Note: 민감도 분석은 모델이 빌드한 후에 설정됩니다. 이 장의 나머지 섹션의 절차는 표시하고 싶은 출 력이 이미 설정되었고 민감도 분석을 필요로 하는 모델이 빌드 되었으며 GPS-X가 시뮬레이션 모드에 있 다고 가정합니다.

143 분석 도구 143 정상상태 솔버 재시도 정상상태 분석 섹션에서, 정상상태 모델 방정식 솔루션에 대하여 논합니다. 정상상태 솔버가 강력 한 반면에, 어떤 조건하에 첫 번째 시도로 솔루션에 모이지 않는다고 알려져 있습니다. 이러한 경 우, 솔루션에서 이전 시도로부터 상태변수의 최상의 판단으로 재초기화 했다면 절차가 수렵됩니다. 재시도 횟수를 정함으로써 쉽게 지시할 수 있습니다. 시뮬레이터 재시도 횟수를 설정하고 민감도 분석을 설정하기 전에 모델을 재빌드해야 합니다. 또한 시뮬레이션 시나리오로 재시도 횟수를 설 정할 수 있습니다 (시나리오 이용하기 섹션 참조). 정상상태 솔버 재시도 횟수를 설정하기 위하여 다음과 같이 합니다: 1. 드로잉보드 빈 셀에서 오른쪽 클릭하여 일반 데이터 팝업 메뉴를 표시합니다. 2. 그림 10-5에서 보여진 바와 같이 시스템 > 입력 변수 > 정상 상태 항목을 선택합니다. 정상상태 솔버 파라미터 (정상 상태)를 포함하는 데이터 입력 폼은 그림 10-6에서 보여 진 바와 같이 나타납니다. 3. 첫 번째 줄에 재시도 횟수를 입력하고 폼을 확인하여 기록합니다. 그림 10-5 정상 상태 변수항목을 보여주는 일반 데이터메뉴 그림 10-6 정상 상태 솔버 파라미터 데이터 입력 폼 재시도 횟수는 추가 시도 횟수를 결정합니다. 디폴트 값 0 에 대하여, 솔버는 단지 초기 시도만 만 듭니다. 대부분의 모델에 대하여 0 이나 1의 값을 사용합니다. 정상상태 솔버는 솔루션에 수렴하 게 되면, 어떠한 추가 시도도 하지 않습니다. 이는 재시도를 횟수를 끝내기 전에 발생합니다.

144 144 분석 도구 동적 시뮬레이션 재구동 초기 조건 섹션에 마지막에서, 적절한 주기적인 정상상태 초기 조건 결정에 대한 접근을 약술하고 있습니다. 시뮬레이션이 시험에서, 모델의 동적 양상은 모델 입력에서 동적 변화의 반복적인 패턴, 예, 일주 유량 또는 일일 운전 변화에 기인합니다. 같은 패턴 반복을 가정하면, 시간=0과 시간에 따른 주기적인 정상상태에서 정확한 초기 조건을 결정하는 것이 가능합니다. 그 절차는 추측한 초 기 조건 입력하고 각 재구동에 대한 입력 패턴을 반복하여 재실행 횟수를 수행할 것을 요구합니다. 모델 입력 동적 변화의 패턴을 반복하는 시뮬레이션 실행에서 사용되는 초기 조건을 예측할 때마 다, 첫 번째 주기에 대한 모델 반응 가능성이 있습니다. 이 상황은 초기 조건 추측이 사용되는 동 적 민감도 분석에서 일어날 수 있습니다. 그림 10-7에서 두 위상 다이나믹 시뮬레이션 실행의 결 과를 보여줍니다. 이러한 시뮬레이션에서, 사인곡선 유입 유량은 기능을 촉진하는 동적 입력으로 사용됩니다. 정지 시간은 5일로 설정합니다. Panel A는 재실행 0에 상응하는, 첫 번째 시뮬레이션 구동 후의 결과를 보여주고 Panel B는 첫 번째 재실행 후의 결과를 보여줍니다. Panel B 결과는 5 일 재실행 0회의 위상-다이나믹 시뮬레이션에서 10일 연속하여 획득하였습니다. Panel A Panel B 그림 10-7 예측된 초기 조건, 재실행 횟수가 다른 두 가지 위상 다이나믹 분석 동적 시뮬레이션에 대한 재실행 횟수를 설정하기 위하여, 다음과 같이 합니다: 1. 드로잉보드 빈 셀에서 오른쪽 클릭하여 일반 데이터팝업 메뉴를 표시합니다. 2. 그림 10-8에서 보여진 바와 같이 시스템 > 입력 변수 > 시뮬레이션 설정 항목을 선택합 니다. 시뮬레이션 설정 파라미터를 포함한 데이터 입력 폼은 그림 10-9와 같이 나타납니다. 3. 다섯 번째 줄에 재실행 횟수를 입력하고 폼을 확인 하여 새로운 재실행 횟수를 기록합니다.

145 분석 도구 145 그림 10-8 시뮬레이션 설정 항목을 보여주는 일반 데이터 메뉴 재실행 횟수는 출력 표시 등 결과를 기록하기 전에 수행하기 위한 추가 동적 시뮬레이션을 횟수를 결정합니다. 디폴트 값 0으로, 하나의 시뮬레이션은 시간=0부터 정지 시간까지 수행합니다. 재실행 횟수는 주기적인 정상상태 수립에 관심이 있는지 없는지에 달려 있습니다. 많은 경우 모델 이 주기적인 정상상태에 자리잡는 것은 한번 혹은 두 번의 재실행으로 충분합니다; 하지만, 한두 번 재실행 분석을 서너 번 구동하는 것과 비교하여 결과의 타당성을 점검해야 합니다. 그림 10-9 재실행 횟수를 보여주는 시뮬레이션 설정 데이터 입력 폼 정상상태 분석 민감도 분석을 설정하기 전에 어떤 모델 파라미터를 독립 변수 (iv)로 사용하고 어떤 관측을 위한 모델 종 속 변수 (dv)를 결정해야 합니다. 예를 들어, 설계에 관심이 있다면, 유출수 부유물질 (dv)에 대한 반응조 부피 (iv) 변화의 결과를 측정하고 싶을 것입니다. 고형물 분배에 대한 벌킹 슬러지의 효과를 분석하고 싶 다면 플랜트 단위 공정에서 고형물 농도 (dv) 효과를 관측하기 위하여 침전 파라미터 값 (iv)을 바꿀 수 있습니다.

146 146 분석 도구 독립 변수는 분석 형식 제어 로서 파라미터 설정에 의해 지정합니다. 정상상태 민감도 분석에 대한 독립변수를 정하기 위하여 다음과 같이 합니다 (시뮬레이션 모드에서 시 작): 1. 독립 변수로 사용되는 파라미터나 속성을 포함하는 데이터 입력 폼을 표시합니다. 이는 구성요소와 유입수 객체의 유량 속성과 공정 객체의 파라미터를 포함합니다. 관심 객체에 대한 공정 데이터 메뉴로부터 접근 가능합니다. 일반적인 데이터 입력창은 그림 10-10에 서 보여줍니다. 그림 민감도 분석에서 독립 변수 선택하기 2. 파라미터를 검은색 입력 제어창이나GPS-X 창 빈 곳으로 드래그합니다. 이는 입력 제어기 로 파라미터를 설정합니다. 3. 입력 제어창에서 오른쪽 클릭하고 제어창 특성 조절 을 선택합니다. 2단계에서 선택한 파라미터 옆 형식 칸 아래 역삼각형을 클릭하 드롭다운 메뉴를 표시하여 분석항목을 선택 합니다. 그림 10-11은 분석 형식을 선택한 창을 보여줍니다.

147 분석 도구 147 그림 분석-형식 제어로 지정한 단일 독립 변수를 가진 제어창 특성 조절 메뉴 다음 절차에서 설명한 추가 정보를 입력할 필요가 있으므로 확인을 아직 클릭하지 마십시오. 오직 하나의 독립 변수만 존재한다는 것을 기억하고 분석?형식 제어로 하나 이상의 변수를 정하지 마십시오. 다른 유 형의 제어를 설정할 수 있고 제어창을 열 때 나타날 것입니다. 혼란 변수의 영향을 피하기 위하여, 민감도 분석을 수행할 때 다른 제어는 변경하지 않습니다. 독립 변수에 대한 최소, 최대 및 증가치를 입력하고 분석 제어를 표시하는 제어 창을 정하기 위해서 다음 과 같이 합니다: 1. 제어창 특성 조절 창을 표시합니다. 위의 절차를 완료하고 확인 버튼을 클릭하지 않았다면, 이 창은 이미 표시되어야 합니다. 2. 최소, 최대값 및 증가치를 입력하고 변경을 합니다. 독립 변수가 지정되면, GPS-X는 인터액티브 하지 않는 측정치로 제어를 표시할 줄 압니다; 그러나, 프로 그램은 모드를 수동적으로 바꾸기 전에는 분석 모드로 바뀌지 않습니다. 정상상태 분석 모드로 변환시키기 위하여 다음과 같이 합니다: 1. 도구 모음에 있는 분석 아이콘 옆 역삼각형을 클릭하여 분석 드롭다운 메뉴를 표시합니다. 2. 정상 상태 항목을 클릭하여 선택합니다. 그림 10-12에서 보여지는 바와 같이, 상태 바 오른 쪽에 메시지가 나타나 분석 모드로 변환하는 것을 알려줍니다. 분석 드롭다운 메뉴를 다시 열어 선택을 바꿀 수 있습니다.

148 148 분석 도구 그림 상태 바 위에 분석 메시지가 있는 GPS-X 메인창 (정상상태) 이 시점에서 앞서 설정한 제어창과 출력창을 표시할 수 있습니다. 정상상태 분석 초기화 정상상태 민감도 분석 섹션은 이제 완전히 정해지고 시뮬레이션을 시작할 수 있습니다. 시뮬레이 션 도구 모음에 있는 시작 버튼을 클릭하여 정상상태 분석을 시작합니다. GPS-X는 정상상태 값을 계산하기 시작합니다. 솔루션이 현재 독립 변수값을 찾았을 때, 이러한 포인트는 출력창에 표시되 고, 독립 변수는 증가하고 솔루션 절차를 다시 시작합니다. 정상상태 솔버에 대한 재시도 횟수를 설정해야 할지도 모르지만, 솔루션이 발견된다고 확신할 수는 없습니다. 분석은 정상상태 솔버가 솔루션을 찾는다고 확신해야 하므로 명령 창을 주시해야 합니다. 대안적으로, 명령 창을 스크롤하 거나 정상상태 솔버 실패를 알리는 메시지를 조사하여 분석을 점검할 수 있습니다. 독립 변수가 증가함에 따라, 유형 제어는 그림 10-13에서와 같이 인터액티브하지 않은 게이지에 현재 값을 표시합니다. 이 게이지를 관측하여 완성의 정도를 측정할 수 있습니다. 그림 분석 제어기 다이나믹 분석 정상상태 분석 섹션에서 논의하였듯이, 동적 민감도 분석에는 두 가지 유형이 있습니다. 각 분석 유형의 전형적인 결과는 그림 10-3에서 보여줍니다. 각 유형은 한 두 가지 방법으로 표시할 수 있습니다: 시간 다이나믹 데이터, 또는 위상 다이나믹 데이터. 표 10-1은 동적 민감도 분석 수행에 관한 선택을 요약하고 있습니다.

149 분석 도구 149 표 10-1 동적 민감도 분석의 유형 시간 다이나믹 위상 다이나믹 단 기 그림 10-3 A 그림 10-4 A 장 기 그림 10-3 B 그림 10-4 B a - 수동으로 초기 조건 설정 b - 정상 상태 솔버를 사용하여 초기 조건 결정 동적 민감도 분석에서, GPS-X는 각각의 독립변수 (iv) 값에 대한 모델 방정식- 정상 시뮬레이션에서- 수치 적으로 적분합니다. Iv와 종속 변수 (dv)간의 동적 관계를 가정해보십시오. 각 구동에 대한 수치 결과가 다를 것입니다. 실행 횟수는 iv로 정해진 최소, 최대 및 증가치에 따라 결정됩니다. GPS-X는 최소, 최대 및 복합 증가치 사이의 각 값에 대한 실행을 수행합니다. 동적 민감도 분석은 정상상태 분석과 같은 방법으로 설정합니다. 정상상태 분석 섹션 세부사항을 참조하 십시오. 분석 드롭다운 메뉴로부터 위상 다이나믹 또는 시간 다이나믹을 선택하는 것만 예외입니다. 다이나믹 분석을 할 때, 표시된 출력은 분석 메뉴로부터 시간 다이나믹 또는 위상 다이나믹 위상 다이나 믹을 선택할지에 달려 있습니다. 시간 다이나믹 분석에 대하여 미터 간 높은 상호관계로 최적화에 어려움 문제가 발생합니다. 결과적으로, 솔루션에서 파라미터 값은 그에 관하여 불확실성을 가집니다. 동적 분석의 초기화 분석을 초기화 하기 전에 수행해야 할 한가지 단계가 더 있습니다. 초기 조건을 정상상태로 할 것 인지 동적인 상태로 할 것인지 결정하는 것입니다. 시뮬레이션 상태바에서 정상상태(steady-state)를 체크하면, GPS-X에서는 초기값을 사용하여 정상 상태 해석을 수행합니다. 만일, 정상상태를 체크하지 않았을 경우, 초기 조건은 사용자가 수동적으 로 입력한 값을 초기값으로 사용합니다. 이 두 가지 타입은 표 10-1에 각각 설명되어 있습니다. 동적 민감도 분석 부분에 대한 설명은 이 것으로 마치고, 사용자는 시뮬레이션 작업창에서 시작 버튼을 눌러서 작업을 수행 할 수 있습니다. 독립 변수값이 증가함에 따라서 분석 타입은 noninteractive 현재 값을 표시합니다. 이 값을 확인하여 사용자는 완성도의 정도를 가늠할 수 있습니 다. Monte Carlo 분석 Monte Carlo 분석은 정상상태 혹은 다이내믹 상태에서 수행할 수 있습니다. 수행 과정은 앞에서 언급한 민감도 분석 방법과 유사합니다. 그러나 이전의 step 방식과 다른 점은, 주어진 범위를 벗어나는 delta 값으로 파라미터의 증가량을 주어진 확률 분포에 따라서 분석합니다. 몬테카를로 분석의 결과는 주어진 매개 변수 범위와 확률 분포에 따라 발생하는 특정 결과의 확률입니다 분석 결과는 Probabilistic (Monte Carlo) graph 형식을 사용하여 볼 수 있습니다.

150 150 분석 도구 Monte Carlo 분석을 설정하기 위해서는, 입력 제어창에서 마우스 우측을 클릭하여 Control Window Properties 을 선택합니다. Type 항목에서 역삼각형 드랍다운 단추를 눌러서 분석할 파라미터를 선택합니 다. 그림 10-11과 같이 드랍다운 메뉴에서 Analyze Monte Carlo를 선택합니다. 이것을 선택하여 오른 쪽에 버튼을 누르면 그림과 같이 Distribution Properties 대화상자가 뜹니다. (그림 10-14) 샘플링시 사용되는 확률 분포는 Distribution Properties 대화 상자를 사용하여 설정할 수 있습니다. 확률 분포는 uniform, normal, log normal 3가지로 정의됩니다. 특정한 normal 혹은 log normal distribution은 특정 평균과 표준편차를 설정해야 합니다. Distribution을 선택하면, 몬테카를로 분석을 수행할 범위를 입 력하고, 입력제어 등록 대화창에서 accept를 눌러서 승인합니다. 독립변수가 설정되면, GPS-X는 non-interactive gauge 로 제어상황을 display 하지만, 프로그램은 모드가 수동적으로 변경될 때까지 분석모드에서 변경하지 않습니다. Monte Carlo 분석모드로 바꾸기 위해서는, click on the downward arrow beside 분석 아이콘 옆에 화살표를 클릭해서, 드랍다운 메뉴에서 Monte Carlo 를 선택합니다. 그리고 나서 분석모드로 바꾸기 위해서는 분석 아이콘을 클릭합니다. 그림 Distribution 특성 버튼과 대화상자 분석모드에서, 정상상태 혹은 동적 상태 시뮬레이션이 실행됩니다. Monte Carlo 시뮬레이션을 시행 횟수의 설정은 Options > Preferences > General Data > System > Input Parameters > Analyzer 메뉴에서 설정합니다. 각 실행하는 동안 기본적으로 GPS-X는 지정 배포판에서 무 작위 변수의 새 세트를 선택합니다. 만일 무작위 변수의 반복설정이 필요할 경우에는 Options > Preferences > Input/Output 메뉴에서 Monte Carlo seed 값을 양수로 변경해줍니다. in the Options > Preferences > Input/Output menu to a positive value. -1로 seed value를 설정하면, GPS-X는 모든 실행 시마다 새로운 세트를 선택하여 계산합니다.

151 최적화 도구 151 C H A P T E R 1 1 최적화 도구 소개 분석 도구 장은 GPS-X모델 양상을 관찰하고 중요한 파라미터를 식별하기 위한 분석 모듈 사용법에 관하 여 설명하였습니다. 중요한 파라미터를 식별하였다면, 이 파라미터 값을 최적화하는 GPS-X 최적화를 사용 할 수 있습니다. 최적화는 목표 함수를 극대, 극소화하기 위하여 확실한 모델 파라미터를 조정을 수반합니 다. GPS-X 최적화는 모델을 측정된 데이터를 맞추거나 공정 수행을 최적화할 수 있습니다. 파라미터 추정이 라 불리는 모델을 측정된 데이터에 맞추는 과정은 선택된 모델 파라미터를 모델 반응과 측정된 데이터 사 이에 최상으로 조정하는 것을 수반합니다. 파라미터 추정은 공정 파라미터가 각각의 플랜트마다 매우 다 를 수 있기 때문에 시뮬레이션 모델 준비에서 중요한 단계입니다. 실제 플랜트 데이터에 맞추어진 모델은 실제 플랜트 양상을 예측하는데 더 유용합니다. 공정 최적화는 모델 변수나 사용자정의 변수값을 극대, 극소화하기 위하여 확실한 모델 파라미터 조정을 수반합니다. 예를 들어, 파라미터를 조정하여 플랜트 운전비용을 최소화할 수 있습니다. GPS-X의 최적화 모듈은 동적 하수처리장 모델을 수반하는 공정 최적화 문제와 파라미터 추정을 위하여 개발되었습니다. 정상상태와 동적 최적화 모두 사용할 수 있습니다. 이 장에서 보게 될 최적화 모듈은 하 수 처리시설의 효과적인 모델을 준비하기 위한 매우 유익한 도구입니다. GPS-X의 최적화 GPS-X에서 최적화를 사용할 수 있는 범위가 있습니다. 하수 처리장에서, 최적화의 주요 적용 범위는 모델 보정 (즉, 파라미터 추정), 공정 설계와 공정 최적화입니다. 모델이 실제 데이터에 적용 가능하도록 빌드되었기 때문에 파라미터를 추정하는 것은 중요합니다. 시뮬레 이션 결과를 실제 데이터에 조정할 때, 많은 화학양론적 파라미터는 일정하다 할 수 있지만, 물리적, 운전 상, 동역학 특성은 각각의 플랜트 마다 다르다는 것을 알 수 있습니다. GPS-X 파라미터 디폴트 값을 시작 포인트로 사용할 수 있지만, 모델이 예측 시뮬레이션 목적으로 사용될 때는 수정해야 합니다. 정식 최적화 기술을 이용하여 인터렉티브 하거나 정밀한 수학적 시뮬레이션을 수행합니다. 시뮬레이터 최적화는 공정 설계와 플랜트 최적화에 사용할 수 있습니다. 어떠한 유출수 수질 조건을 만족 시키는 적당한 처리장에 대한 설계를 찾는 문제를 고려해보십시오. 다른 예제는 처리장이 불안정할 때 부 유물질 손실을 줄이기 위한 최상의 운전 모드를 찾는 것입니다. 두 경우 모두의 최상의 결과는 유출 한계 를 만족시키는 설계와 최상의 운전모드입니다. 시스템 모델을 가지고 있다면, 최상의 결과는 플랜트 설계 나 운전 파라미터를 바꾸고 모델 출력 반응을 관측함으로 얻어냅니다. GPS-X에서, 모든 최적화는 데이터 조정 문제를 명확히 말합니다. 사용자는 파일 내 데이터를 제공하고, 목표 함수, 관심 파라미터를 고르고, 적합한 모델 반응 변수를 선택합니다. 반응 변수의 수에는 한계가 없 습니다. 목표 함수가 극소화할 때까지 최적화는 선택된 파라미터를 조정합니다. 목표 함수는 목적 데이터

152 152 최적화 도구 와 모델 반응 변수값 사이의 차이를 측정합니다. 데이터 맞춤 접근은 공정 설계나 최적화 시에 접근 가능합니다. 예를 들어, 확실한 모델 변수 값을 최소화 하고 싶다면 텍스트 파일 (.dat file)에서 모델 변수에 대해 독단적으로 작은 목표치를 정하고, 절대 오차 목적 함수를 이용하여 계산된 변수값과 목표값의 차이를 최소화하여 최적화할 것입니다 (GPS-X Technical Reference의 Objective Function Options in the Optimizer 참조). 목표치와 모델에 의해 예상된 값 사이의 절대적인 차이를 최소화하기까지 최적화는 선택된 파라미터를 조정합니다. 이는 모델 변수를 직접 최소화 하는 것과 동일합니다. GPS-X 최적화 GPS-X는 최적화 모듈에서 Nelder-Mead 단순법 (Press et al., 1986)을 사용합니다. 단순법은 기울 기 정보에 의존하지 않는 강력한 다차원 알고리즘입니다. 알고리즘은 목표 함수를 위한 최소값을 찾는 체계화된 방법으로 다차원 표면 또는 공간 (목표 함수에 의해 정의된)을 통하여 조사합니다. 최적화 파라미터를 선택하는 절차는 민감합니다. 단순 알고리즘에 대한 더 많은 정보는 GPS-X Technical Reference의 Optimizer 장을 참고하십시오. 최적화 유형 최적화 모듈은 공정 측정의 세가지 다른 형식을 갖추고 있습니다. 이는 시계열 측정, 기존 공정 장 기간 측정 자료 평균 데이터, 온라인 측정입니다. 각각의 측정 세트 유형은 최적화 문제의 다른 유 형으로 이끕니다. GPS-X에서 가능한 최적화 형식은 시계열, 확률 및 DPE 입니다. 시계열 이 형식의 최적화는 일반적으로 파라미터 추정과 공정 최적화에 사용합니다. 시계열과 정상상태 측정 모두를 다룰 수 있도록 설계되어 있습니다. 이 형식의 최적화를 사용하기 위해서 사용자는 사용자가 측정한 데이터를 확장자 이름이.dat인 문서 파일로 입력합니다. 이 텍스트 파일은 텍스트 (ASCII)파일 입력 섹션에서 논의한 규정에 따라 이름을 짓고 포맷합니다. 동적 모델을 포함한 파라미터 추정에서 텍스트 파일에 입력된 데이터는 시계열 값에 맞춘 각 반 응 변수에 대한 값이 됩니다. GPS-X에서 반응 변수는 목표 변수를 의미합니다. 정상 상태 최적화는 각 목표 변수에 대해서 하나의 데이터 지점을 갖는 시계열-형식 최적화입니 다. 정상 상태 솔버가 사용되고 시뮬레이션은 0.0 정지 시간을 가집니다. 이 최적화 유형은 일간, 주간, 월간 평균으로 기록된 데이터 보정에 유용합니다. 이 유형의 데이터는 전형적으로 혼합물 샘플로부터 얻고 정확하게 실제 공정의 시간 다이나믹을 반영하지 않습니다. 정상 상태 최적화 에서, 평균 데이터를 목표로 사용하고 선택된 모델 파라미터를 이 목표에 맞게 조정합니다. 공정 최적화 시, 원하는 시간 포인트에서 공정 효율 측정에 대한 단일 목표치를 입력합니다. 앞 서 언급하였듯이, 절대 오차 목적 함수를 사용할 것을 명심하십시오. 선택한 목적 함수를 이용하여 모델을 측정 데이터에 맞출 것입니다. 모델의 예측 변수를 표시하 기 위하여 출력 그래프를 준비한다면, GPS-X는 빨간 + 표시가 있는 그래프에는.dat 파일에서 제공하는 측정치가 자동적으로 나타날 것입니다. GPS-X는 각 최적화 반복에서, 예측치에 대한 새로운 곡선을 그리고, 사용자는 최적화 공정을 추 적할 수 있습니다. 최적화 구동 마지막에서, 최종 예측 반응이 나타나고 시각적으로 맞춤에 접근 할 수 있습니다. 이 그래프 유형의 예제는 그림 11-1에서 보여줍니다.

153 최적화 도구 153 그림 11-1 시계열 그래프의 예시 시계열 최적화를 할 때 가능한 목적 함수 유형을 사용할 수 있습니다. 리스트는 아래와 같습니다: 1. 절대 오차 2. 상대 오차 3. 적산 합 4. 상대 적산 합 5. 최대 가능성 파라미터 추정 시, 최대치 또는 목적 함수 제곱의 합이 사용됩니다. 공정 설계나 최적화에 대하여 절대 오차 목적 함수는 대부분 적합합니다. 다른 목표 변수에 대한 세부사항은 GPS-X Technical Reference의 Optimizer장에 있는 Objective Function Options을 참조하십시오. 최적화 결과는 선별 된 목적 함수에 따라서 결과가 달라질 수 있습니다. 확률 GPS-X는 확률 최적화를 수행하도록 합니다. 최적화의 이 유형은 그림 11-2에 묘사되어 있습니다. 이 그림은 가상 데이터의 두 가지 누적 확률 그래프를 보여줍니다. 하나는 최적화를 수행하기 전 이고 다른 하나는 최적화 후입니다. 누적 확률 그래프는 X 값이 특정 x 값과 같거나 적을 확률을 보여줍니다. 그림 11-2에 표현되어 있듯이, 실제 데이터의 확률 그래프와 시뮬레이션 결과를 더 비슷하게 맞추기 위하여 모델 파라미터를 수정하는 것이 가능합니다.

154 154 최적화 도구 Before Optimization After Optimization X Simulation results Real data Simulation results Real data P(X < x) P(X < x) 그림 11-2 GPS-X 내 확률 최적화 확률 최적화는 본래 장기 운전 분석에 대하여 설계하였습니다. 최적화에 사용하는 데이터는 시간- 평균치이고 시뮬레이션에서 생성된 시간-평균 데이터와 비교하였습니다. 그림 11-3은 이 분석에서 사용하는 데이터 종류의 예를 보여줍니다. 목표 데이터는 4개월 기간 동안의 일 평균 유출 부유물 질 (혼합물 샘플에서 얻은)로 구성합니다. 동적 시뮬레이션은 4개월 동안 수행되고 매일 일 평균이 계산됩니다. 이러한 두 가지 데이터 세트는 최적화 실행에 이용됩니다. 최적화 이 유형에 대한 데 이터 요구사항은 장기 시뮬레이션 수행에 필요하기 때문에 중요합니다. 그림 11-3 전형적인 장기 확률 최적화 실제 데이터에 대한 누적 확률과 시뮬레이션 결과 간의 차이를 최소화하는 것은 특별히 가중된 오 차 측정을 최소화하여 달성합니다. 실제 데이터와 시뮬레이션 결과 모두 절대 등급을 기준으로 순 서를 매깁니다. 오차는 순서 리스트에 있는 각 변수 쌍 사이에서 채택합니다. 오차는 정상적으로 분배되고 평균 오차 그룹은 적절히 누적된다는 가정하에, 분류됩니다. 예를 들어, 오차 상위 10% 는 13%보다 적은 발생 확률을 가지고 있다고 가정합니다. 이러한 가중 오차의 합은 최적화에 대 한 목표 함수 역할을 합니다. 최적화의 net effect는 실제 데이터에 대한 누적 확률 분배와 시뮬레 이션 결과를 유사하게 맞추는 것입니다. 최적화 유형에서 결과를 초래하는 모델 파라미터 값은 시계열 최적화에서 얻은 것과 상당한 차이 가 있습니다. Dynamic Parameter Estimation (DPE) GPS-X는 시간-변화 파라미터 추정을 설계하는 정교한 동적 파라미터 추정 기능 (DPE)을 가지고 있습니다. 이는 온라인 데이터 또는 오프라인 시계열 데이터를 사용할 수 있습니다. 필요 시, 온라 인 데이터 사용에 관한 더 자세한 내용은 위해 Hydromantis사와 연락하십시오.

155 최적화 도구 155 DPE에 숨겨진 동기는 공정 모델 내 파라미터가 종종 유지되지 않고 시간에 따라 바뀐다는 것입니 다. 예를 들어, 포기조 내 산소 질량 전달 계수는 시간에 따라 천천히 변합니다. 동적 파라미터 추정은 이해하기 어려운 공정에서의 파라미터를 추정하는데 유용합니다. 이러한 경 우 모델 구조는 정확하지 않을 것입니다. 결과적으로, 모델은 짧은 시간 간격에 따라 데이터를 나 타낼 수 있을지도 모릅니다. 이 경우에, DPE 사용은 모델 오차를 보충하고 측정 데이터 조정을 받 아들일 수 있도록 합니다. 동적 파라미터 추정이 유용한 다른 상황은 공정의 변화가 있는 지, 문제가 있는 지를 찾아낼 때 입니다. 예를 들어 모델 파라미터가 정상 공정 운전 동안에는 상대적으로 일정하지만, 공정 변화에 는 민감하다면, DPE 기능을 사용하여 파라미터를 추적할 수 있고 온라인 데이터를 제공하여 공정 변화나 문제에 대하여 미리 경고할 수 있습니다. GPS-X 동적 파라미터 추정은 시간창 옮기기에 앞서 언급한 시계열 최적화 접근을 적용하여 행합 니다. 전체 데이터 세트로부터 파라미터를 추정하는 대신에, GPS-X는 시작 추측으로 이전의 시간 창으로부터 파라미터 추정을 이용하여 각 시간창에 대한 파라미터 추정 세트를 계산합니다. 이 접 근은 새 데이터 블록 (온라인 데이터)과 함께 계속적으로 업데이트되는 데이터 파일이나 시계열 데이터의 고정 파일에서 사용할 수 있습니다. 동적 파라미터 추정 시, 시계열 최적화에 가능한 목 표 함수를 사용할 수도 있습니다. 시간 창 길이는 파라미터가 얼마나 자주 업데이트되는지 제어합니다. 시간창이 짧을수록, 파라미터 가 더 자주 업데이트됩니다. 짧은 시간창을 이용할 때에는 데이터를 필터하여 noise를 삭제할 필요 가 있습니다. DPE 기능을 이용할 때 최적화 루틴의 적절한 종결을 확실히 하기 위하여, 시간 창과 통신 간격을 선별하도록 제안하여 시간창은 통신 간격의 정수 복합이 됩니다. 동적 시뮬레이션을 포함하여 최적화에 대한 초기 조건 동적 시뮬레이션을 포함한 최적화를 수행할 때 정상상태 솔버를 이용하여 초기 조건을 설정하거나 초기 조건의 초기 추정을 제공할 수 있습니다. 이 선택은 목표 데이터와 시스템과 시뮬레이션 시 작의 양상에 관한 지식에 의해 지시 받습니다. 동적 목표 데이터가 초기 정상상태 추정을 포함한다면, 아마 시간-평균으로부터, 시뮬레이션에 대 한 초기 조건을 수립하기 위한 정상상태 솔버를 이용할 수 있습니다. 시스템이 시뮬레이션 시작에 서 정상상태에 있지 않다는 것을 안다면, 실제 데이터에 있는 초기 데이터 포인트를 초기 조건으 로 설정 할 수 있습니다. 그림 11-4는 초기 조건이 반응조 내 가용성 기질의 초기 농도를 의미하 는 회분식 공정의 최적화를 보여줍니다. 목표 데이터는 discrete 포인트로 보여주고 6가지 독립 변 수에 대한 시뮬레이션 결과는 연속 곡선으로 나타납니다. 정상 상태 초기 조건은 이 경우에 적합 하지 않습니다. 가용성 기질 (상태 변수)을 회분식 반응조에서 이용하기 때문에, 정상상태 솔버는 0 기질 농도에서 찾을 수 있을 것입니다. 시뮬레이션이 0 초기 기질에서 시작한다면, 최적화는 시 뮬레이션을 목표 데이터에 맞출 수 없을 것입니다. 최적화 변수 선택하기 파라미터 값을 조정하기 위한 최적화를 이용하기 전에 수동적으로 파라미터를 조정하는 것이 가장 최선입니다. 중요 관계를 이해하기 위하여 준비한 모델에 익숙해지는 것이 좋습니다. 인터렉티브 시뮬레이션을 수행하여 관심 반응 변수에 대한 여러 모델 파라미터 결과를 관측할 수 있습니다. 이 정보를 통해 최적화에 이용하는 적절한 독립 및 목표 변수에 대하여 더 나은 판단을 할 수 있 을 것입니다.

156 156 최적화 도구 그림 11-4 비 정상상태 초기조건을 이용한 회분식 반응조 모델의 최적화 최적화에 있어서 일반적으로 발생하는 문제는 부적당한 최적화 파라미터를 선택하는 것입니다. 수 동이나 자동으로 최적화 설정에서, 특정 목표 변수에 대한 상당한 효과가 있는 파라미터를 선택할 것을 명심하십시오. 예를 들어, 유출 암모니아 농도는 질산화 미생물 성장율 값이나 반응조 호기성 파라미터에 크게 의존하고 반응을 잘 일으키지만, 탄 제거 유기체 성장률 값에 좌우하지는 않습니 다. 이와 유사하게, 반송 슬러지 농도는 침전지 모델 응집 파라미터에 의해 크게 영향 받지 않는 반면, 침전지로부터의 유출 부유물질은 이 파라미터에 의해 영향을 받습니다. 이러한 예에서처럼, 적절한 최적화 변수 선택은 충분한 모델 구조의 이해를 요구합니다. 최적화에서 너무 많은 파라미터를 포함할 경우 파라미터 간 높은 상호관계로 최적화에 문제가 발 생합니다. 결과적으로, 솔루션에서 파라미터 값은 그에 관하여 불확실성을 가질 수 있습니다. 사용자는 변수들 간의 관계를 이해하고, 적절한 목표 (반응) 변수와 최적화 변수를 확인하였을 때, 수동적 최적화를 수행하는 것이 최선입니다. 최적화 변수에서 슬라이더 제어로 몇몇 인터렉티브한 시뮬레이션을 설정하고 시뮬레이션이 진행됨에 따라 이를 조정해보십시오. 목표 변수로 실제 데이 터를 그래프로 그려 (8장 실제 데이터 표시하기 섹션 참조) 시뮬레이션과 실제 데이터를 비교할 수 있습니다. 질적 최적화 유형은 여러 방법으로 유익합니다. 예를 들어, 초기 가정을 증명하고 최 적화 변수에서 실제 경계를 수립하는 것을 돕습니다. 최적화 설정하기 최적화는 민감도 분석의 절차 설정과 유사합니다. 최적화 모듈을 사용하기 위하여 모델을 재빌드하여 최 적화를 완전히 지정해야 합니다. 재빌드는 시뮬레이션 모델에서 최적화 지시를 포함해야 합니다. 최적화 모듈은 사전 목표 데이터를 포함하는 데이터 파일을 가정합니다. 최적화는 파일 이름 만들기 규정 을 기준으로 적절한 파일을 식별하고 최적화하는 동안 데이터를 자동으로 읽습니다. 이 데이터 유형에 대 한 포맷은 전에 설명 된바 있습니다. Note: 최적화를 수행할 때, 데이터는 반드시 일평균으로 구성해야 합니다. 이러한 일일 평균은 목표 변 수 계산 시뮬레이션의 일일 평균과 비교됩니다. GPS-X는 사용자가 선택한 목표 변수에 근거하여 자동으 로 일일 평균 변수를 만듭니다. 예를 들어, 귀하의 레이아웃을 다시 빌드 목표 변수로 유출수의 TSS을 선 택했다면, GPS-X는 자동으로 최적화에 쓰일 일일 평균 유출 TSS 변수를 생성합니다.

157 최적화 도구 157 아래 단계는 관심 레이아웃 파일을 로드 하였고, 시뮬레이션 모드에 있다고 가정합니다. 최적화 유형 선택하기 다음을 따라, 최적화 모드를 선택합니다: 1. 최적화 아이콘 옆 역삼각형을 오른쪽 클릭합니다. 최적화 드롭다운 메뉴가 표시됩니다. 2. 형식을 클릭하고 그림 11-5와 같이 적절한 최적화 유형을 선택합니다. 그림 11-5 최적화 유형 선택하기 목적 함수 선택하기 다음을 따라, 목적 함수를 선택합니다: 1. 최적화 아이콘 옆 역삼각형을 오른쪽 클릭합니다. 최적화 드롭다운 메뉴가 표시됩니다. 2. 목적 함수를 클릭하고 그림 11-6과 같이 원하는 목적 함수를 선택합니다.

158 158 최적화 도구 그림 11-6 목적 함수 선택하기 Note: 시계열 최적화와 다르게, 확률 최적화를 위한 목적함수에 대한 계산에 옵션이 없습니다.이 경우 목적함수는 확률 최적화에 표시된 바와 같이 가중치 절대오류의 표현입니다. 확률 최적화를 수행할 때 는 단 1가지의 목표변수만 사용 가능합니다. 목표 변수 선택하기 초기 설정을 완료한 후, 다음 단계는 목표 변수를 선택하는 것입니다. 목표 변수는 사용자가 측정 치에 맞추고 싶은 변수입니다. 목표 변수는 정상-모드 시뮬레이션에서 그래프를 그리는 것과 같은 변수입니다. 최적화에 대한 목표 변수를 선택하기 위하여, 다음과 같이 합니다: 1. 최적화 아이콘 옆 역삼각형을 오른쪽 클릭합니다. 최적화 드롭다운 메뉴가 표시됩니다. 2. 최적화 모드를 클릭하여 최적화 모드를 켭니다. 3. 마우스 포인터를 객체나 목표 변수가 정의된 레이아웃 연결 포인트위로 옮깁니다. 4. 오른쪽 클릭하여 공정 데이터 메뉴를 띄웁니다. 5. 목표 변수 항목을 열고 요구된 변수를 포함하여 목표 변수 그룹을 찾기 위하여 부메뉴를 탐색합니다. 최적화 모드에서 GPS-X는 목표 변수를 가진 공정 데이터 메뉴에서 텍스트 출력 변수를 대체합니다. 그림 11-7을 참조하십시오. 6. 데이터 입력 폼에서 변수 이름 바로 옆 왼쪽 면에서 체크 상자를 클릭합니다. 변수가 선 택됨을 가리키는 작은 체크 ( )가 나타날 것입니다. 이 실행은 최적화 목표 변수로서 변 수를 식별합니다. 시계열과 DPE 최적화에 대하여, 다른 목표 변수를 선택할 수 있습니다. 하지만 데이터 요구조건과 복합 목표 최적화를 요구하는 계산시간이 금지될 수 있음을 명심하십시오. 변수가 목표로 선택되 는 것을 볼 필요가 있다면, 그림 11-8에서와 같이, 목표 변수... 항목을 최적화 드롭다운 메뉴로부 터 선택하여 리스트를 얻을 수 있습니다.

159 최적화 도구 159 Note: GPS-X가 최적화 모드에 있을 때, 여러분은 출력에 대한 변수를 선택할 수 없습니 다. 그림 11-7에서와 같이, 객체의 공정 데이터 메뉴를 선택한다면, 팝업 메뉴의 네 번째 항목은 이제 출력 변수라기보다 목표 변수 입니다. 출력 표시를 설정하고 싶다면, 실행하 기 전에 최적화 드롭다운 메뉴에서 최적 모드가 선택되지 않았음을 확인하십시오. 최적화 변수 선택하기 이제 목표 변수가 확정되었으며, 최적화 변수를 선택해야 합니다. 이러한 변수가 목표 함수 최소화 를 시도함에 따라 최적화에 의해 조정됩니다. 그림 11-7 최적화 모드에서의 공정 데이터 메뉴 그림 11-8 최적화에서 사용되는 목표 변수 리스트 표시하기 7장에서 설명한, 독립 변수는 몇 가지 유형의 제어에 연결할 수 있습니다. 이러한 유형의 하나는 최적화 제어입니다. GPS-X가 최적화 모드에 있을 때 최적화에 의해 조정될 변수를 최적화 제어로 정합니다. 제어 설정을 위한 절차는 입력 제어 설정 단계로 시작하는 7장에서 상세하게 다루었습 니다. 최적화 제어의 설정 완료를 통하여 단계를 따릅니다. 최적화 변수로 사용되는 제어 유형은 최적화입니다. 그림 11-9는 최적화 제어로서 두 가지 변수 설정을 포함하는 제어창 특성 조절 을 보여줍니다.

160 160 최적화 도구 이 폼에서 제어로 지정된 최소 및 최대치는 독립 변수에서 경계를 낮고 높이는 결합 (제약)으로 사용됩니다. 이러한 변수를 지정하여, 제약된 최적화를 쉽게 수행할 수 있습니다. GPS-X 최적화는 최대값보다 크지도 최소값보다 작지도 않은 값으로 독립변수를 설정하지 않을 것입니다. 최적화 설정을 계속하기 전에, 제어 설정 창을 열고 원하는 독립 변수를 선택하고 최적화-유형 제 어로 설정하였음을 명심하십시오. 그림 11-9 최적화 제어로서의 두 가지 변수를 보여주는 제어 설정 폼 최적화 모듈 환경 이전 섹션에서의 절차를 따른다면, 오직 설정에서 남은 단계는 최적화 모듈 설정을 입력하는 것입 니다. 이러한 설정은 시스템 파라미터를 고려하고 일반 데이터 팝업 메뉴로부터 접근합니다. 최적화 모듈 설정을 바꾸기 위하여 다음과 같이 합니다: 1. GPS-X 객체에 의해 차지되지 않은 셀에서 오른쪽 클릭합니다. 일반 데이터 팝업 메뉴가 표시됩니다. 2. 그림 11-10에서와 같이 시스템 > 입력 변수 > 최적화 항목을 선택합니다. 폼 최적화는 그림 11-11에서 보여진 바와 같이 표시됩니다. 최적화 폼은 몇 가지 항목, 최적화 구동 및 재빌드 전에 지정해야 하는 두 가지를 포함합니다. 최 적화된 파라미터의 수와 데이터 포인트의 수 입니다. 최적화 파라미터 수는 사용자가 지정한 최적 화된 파라미터의 수 (설정하는 최적화-유형 제어 횟수)와 일치합니다. 데이터 포인트 수는 하나 이 상의 목표 변수의 관측 값에 대한 시간 값의 수와 같거나 커야 합니다. 그림 일반 데이터 메뉴와 최적화 부메뉴 항목 폼에 있는 나머지 파라미터는 4가지 종료 기준을 포함합니다. 파라미터 허용오차, 목적 함수 허용 오차, 목적 함수의 계산된 종료치와 최적반복의 최대치가 있습니다. 사용자의 첫 번째 시도에 대한 디폴트 값을 받을 수 있습니다. 나중에 가장 만족스러운 최적화 결과를 주는 값을 찾기 위하여 이 러한 파라미터를 바꿀 수 있습니다. 각 파라미터의 설명에 대하여, GPS-X Technical Reference의

161 최적화 도구 161 Optimizer장에서 종료 기준을 참조하십시오. 전체 최적화 폼의 설명에 대하여 GPS-X Technical Reference의 Optimizer장에서 Summary of the Optimizer Settings and Parameters을 참조하십시오. 그림 최적화 데이터 입력 폼 모델/최적화 빌드 하기 최적화에 연결된 모델을 빌드하기 위하여 이 장의 최적화 설정 섹션으로 시작하는 앞선 섹션에서 의 단계를 따라야 합니다. 앞선 모든 단계는 시뮬레이션 모드에서 완성해야 합니다. 이러한 단계를 완성한 후, GPS-X 창 오른 위쪽 코너에 있는 시뮬레이션/모델링 모드 토글 버튼을 이용하여 모델링 모드로 전환할 수 있습니다. 모델링 모드로 들어가서, GPS-X는 빌드 창을 표시하고 수행 가능한 파일 빌드 공정을 시작합니다. 상태 메시지는 빌드 공정 동안 빌드 창에 출력됩니다. 빌드가 완성되었을 때 ( 빌드 중 창이 자동 적으로 닫힐 것입니다), 결합된 최적화-시뮬레이션 수행 가능한 모듈을 이제 구동할 준비가 되었습 니다. 최적화 실행하기 Note: 최적화를 구동하기 전에, 최적화 결과를 표시하기 위한 출력을 설정하는 것이 중요합니다. 특히, 분리된 그래프에서 설정이 지정된 목표 변수를 그래프로 그릴 것을 확실히 하십시오. 최적화를 수행하기 위하여, 시뮬레이션 모드에 있어야 하고, 최적화를 켜야만 합니다. 하나의 선택적 단계 는 명령 창에서 최적화 출력을 포맷할 특별 GPS-X 설정 절차 (일련의 시뮬레이터 명령)를 사용하는 것입 니다. 시뮬레이션 제어 창에서 열고 명령 > 정보 > Optinfo 항목을 선택합니다. 최적화-시뮬레이션 모듈을 구동하기 위하여 다음과 같이 합니다: 1. 시뮬레이션 모드로 전환합니다. 시뮬레이션 도구 모음, 입력 제어창과 출력 그래프창이 표시됩니다. 2. 최적화 아이콘을 클릭하여 최적화 모드로 전환합니다. 혹은 최적화 아이콘 옆 역삼각형을 오른쪽 클릭하고 최적화 모드를 선택합니다. 유형과 목적 함수를 선택하지 않았다면 이제

162 162 최적화 도구 선택하십시오. GPS-X는 이제 최적화 모드에 있고 최적화 유형을 알리는 메시지가 상태 바 에 표시됩니다. 3. 필요하다면, 자동정렬 아이콘을 클릭하여 창 사이즈를 조정하고 재구성합니다. 4. 정지 시간 (Stop)과 통신 간격을 원하는 값으로 설정합니다. 5. 시작 버튼을 클릭합니다. 그림 제어창에 표시된 두 최적화-유형 제어 그림 11-13은 단일 회분식 반응조에서의 두 파라미터에 대한 최적화를 보여줍니다. 최적화 유형은 상태 바에 표시됩니다. 표시할 목표 변수를 선택하였다면 (8장에서 실제 데이터 표시하기 섹션 참조), 실제 데 이터 값이 먼저 그래프로 그려지고, 시뮬레이션 결과가 나타날 것입니다. 몇 가지 다른 시뮬레이션 곡선은 덮어 씌어지고 이 곡선은 실제 목표 데이터에 수렴하기 시작해야 합니다. 그래프에 보여지는 곡선 수는 옵션 > 설정 > 실행 을 선택하고 표시할 실행 횟수 파라미터를 수정하여 설정할 수 있습니다. 시뮬레이 션 결과를 목표 데이터에 일치하도록 함에 따라 최적화가 파라미터를 변하게 하는 방법을 얻기 위하여 제 어창 게이지를 살펴봅니다. 최적화 결과는 명령 창에 표시됩니다. 이는 반복 보고서, 최종 솔루션, 모델이 데이터에 얼마나 적합한지 평가하는 많은 통계를 포함합니다. 시뮬레이션 제어 창에서 보기 > 로그를 선택하여 명령 창을 볼 수 있 습니다. 최적화를 구동하는 동안 반복 결과를 볼 필요가 없다면, 최적화를 완성하기까지 이 단계를 저장할 것을 권장합니다. 최적화는 로그 창이 표시되지 않을 때 더 빠르게 구동합니다. GPS-X Technical Reference의 Optimizer 장에 있는 Appendix B: The Optimizer Solution Report를 참조하여 명령 창에 출 력된 정보의 설명을 보십시오. 그림 회분식 반응조에서의 두 파라미터 최적화 그림 11-14는 그림 11-13에서의 최적화에 대한 로그창 정보를 보여줍니다. 입력 데이터 파일 이름은 목표 함수와 최적화의 각 반복에서 최적화 변수 값과 관련된 데이터와 함께 표시됨을 알립니다. 최적화 루틴은 독립 변수의 수, 모델 복합성, 중지 기준 등에 따라 완성하는데 몇 분에서 몇 시간까지 걸 릴 수 있습니다. 모델과 기계에 대한 속도와 수단 요구사항과 사용할 적절한 최적화 파라미터에 익숙해질

163 최적화 도구 163 때까지 적은 양의 데이터로 단일 파라미터 최적화를 시작하는 것이 최선입니다. 확률 최적화의 경우, 시계열 그래프는 충분한 시각적 표시를 주지 않습니다. 이는, 이러한 경우에 최적화 는 독립 개별 값보다는 데이터의 통계적 특성을 기준으로 하기 때문입니다. 확률 최적화의 결과를 평가하 기 위하여 미 가공 데이터와 시뮬레이션 값 모두에 대한 확률 그래프를 보는 것이 최선입니다. GPS-X의 데이터 저장 기능을 사용하여 데이터 파일에 있는 최적화 유형의 결과를 저장합니다. 이 기능에 대한 더 많은 정보를 원하시면 8장 텍스트로서 출력 저장하기를 보십시오. 그림 그림 11-13에 있는 최적화를 표시한 명령 창 문제해결 바로 앞 섹션에서 지시를 단계별로 따랐다면, 최적화를 성공적으로 할 수 있습니다. 여기에 흔히 발생하는 문제를 해결하는 지침이 있습니다: 적절한 최적화 모드로 변환한 것을 확인하십시오. GPS-X 메인창 상태 바를 체크하여 검증할 수 있 습니다 (그림 11-13). 목표 데이터 파일이 올바르게 설정되었음을 확인하십시오. GPS-X가 데이터 파일을 인식하면 파일 이름이 로그창에 표시됩니다. Note: 파일 이름 붙이기와 7장 텍스트 (ASCII) 파일 입력 섹션에서 설명된 입력 파일을 위한 규정 포맷하기. 최적화 파라미터 설정을 체크하여 속성(최적화된 파라미터 수와 데이터 포인트의 수)이 정확하게 지정되었음을 확인합니다. 목표 변수를 표시하고자 한다면, 자신의 그래프 내에서 목표 변수를 표시 변수로 설정해야 합니다. 표시할 데이터를 설정하는 법에 대한 자세한 내용은 8장을 보십시오. 목표나 종속 변수에 강한 영향력을 주는 변수를 사용합니다. 최적화가 목표 함수를 최소화하지 못 하면 (목표 데이터와 시뮬레이션 결과가 일치하지 않는다면), 이는 최적화 변수의 부적절한 변수 때문입니다. 단순한 방법 설정은 최적화에 강한 효과를 가질 수 있습니다. 시스템 > 입력 변수 > 최적화를 선

164 164 최적화 도구 택하고 통계 부 섹션에서 상세... 버튼을 클릭하여 설정에 접근합니다. 이러한 설정의 설명은 GPS- X Technical Reference의 Optimizer 장에서 Optimizer Description 을 참고하기 바랍니다. 최적화가 솔루션이 적합하게 수렴하는지를 체크하십시오. 지역 최소점 (local minima)이 많을 것이 고 전역 최소점 (global minimum)은 하나 이상 있을 것입니다. 가장 낮은 최소값을 찾기 위하여 몇 번의 구동을 수행할 필요가 있을 것입니다.

165 사용자 맞춤 165 C H A P T E R 1 2 GPS-X Customizing (사용자 맞춤) 소개 GPS-X 모델은 다양하고 하수 처리 공정 시뮬레이션에서 가장 포괄적으로 사용 가능합니다. 플랜트 모델 개발에서, 특별한 수정이나 추가가 필요할지도 모르겠습니다. 예를 들어, 사용자가 계산한 변수를 추가하 거나 새로운 공식을 입력하고 싶을 수도 있습니다. GPS-X는 유연성 있게 설계하고 특별한 상황을 다루는 몇 가지 방법을 제공합니다. 대부분의 경우 기존 모델은 사용자지정에 대한 완전한 기초를 제공하고 조금 변화를 주어 모델을 요구에 적합하게 쉽게 맞출 수 있습니다. 공정 모델에 주요 변화를 주거나 새로운 모 델을 개발할 때, Model Developer 도구를 사용할 것을 권장합니다 (자세한 사항은 Hydromantis와 연락하 십시오). 이 장에서는 GPS-X에서 사용되는 폼을 수정하고 새로운 변수와 공식을 추가하는 법에 대하여 다룹니다. GPS-X 소프트웨어 시스템의 일반적인 구조에 대한 설명을 포함하고 사용자의 요구에 적합하게 소프트웨 어를 사용자 지정하는 다양한 방법을 설명합니다. 모델을 수정하기 위해서는, GPS-X Builder 모듈 라이선 스를 가지고 있어야 합니다. 일반적으로, 이 장은 GPS-X 시스템 자체와 동적 모델링과 시뮬레이션의 다른 양상 모두에 대한 고도 레 벨의 이해를 가정합니다. 이 장에서는 앞 장에서의 특정 절차보다는 예제에 의해 다루어집니다. 예제를 통 해 학습을 강화하고 고형물을 수정할 기초를 제공합니다. 예제를 완성하기 위해서는, 다음을 이해하는 것이 도움이 됩니다: Advanced Continuous Simulation Language (ACSLTM) FORTRAN programming language Dynamic modelling of the unit processes in a wastewater treatment facility ACSL은 GPS-X에 의해 사용되는 시뮬레이션 서브-시스템입니다. 몇 가지 모델 수정은 ACSL은 모델에 도 구를 주는데 사용하는 방법의 이해를 요구합니다. ACSL 기능과 특성은 ACSL Reference Manual에서 제공 하는 자료를 보면 됩니다 (자세한 내용은 Hydromantis 로 연락하십시오). GPS-X와 ACSL에 사용되는 일반적인 프로그래밍 언어는 FORTRAN이기 때문에, 이 컴퓨터 언어에서 프로 그래밍 구성의 지식과 FORTRAN 프로그램 디버깅 도구가 요구될 수 있습니다. 마지막으로, 단위 공정 모 델을 추가하므로, 하수처리공정의 동적 모델링과 시뮬레이션에 대한 기초 지식을 다지는 것이 중요합니다. 위에서 나열한 항목 중 하나 이상의 영역에 익숙하지 않다면, 다음의 예제에 의해 수정될 수 있을 것입니 다. 위에서 언급한 주제에 대하여 더 많은 정보가 필요하면, GPS-X software manual 에서 적절한 문서를 참고하십시오.

166 166 사용자 맞춤 사용자 맞춤 유형 GPS-X에서 사용자 지정에 접근하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째 방법은 특정 GPS-X 레이아웃 을 수정하는 것입니다. 이 경우, 레이아웃 자체만 수정되고 새롭게 만들어진 레이아웃에는 영향을 주지 않 습니다. 두 번째 방법은 수정을 포함한 사용자 라이브러리를 만드는 것입니다. 이 경우, 라이브러리를 이 용하여 만든 모든 레이아웃은 수정할 수 있습니다. 새로운 변수나 공식을 특정 레이아웃에 더하고 싶고 다른 레이아웃에서 수정을 재이용할 필요가 없다면, 첫 번째 방법이 유용합니다. 예를 들어, 기존 합성 변수 중 하나를 변경하여 새로운 합성 변수를 만들고 싶을지도 모릅니다. 첫 번째 접근과 연관된 변화를 주는 방법은 이 장의 사용자지정 레이아웃 섹션에서 소개합니다. GPS-X 폼에 사용된 변수 이름을 바꾸거나 디폴트 값을 바꾸고 레이아웃에서 이러한 수정을 재이용하고 싶다면 두 번째 방법이 유용합니다. 두 번째는 모델 라이브러리에 수정을 포함하고 GPS-X 소프트웨어 시 스템의 구조에 대한 이해를 요구하는 절차입니다. 이러한 유형의 변경 절차는 이 장의 사용자지정 라이브 러리 섹션에서 검토합니다. GPS-X 소프트웨어 시스템 섹션은 GPS-X 소프트웨어 시스템 구조에 관하여 논합니다. GPS-X 소프트웨어 시스템 파일 시스템 GPS-X 소프트웨어는 적절한 디렉토리에 저장된 세 가지 유형의 파일로 구성합니다: 1. 프로그램 실행가능 파일 2. 모델 라이브러리 및 보조 파일 3. 레이아웃 파일 프로그램 실행가능 파일 프로그램 실행가능 파일은 바꿀 수 없는 바이너리 파일입니다. 이는 구동하는 동안 GPS-X에 의해 사용되는 GPS-X 실행가능 파일, ACSL 실행가능 파일, 다른 부가적인 바이너리 파일을 포함합니다. GPS-X 실행가능 파일은 GPS-X 설치 디렉토리 내 \bin 서브디렉토리에 저장됩니다. ACSL 실행가 능 파일은 GPS-X 설치 디렉토리 내 \acsl11서브디렉토리에 저장됩니다. 사용자가 만든 레이아웃은 실행가능 파일입니다; 그러나, 사용자가 만든 파일 내 디렉토리 안에 저 장됩니다. 모델 라이브러리 및 보조 파일 GPS-X 모델 라이브러리는 GPS-X installation directory (예, cnlib directory)내 서브디렉토리에 저장 됩니다. 이러한 라이브러리 각각은 바이너리 파일, 공정 객체 모델을 구성에 사용되는 낮은 레벨의 ACSL 매크로를 포함한 gpsxm.bin을 담고 있습니다. 이 파일은 또한 특별히 개발된 ACSL 연산자 세트를 포함합니다. 이 파일은 수정할 수 있습니다. GPS-X 라이브러리는 레이아웃 파일 (다음 섹션에서 논합니다)에 대한 템플릿과 단위 공정 모델을 GPS-X소프트웨어로 만들어 정해진 모델 보조 파일을 담고 있습니다. 보조 파일은 일반적으로 다음 폼을 가집니다: modelnme.cfg (모델 파일) modelcfg.con modelcfg.ini

167 사용자 맞춤 167 modelcfg.dis 여기서, cfg = asp,pft,pfm,pmp,... 여기서 modelnme (알파벳 숫자 조합 최대 8자)와 model 은 각 모델 형식에 대한 식별자입니다. 첨자 asp,p 등은 객체 유형이라 말합니다..con,.ini 와.dis 파일 이름의 처음 5자를 택하고 객체 유형 지정자 (asp, pft, 등) 3글자를 덧붙여서 구성합니다. 이러한 이름의 완전 리스트는 GPS-X Technical Reference에서 주어집니다. 위의 리스트 파일은 라이브러리-종속이고, 파일 포맷은 사용 중인 GPS-X 모델 라이브러리에 의존 합니다 (즉, CN, CNP, CN2 등). modelnme.cfg 파일은 공정 모델에 대한 ACSL 매크로 정의를 포함합니다. 이러한 매크로는 gpsxm.bin 에서 발견된 낮은 레벨의 매크로라 부릅니다. modelcfg.con, modelcfg.ini 와 modelcfg.dis 파일은 각 공정 객체의 공정 데이터 메뉴를 통하여 접근하는 폼 설정을 정의하는데 사용합니다..con 파일은 파라미터와 상수를 포함하여 폼을 정의하 는데 사용합니다..dis 파일이 표시 변수 폼을 정의하는 반면,.ini 파일은 초기화 폼을 정의하는데 사용합니다. 모델 보조 파일은 텍스트 (ASCII) 파일이고 텍스트 에디터와 함께 편집할 수 있습니다. 이러한 파 일에 변화를 주어, 초기화 파라미터와 모델 상수를 수정하고 표시된 메뉴 보기와 그 안의 텍스트 를 바꿀 수 있습니다. 이러한 변화의 유형은 모델 라이브러리 변경을 포함하고 이 라이브러리를 사용하여 만든 모든 레이아웃을 적용할 것입니다 (자세한 사항은 이 장의 사용자지정 라이브러리 를 보십시오). 레이아웃 파일 레이아웃 파일은 GPS-X 드로잉보드에서 준비한 레이아웃에 지정됩니다. 레이아웃 파일은 다음을 포함합니다: layoutname.usr layoutname.var layoutname.con layoutname.ini layoutname.cmd 여기서, layoutname 은 GPS-X 레이아웃을 저장할 때 지정한 파일 이름입니다. 레이아웃 파일은 지정 레이아웃에 변화를 주는데 사용합니다. 새로운 변수와 방정식을 만들고 자 신의 사용자 데이터 입력과 표시 변수 폼을 정의할 수 있습니다..usr (사용자)파일은 모델링 방정 식을 입력하는데 이용합니다..con,.ini 와.var 파일은 새로운 변수에 대한 사용자 폼을 정의하는 데 사용합니다. 데이터 입력과 표시 변수 폼 GPS-X에서, 공정 데이터 팝업 메뉴로부터 선택할 때 그림 12-1에서 보이는 바와 같이 데이터 입 력과 표시 변수 폼은 동적으로 만들어집니다.

168 168 사용자 맞춤 그림 12-1 데이터 입력 (왼쪽)과 표시 변수 (오른쪽) 폼 이러한 폼에서 사용하는 수치 상수와 텍스트 스트링은 모델.con,.ini 와.var 파일로부터 읽습니 다. 데이터 입력과 표시 변수 폼에 대안 라벨을 표시하거나 그 폼에 입력을 추가하는데 사용자 지 정이 쉽습니다. 표 12-1은 다른 GPS-X 폼을 위한 편집하는 파일을 보여줍니다. GPS-X 라이브러리 내 이러한 파일에 변화를 줄 때, 그 변화는 그 라이브러리를 사용하는 모두 새롭게 만들어진 레이 아웃에 적용합니다. 그러므로, 이는 수정한 라이브러리를 복사하고 새로운 라이브러리에 변화를 주 어 본래 라이브러리가 바뀌지 않을 것을 권장합니다. 표 12-1 다른 GPS-X 폼을 위한 파일 편집 수정 입력 값: 모델 파라미터 또는 모델 상수 초기 조건 Display 변수 파일 확장자.con.ini.var 모델 상수 및 초기화 메뉴와 폼 데이터 입력 폼에 표시된 모델 상수 값과 초기 조건의 변경은 관련된.con 와.ini 파일을 편집하 여 만들 수 있습니다. CN 라이브러리 모델 상수 파일 mantipft.con 의 첫 번째 몇 줄은, \cnlib 서 브디렉토리에서 발견할 수 있는, 아래 그림 12-2에 나타나 있습니다.!MENU ITEM:!HEADER:!Physical!Dimensions parameter(n&o = 4)! number of reactors! xstring vsetup&o = 1!volume setup method :1 Volume Fractions/2 Individual Volumes/!!HEADER:!Individual Volumes constant vlcon&o = 250,250,250,250! individual volumes!m3 ;vsetup&o=2!header:!volume 그림 Fractions 12-2 디렉토리에 포함된 mantipft.con 의 첫 번째 라인 constant vmcon&o =1000.0! maximum GPS-X 사용자 volume 가이드!m3 ;vsetup&o=1 constant fvcon&o =0.25,0.25,0.25,0.25!volume fractions!- ;vsetup&o=1!more

169 사용자 맞춤 169 플러그흐름 반응조 (pft)의 물리적 파라미터에 대한 데이터 입력 폼을 표시할 때, 반응조 부피를 표시한 텍스트는 이 파일 즉, maximum volume 에 나타납니다. 비슷하게, 단위는 m3로 표시됩니 다. 파라미터는 메뉴에서 다른 파라미터의 설정에 의존하여 비활성화 됩니다. 파라미터를 비활성화시키 려면, 라인 끝에서 세미콜론을 포함하고, 파라미터 설정에 따라 파라미터를 활성화시킬 수 있습니 다. 라인 끝의 세미콜론 부재는 파라미터가 절대 비활성화 될 수 없음을 의미합니다. 표시된 텍스트를 total volume 로 바꾸고 싶다면, 이 파일을 편집하고 새로운 텍스트 스트링을 입 력해야 합니다. 단위 텍스트 또한 바꿀 수 있습니다. 예를 들어, m3보다는 cubic meters 을 사용할 수 있습니다. 플래그!MORE 와!NOMORE 는 변수가 상세...버튼을 통하여 접근한 2차 데이터 폼으 로 옮아간다고 정의하는데 사용합니다. 이러한 수정은 그림 12-3에서 보여줍니다.!MENU ITEM:!Physical!HEADER:!Dimensions parameter(n&o = 4)! number of reactors! xstring vsetup&o = 1!volume setup method :1 Volume Fractions/2 Individual Volumes/!!HEADER:!Individual Volumes 그림 12-3 수정된 mantipft.con 파일 constant vlcon&o = 250,250,250,250! individual volumes!m3 ;vsetup&o=2!header:!volume 이 유형을 라이브러리 Fractions 서브디렉토리 내.con,.ini 또는.var 파일로 바꾼다면, 실행에 변화를 반영 하기 위하여 GPS-X를 다시 시작해야 합니다. GPS-X는 프로그램을 초기화하는 동안 이 정보를 한 constant vmcon&o =1000.0! maximum volume!cubic 번 읽습니다. metres!;vsetup&o=1 라이브러리 디렉토리 내 원본 파일을 보존하기 위하여, 변경시킬 파일을 백업해야 합 니다. 만약 실수로 파일을 삭제하거나 오류가 있다면, GPS-X 구매 시 제공 받은 CD로부터 다시 설 constant fvcon&o =0.25,0.25,0.25,0.25!volume fractions!- ;vsetup&o=1 치할 수 있습니다.!MORE 출력변수 메뉴와 폼 출력 변수 메뉴와 폼 또한 사용자 지정할 수 있습니다. 출력 변수 메뉴는 그림 12-4에 나타납니 다. 출력 변수 부메뉴에 표시된 텍스트는 객체와 라이브러리와 연관된.dis 파일을 수정하여 바꿀 수 있습니다. 그림 12-5는 그림 12-4에 나타난 메뉴를 빌드 하는데 사용하는.dis 파일을 보여줍니다. 그림 12-4 플러그 흐름 반응조 내부에 정의된 변수를 위한 출력 변수 메뉴

170 170 사용자 맞춤 in!modelid!flow!composite!state!stoichiometry! rin!modelid!flow!composite!state!stoichiometry! o!modelid!flow!compmlss!state!stoichiometry!reactor!cfstr!loadingras!sost!sotr!qairsum!totalpower!aer2cont!airpumpmisc!con! p!modelid!flow!compmlss!state!stoichiometry!pfcont!con! l!compmlssvector!statevector!mantisint!cfstr!aer!ini! 그림 12-5 그림 12-4에 있는 부메뉴를 빌드 하는데 사용하는.dis 파일 (mantipft.dis).dis 파일은 객체에서 각 출력 변수 포인트에 대한 라인을 담고 있습니다. 출력 변수 포인트 각각 은 물리적 위치나 설계되는 실제 객체의 유량 흐름과 연관되어 있습니다. 모델 변수는 이러한 포 인트의 각각에 대하여 정의됩니다, 왜냐하면 일반적으로, 변수값이 다르기 때문입니다. 예를 들어, 플러그흐름 반응조 유입수 값은 유출수 값과 다릅니다. 각 출력 변수 포인트는 특별한 식별자에 의해 나타납니다. 다음과 같습니다: in - 플러그 흐름조를 제외한 모든 객체에 대한 입력 유량 흐름 i1 - 플러그 흐름조 객체의 첫 번째 입력 유량 흐름 i2 - 플러그 흐름조 객체의 두 번째 입력 유량 흐름 rin - 반송 유량 흐름 - 출력 유량 흐름 p - 펌프 유량 흐름 s - 저류 흐름 g - 소화조 객체 (dig)로부터 가스량 흐름 l - 내부 식별자는.dis 파일의 각 라인 첫 번째 리스트를 만듭니다. 출력 변수 포인트에서 출력 변수 부메 뉴를 구성하는데 사용하는 같은 디렉토리에 포함하는.var 파일 (.var 연장 이름 없이)의 리스트는 무엇이 따르는지 가리킵니다. 예를 들어, 그림 12-5의 마지막 라인은 그림 12-4에서의 메뉴를 구 성하는데 사용합니다. 감탄부호에 의해 분리된 6가지 식별자 각각은.var 파일 이름을 구성하는데 사용합니다..var 파일에서 추가 부메뉴 (원한다면)와 표시 변수 폼을 구성하는 법에 대한 정보를 얻습니다. 전형적인.var 파일에 대한 포맷은 그림 12-6에서 보여집니다. 적절한 모델 라이브러리에서.dis 와.var 파일에 변화를 주어, 사용자지정하고 텍스트와 GPS-X 데 이터 입력과 표시 변수 폼에 표시된 변수 값을 추가할 수 있습니다. 기존 파일의 포맷을 조사하여 그 폼의 구조에 대한 이해를 얻습니다. 원본 파일에 변화를 줄 수 있지만 파일을 먼저 백업하거나 라이브러리 파일을 다른 디렉토리에 복사하는 것이 최선입니다. 무심코 삭제하거나 원본 파일에 오류가 있으면, GPS-X 분배로부터 다시 설치될 수 있습니다. 레이아웃 사용자 지정하기 이전 섹션에서는 GPS-X 소프트웨어 시스템 구조를 설명하고 메뉴와 폼 생성법에 대하여 설명하였습니다. 이 섹션은 GPS-X 사용자 지정하기에 대한 두 가지 방법 중 첫 번째를 다룰 것입니다. 여기서 개별 모델 레이아웃을 수정하는 법을 묘사합니다. 이 장에서, 사용자 지정 라이브러리 섹션은 모델 라이브러리를 변 경하는 법에 대하여 다룹니다.

171 사용자 맞춤 171 공정 모델 편집하기!MENU ITEM:!Composite Variables!HEADER:!Volatile Fraction display ivt!vss/tss ratio!gvss/gtss!header:!composite Variables display x!total suspended solids!g/m3 display vss!volatile suspended solids!g/m3 display xiss!total inorganic suspended solids!g/m3 display bod!total carbonaceous BOD5!gO2/m3 display cod!total COD!gCOD/m3 display tkn!total TKN!gN/m3!MORE!HEADER:!Additional Composite Variables display sbod!filtered carbonaceous BOD5!gO2/m3 display 그림 12-6 xbod!particulate 플러그 흐름조의 carbonaceous 합성 출력 BOD5 변수에 대한.var!gO2/m3 파일 (composite.var) display sbodu!filtered ultimate carbonaceous BOD!gO2/m3 display xbodu!particulate ultimate carbonaceous BOD!gO2/m3 display bodu!total ultimate carbonaceous BOD!gO2/m3 기존 공정 모델을 수정하는 한 방법은 모델 코드 편집기를 이용하여 모델 매크로를 직접 편집하는 것입니다. display 모델 scod!filtered 매크로에 COD 접근하기 위하여, 마우스 포인터를!gCOD/m3 관심 단위 공정 위로 옮기고, 객체에 대한 display 공정 데이터 xcod!particulate 메뉴를 팝업으로 COD 띄워 그림 12-7에 나타난!gCOD/m3 현재 단위 공정 모델을 다시 선택합 니다. 선택 했을 때, 텍스트-편집기는 그림 12-8에 나타난 공정 모델 매크로를 포함하여 표시됩니 display stkn!filtered TKN!gN/m3 다. display xtkn!particulate TKN!gN/m3 display tn!total nitrogen!gn/m3!nomore 그림 12-7 모델 코드를 표시하기 위한 모델 두 번째 시간 선택하기

172 172 사용자 맞춤 그림 12-8 팝업 에디터에서 모델 코드 편집하기 이 창에서 매크로 수정은 GPS-X에서 사용되는 매크로 (서브루틴) 코딩 규정의 이해를 요구합니다. 하나의 중요한 개념은 매크로 코드 (ACSL 연속 기능)에서 식별자 스트링 확장자의 이용입니다. 예 를 들어, and문자 (&)는 표지로 사용합니다. &문자를 따르는 식별자 스트링은 객체에 대한 유량 흐 름 라벨과 일치하는 매크로 인수입니다. 모델을 빌드 할 때, 모델 변수 이름을 만들기 위하여 흐름 라벨은 &-식별자 스트링을 대신합니다. 이 공정은 그림 12-9에서 도표로 나타납니다. 유량 흐름과 상응하는 식별자 스트링은 이 전의 출력 변수 메뉴와 폼 섹션의 글머리 표 리스트에서 볼 수 있습 니다. 이러한 유량 흐름은 표시 변수 포인트와 변수 이름을 정의하는데 사용합니다. 변수 연속 기 능에 대한 더 자세한 사항은 ACSL Reference Manual을 참조하십시오. 그림 12-9 매크로 코드로부터 변수 이름 구성하기 텍스트 편집기를 이용하여, 매크로 코드를 편집할 수 있습니다. 새로운 방정식을 첨가할 수 있지만 기존 변수를 무심코 다시 정의하지 않도록 주의해야 합니다. GPS-X변수 이름 짓기 규정을 따를 것 을 기억해야 하며, 새로 혹은 수정된 방정식에서의 기존 변수 중 어느 것이나 사용할 수 있습니다. 매크로 코드에 변화를 주었을 때, 확인을 클릭하여 변화를 저장하고 모델을 재빌드 합니다. 모델

173 사용자 맞춤 173 코드 편집기를 다시 표시하고 재설정 버튼을 클릭하여 본래 코드로 언제든지 변환할 수 있습니다. 새로운 변수는 시뮬레이션을 구동하는 동안 GPS-X로부터 접근 가능합니다 (새로운 변수 설정 및 접근에 대한 더 자세한 내용은 이 장의 레이아웃 파일 수정하기를 보십시오). 예를 들어, 이러한 변수의 값을 설정하거나, 출력의 변수를 플롯하고, 기능 변수를 사용하거나 다른 모델 변수와 함께 하려는 대로 시뮬레이션 결과를 저장할 수 있습니다. 공정 테이블로부터 레이아웃에 새 아이콘을 추가하여 같은 객체를 다시 사용한다면, 새로운 객체 에변경이 반영됩니다. 새 객체를 레이아웃에 포함시키기 위하여 모델을 재빌드 해야 합니다. 이 방 법으로 매크로 코드에 준 변화는 레이아웃 정보에 저장되고 같은 레이아웃을 다시 로드 했다면 나 중에 다시 저장됩니다. 수정된 레이아웃을 닫고 새 레이아웃을 빌드 하면, 새 레이아웃에 대하여 선택한 객체는 이전 레이아웃의 코드가 아닌 디폴트 코드를 사용합니다. 이 전 섹션에서 설명한 수정은 ACSL 시뮬레이터 서브시스템의 자세한 지식을 요구하지 않습니다. GPS-X와 ACSL의 사용자지정 기능의 이점을 충분히 얻기 위하여, ACSL에서 모델링 구조로 완전히 적분할 변화를 주어야 합니다. GPS-X는 다음 섹션에서 설명하듯이 이 목적을 위한 특정 사용자-수 정 가능한 파일을 제공합니다. 레이아웃 파일 수정하기 GPS-X에서 준비한 모든 모델 특정 파일, layoutname.usr 파일은 코드 입력을 제공합니다. 이 코드 는 공정을 빌드 하는 동안 모델에 삽입됩니다. 이는 새로운 방정식, 2차 함수 정의에 대한 다른 메 커니즘, 자동화 제어기와 같은 새 기능을 추가하여 연장 코드나 초기화 공정 수정하기를 제공합니 다..usr 파일은 GPS-X에서 구성한 모든 모델에 대하여 만들고 모델 레이아웃으로 같은 디렉토리에 저장합니다..usr 파일을 그림 12-10에서 보여줍니다. 파일은 ACSL 시뮬레이션 언어의 4가지 명백한 구조 섹 션과 ACSL 매크로 정의 입력에 대한 추가 섹션에 상응하는, 5가지 다른 섹션으로 나뉩니다. FORTRAN-언어 명령을 입력하여 빌딩 블록으로 기존 변수를 이용하여 새 변수를 정의할 수 있습 니다.!GPS-X Version 6.5 User File!*******************************************************************************!PUT HERE USER DEFINED MACROS!This section is for definitions, it will be executed!only during loading of the program!******************************************************************************* macro userinitialsection!initial SECTION!Macros called here will be executed in the initial section!don't put macro definitions here macro end!******************************************************************************* macro userderivativesection!derivative SECTION!Macros called here will be executed in the derivative section!don't put macro definitions here 그림 빈.usr 파일 macro end!************************************************************************ ******* macro userdynamicsection!dynamic AND DISCRETE SECTIONS

174

175 사용자 맞춤 175 기존.con 파일을 복사하고 싶다면 템플릿으로 사용하십시오. 다음으로, layoutname.usr 파일의 DERIVATIVE SECTION 에서 다음 라인을 추가하여 비율 식을 입력합니다: dc = rate*c c = integ (dc, ic) 번역기 모듈은 타당하게 방정식을 자동적으로 다시 정리하기 때문에 코드 라인을 입력하는 순서는 중요하지 않습니다. 완성된.var 파일은 그림 12-12에서와 같이 보입니다. 새 변수, c를 표시하기 위하여, layoutname.var 파일에 있는 다음 라인을 입력합니다: display c!concentration! units 완성된.var 파일은 다음 그림 12-13과 같습니다. 더 복잡한.var 파일을 만들고 GPS-X installation directory 디렉토리에 위치한 라이브러리로부터 기존.var 파일을 복사하고 싶다면 템플릿으로 사용하십시오. 변화를 주면, 모델을 재빌드 해야 합니다. 모델을 구도하였을 때, 시뮬레이터 모듈은 각 적분 시간 단계에서 DERIVATIVE SECTION 에 입력한 방정식을 평가합니다. 유효한 모델 변수이기 때문에, 변수 c를 이용하여 출력 표시를 설정할 수 있고 2차 변수 평가에 이를 사용할 수 있습니다. 상수, 초기 조건 및 표시에 대한 변수를 포함하여.con,.ini 와.var 파일에서 설정한 변수는 일반 데이터 > 사용자 메뉴를 열어 접근할 수 있습니다. 이는 그림 12-14에 나타난 입력 변수, 초기화 와 출력 변수를 보여주며 다른 메뉴를 엽니다. 입력 변수항목을 선택하면.con 파일에 입력한 텍 스트를 포함하여 데이터 입력 폼이 표시됩니다. 초기화 항목은.ini 파일에 입력한 텍스트를 표시하 여 폼을 열고 출력 변수 항목은.var 파일에서 입력한 텍스트를 표시하며 폼을 열 것입니다.

176 176 사용자 맞춤!GPS-X Version 6.5 User File!********************************************************************!PUT HERE USER DEFINED MACROS!This section is for definitions, it will be executed!only during loading of the program!******************************************************************** macro userinitialsection!initial SECTION!Macros called here will be executed in the initial section!don't put macro definitions here macro end!********************************************************************* macro userderivativesection!derivative SECTION!Macros called here will be executed in the derivative section!don't put macro definitions here dc = rate*c c = integ(dc,ic) macro end!****************************************************************************** * 그림 DERIVATIVE SECTION 내 새로운 코드가 있는 완전.usr 파일 (굵은 체로 보여짐) macro userdynamicsection!dynamic AND DISCRETE SECTIONS!Follow syntax of library.var files!!macros called here will be executed in the dynamic section.!menu ITEM:!User Defined Output Variables!(discretes plus code to be executed every communication interval)!header:!!don't put macro definitions here display c!concentration!g/m3 macro end 그림 간단한.var 파일!****************************************************************************** * macro userterminalsection!terminal SECTION!Macros called here will be executed in the terminal section!don't put macro definitions here macro end!****************************************************************************** * 그림 입력변수, 초기조건 및 출력변수 보기

177 사용자 맞춤 177 라이브러리 사용자 지정하기 GPS-X 라이브러리를 수정하였을 때, 수정된 라이브러리를 이용하여 다음 레이아웃에 적용합니다. 이는 이전 섹션에서 설명한, 특정 레이아웃에만 수정한 사용자 지정과 상당히 다릅니다. 라이브러 리 사용자 지정은 다시 사용 가능한 변화를 모델 보조 파일에 주고 싶을 때 사용합니다. 또한 모 델 코드에 변화를 줄 수 있지만, 이는 낮은 레벨의 매크로의 상세한 이해를 요구합니다. 모델 코드 를 수정하고 싶다면, Hydromantis에 연락하여 도움을 요청하십시오. 기존 GPS-X 라이브러리를 성공적으로 수정하기 위하여, 라이브러리 내 모델에 친숙성을 가지고 일 반적으로 이러한 라이브러리를 구성하는데 대한 기본을 갖추는 것이 중요합니다. 이 유형의 사용 자 지정을 시작하기 전에, GPS-X Technical Reference내 라이브러리 관련 자료를 읽는 것이 도 움됩니다. 라이브러리 사용자 지정을 완성하는 단계는 다음과 같습니다: 1. 필수 파일을 다른 디렉토리에 수정하고 복사할 라이브러리를 고릅니다. 2. 적절한 모델 보조 파일을 수정합니다 (즉,.ini,.con,.dis 와.var 파일). 3. GPS-X를 시작하고 모델을 재빌드 합니다. 이 장의 모델 상수와 초기화 메뉴와 폼과 표시 변수 메뉴와 폼 섹션에서 논의한 보조 파일을 수정 합니다. 변화를 주었다면, 새로 수정된 라이브러리로 GPS-X를 시작하고 GPS-X인터페이스로부터 모델을 빌 드 할 수 있습니다. 새 라이브러리를 사용하기 위하여 옵션 > 사전정의 > 레이아웃을 선택하고 디폴트 레이아웃 드롭다운 메뉴로부터 적절한 라이브러리를 선정합니다. GPS-X는 자동적으로 GPS- X 설치 디렉토리 내 모든 라이브러리를 찾을 것입니다. 문제 해결 여기 모델 사용자지정에서 흔히 발생하는 문제를 해결하기 위한 지침이 있습니다. 모델 라이브러리 내 오류가 발생하면 GPS-X 로딩이 멈춥니다. 새로운 모델을 만든 후, GPS-X 가 정상적으로 시작하지 않는다면, 조심스럽게 적절한 포맷을 가진 적당한 모델 파일을 모두 점검하십시오. 이 유형의 오류를 발견하면, 필수적인 변경을 하고 GPS-X을 다시 로드 합니다. 문제가 계속해서 발생하면, 새로운 파일을 다른 디렉토리에 옮기고 다시 시도합니다. 문제가 지속되면, 이는 라이브러리 디렉토리 내 파일에 오류가 있기 때문입니다. 적당한 라이브러리 디렉토리로부터 모든 라이브러리 파일을 다시 복사하거나 또는 본래 라이브러리 디렉토리에서 작업할 경우 본래 분배 담체 (media)로부터 GPS-X를 다시 설치합니다. 새로운 사용자 정의 코드와 함께 레이아웃의 편집 동안, ACSL 오류 메시지가 시뮬레이션 명령 창에 보고되기 때문에 표시된 이 창을 가지고 있는 것은 필수적입니다. 모델을 구동하기 전에, 편집 오류가 기록되지 않아야 함을 명심하십시오. ACSL 오류 메시지 리스트에 대하여 ACSL Reference Manual, Appendix F를 보십시오. 공동적인 컴파일 관련 오류는 다음과 같습니다: Undefined variables, Syntax errors, Recomputing a variable defined as a constant 정의되지 않은 변수에 대하여, 모델 파일에 올바르게 선언된 새로운 변수와.con 파일 내 값으 로 할당되고 정의된 모델에 입력인 변수를 모두 점검합니다. 구문 오류 (syntax errors)에 대하 여, 로그창은 오류 지점에 표시합니다. 어떤 경우에, 타이핑 실수와 최대 72자를 넘는 라인을 점검해보십시오. 상수를 재계산하여 발생한 오류라면,.con 파일에서 정의된 변수 중 하나를 모 델 파일 내 등호 (=) 왼쪽에 두십시오. 모델 로드 공정의 즉시 중지를 포함하여, 모델이 시뮬레이션 제어 창으로부터 로드 할 때 보고 된 오류는 ACSL 구동시간 실수로 인한 것입니다. ACSL 구동시간 문제는 다음을 공통으로 포함

178 178 사용자 맞춤 합니다: Uninitialized variables, Division by zero. 이러한 유형의 오류가 발생할 때 모델 나머지를 로드 하면, 사용자가 만든 새로운 변수의 값을 표시해 보십시오. 시뮬레이션 제어창의 명령 줄에서, display x2을 입력하여 표시 명령을 내립 니다. 여기서 x2는 사용자가 정의한 새로운 변수 이름입니다. 명령을 내리기 위하여 return을 누릅니다. 변수와 그 값은 시뮬레이션 명령 창에 표시되어야 합니다. 이 공정을 비 초기화하거 나 (5.55e 33와 동일한) 0과 같은 (0으로 나누어 문제가 될 수 있기 때문)변수를 발견될 때까 지 반복합니다. layoutname.con 파일이나 layoutname.ini 파일 내 비 초기화된 변수를 수정하 여 이 실수를 바로잡을 수 있습니다. 모델을 로드 하지 않으면, GPS-X 프로그램의 모델 독립을 디버그 할 필요가 있습니다.

179 단위 환산 179 C H A P T E R 1 3 단위환산 소개 GPS-X를 사용할 때, 플랜트에서 가능한 데이터와 일치하는 폼에서 단위가 존재한다면 사용자는 플랜트에 대하여 더 나은 이해를 할 수 있을 것입니다. 이는 데이터 환산 오류를 방지하고, 측정에 사용하는 단위에 관계없이 측정된 플랜트 데이터의 직접 사용을 따르는데 유용합니다. 이를 용이하게 하기 위하여, 단위 환 산을 GPS-X에서 제공합니다. 사용자에게 개개의 변수나 파라미터에 어떤 단위를 사용할지 선택하도록 합 니다. 단위 체계 선택하기 GPS-X는 두 개의 단위 체계, SI 체계와 US체계를 제공합니다. 이러한 단위 체계는 모든 메뉴, 제어창과 표시에 나타난 디폴트 단위 세트를 정의합니다. 단위 체계를 변경하려면, GPS-X 메인 메뉴에서 옵션을 클릭하고 사전정의 > 레이아웃을 선택합니다. 단위 를 선택하려면 오른쪽 역삼각형을 클릭합니다. 드롭다운 메뉴는 두 개의 가능한 단위체계: SI와 US을 보 여줍니다. 사용자는 /gps-x60/bin/gpsx60/resources/ 디렉토리 내 units.cvt 파일을 편집하여 새로운 디폴 트 단위 체계를 정의할 수 있습니다 (이 장의 단위 데이터 파일 섹션 참조). 개별 단위 선택하기 사용자는 파라미터 메뉴, 인터액티브 제어기, 입력 데이터 파일과 그래프에 있는 개별 변수와 파라미터 단 위를 바꿀 수 있습니다. 단위 체계 변경은 특정 레이아웃에서 사용자에 의해 선택된 개별 단위는 바뀌지 않습니다. 파라미터 메뉴 각 파라미터 메뉴에서, 디폴트 단위는 파라미터 값 입력 칸 오른쪽에 위치합니다. 환산이 단위 변 환 데이터 파일에 있는 특정 단위로 정의한다면, 역삼각형은 단위의 왼쪽에서 나타날 것입니다. 역 삼각형을 클릭하면, 가능한 파라미터 단위 목록이 나타날 것입니다. 관심 단위를 클릭하여 선택합 니다. 단위가 변경되었을 때, 파라미터 값은 자동적으로 새로운 단위를 반영하여 업데이트됩니다. 이 변화는 사용자가 수동적으로 단위를 바꿀 때까지 이 레이아웃에서 적용됩니다. 인터액티브 제어기 인터액티브 제어기 단위는 수정될 수 있습니다. 두 가지 옵션이 있습니다. 하나는 제어창에서 단위 를 직접적으로 바꾸는 것입니다. 이는 제어창이 닫힐 때 잃는 일시적인 변화입니다.

180 180 단위 환산 제어창에서 특정 파라미터 단위를 영구적으로 변경하려면, 제어 설정 창으로 가서 파라미터 이름 오른쪽의 드롭다운 메뉴를 사용합니다. 변경한 후 레이아웃이 저장되면, 새로운 단위 선택은 수동 으로 단위를 변경할 때까지 이 레이아웃에 적용됩니다. 입력 데이터 파일 입력 제어기를 통하여 읽히는 입력데이터 파일의 단위는 데이터 파일에서 설정될 수 있습니 다. 데이터 파일에서, 각 입력 파라미터 단위 목록의 두 번째 선택사항을 추가할 수 있습니다. 이 는 사용자가 알맞은 단위로 데이터를 파일에 넣도록 합니다. 출력 그래프는 관심 단위를 수정할 수 있습니다. 그래프 축 라벨에서 오른쪽 클릭하면, 가능한 단위 목 록이 표시됩니다. 이 변화는 일시적이고 출력창이 닫힐 때 잃게 됩니다. 영구적인 변경을 하려면, 출력 설정 창으로 가서 파라미터나 변수 이름의 오른쪽에 드롭다운 단위 메뉴를 이용하여 새로운 단위를 선택합니다. 단위 데이터 파일 GPS-X에 있는 모든 단위 환산 정보는 units.cvt 라는 데이터 파일에 있습니다. 이 파일에는 주요한 두 부 분이 있습니다. 첫 번째 섹션은 디폴트 단위 체계를 정의합니다. GPS-X에서 제공하는 파일은 SI단위와 US단위를 제공합 니다. 단위 파일의 첫 번째 섹션 SI단위는 내부 GPS-X 단위에 일치하기 때문에 수정되면 안됩니다. 모든 단위 변화는 디폴트 SI 단위부터 단위선택까지의 환산을 기반으로 합니다. units.cvt 의 두 번째 섹션은 SI단위에서 동종 단위로 변환하는 환산요소를 포함합니다. 디폴트 리스트는 포괄적이지만, 사용자가 원한다면 다른 단위 환산을 추가할 수 있습니다. 파일 units.cvt 은 각 라이브러리 디렉토리에 위치합니다. GPS-X에서 제공하는 단위 파일은 각 라이브러리 와 같습니다. 복합 라이브러리를 가지고 있거나 단위 파일에 전체적인 변화를 주고 싶다면, 각 활성 라이 브러리에 업데이트된 파일을 복사할 필요가 있을 것입니다. 다중 사용자의 플랫폼에서 작업하고 있다면, 사용자가 단위 파일에 준 변화는 분리된 디렉토리에서 사용자지정 라이브러리를 만들지 않았다면 다른 사 용자에게 영향을 미칩니다. 새로운 단위 체계 정의 GPS-X가 제공하는 단위 파일에서, 첫 번째 섹션:!SYSTEMS: SI US 로 시작합니다. 주어진 데이터 파일의 섹션에서 각각의 다음 라인에서, 첫 번째 단위는 디폴트 GPS-X SI 단위 입 니다. 두 번째 단위는 US 단위 체계를 사용합니다. 감탄 부호 (!)를 따르는 텍스트는 명령을 상징 하고 GPS-X에 의해 무시됩니다. 새로운 데이터 세트를 정의하기 위하여, US단위 데이터 세트를 재정의하거나 세 번째 (혹은 그 이 상) 데이터 세트를 단위 섹션 시스템에 추가합니다. 머리 부 라인에서 체계 이름을 바꿔 US 체계 이름으로 바꿀 수도 있습니다. SI 체계 정의는 수정할 수 없습니다. 예를 들어, 단위 체계 SI및 US 단위를 혼용하여 사용한다고 가정해보십시오. 이 경우 사용자는 세 번째 단위 체계를 만들 수 있습니다. 이 예에서, 새로운 단위 체계는 NEW 라고 불립니다. HEAD SUB 라인을 바꾸고! SYSTEMS: SI US NEW 라고 읽으며 모든 라인에 세 번째 단위로 새로운 환산 을 추가합니다. 그림 13-1은 본래 파일의 시작을 보여주는 반면, 그림 13-2는 NEW 단위 체계로 수정된 파일을 보여줍니다. 그림 13-1과 그림 13-2에 있는 파일 발췌는 다른 단위 사이의 탭을 가지고 있습니다. 이러한 단

181 사용자 맞춤 181 위는 탭이나 스페이스 한계가 정해질 수 있습니다. 여기서 사용되는 탭은 읽을 수 있는 파일을 제 공합니다.!SYSTEMS: SI US m3/d MGD(US)!flow rate g/m3 mg/l!concentration gcod/m3 mgcod/l!concentration (COD)... 그림 13-1 본래 units.cvt파일!systems: SI US NEW m3/d MGD(US) MLD!flow rate g/m3 mg/l mg/l!concentration gcod/m3 mgcod/l gcod/m3!concentration (COD)... 그림 13-2 수정된 units.cvt 새로운 단위 환산 추가 이미 제공되지 않은 환산을 요구하는 새로운 단위 체계를 만들거나, 이를 가능하게 할 새로운 환 산 요소를 추가하고 싶다면, 환산 요소를 가진 파일 두 번째 부분을 편집할 수 있습니다. 파일 나 머지를 구성하는, 단위 파일 두 번째 부분은 라인:! CONVERSIONS: 에서 시작합니다. 파일 환산 부분은 동일한 단위 섹션으로 나뉩니다 (예, 유량 단위는 함께 분류됩니다). 유사한 단 위 그룹은 스페이스로 나뉩니다. 각 그룹 첫 번째 라인은 값1에 따르는 디폴트 SI 단위 목록을 만 듭니다. 각 그룹의 나머지 라인은 단위와 관련 환산 요소를 포함합니다. 디폴트 파일은 포괄적이나, 철저하지 않은 단위 목록을 담고 있습니다. 어떤 단위는 복합 포맷에 존재합니다 (예, MGD (US)와 Mgal/d (US)로 일 일당 수백만 US 갤론이 주어집니다). 사용자는 단위를 개선하기 위하여 확장 ASCII 특성을 파일에 추가하고 싶을지도 모릅니다 (즉, m3/day 에 대한 옵션으로 m3/d 을 제공합 니다). 새로운 단위인 환산 요소는 디폴트 SI 단위로 환산하여 증가시킵니다. 예를 들어, 1 Mgal/d (US)은 m3/d 와 동일하다는 의미로 Mgal/d (US 에 대한 단위 환산 요소는 을 의미합니다. 단위 환산에 대한 두 번째 포맷은 단위간 환산이 단일 비율이 아닐 때 사용합니다. 예를 들어, 방 정식: C = (F - 32)을 요구하는 화씨 (F)에서 섭씨 (C)로의 환산은 단위 파일 안에서 환산 요소 /32을 대신합니다. Note: 사선 (/) 은 분할도구는 아니지만 상수로부터 급수를 나누는 경계도구입니다.

182 온라인 데이터 읽기 도구 182 C H A P T E R 1 4 온라인 데이터 읽기 도구 GPS-X 온라인 데이터 읽기 도구는 매우 강력한 도구로서 구성하기가 상당히 쉽습니다. 일반적인 오프라 인 모드에서, 입력 데이터 파일은 오로지 시뮬레이션 시작에서만 읽을 수 있습니다. 이는 사용자에게 시 뮬레이션에서 사용될 모든 데이터를 모으고 수동으로 GPS-X.dat 파일에 변환하고 시뮬레이션을 구동할 때까지 기다려야 합니다. 온라인 SQL 데이터베이스에서 곧바로 데이터를 읽는 것이 가능합니다. 텍스트 파일을 지속적으로 불러들이기 온라인 모드에서.dat 파일은 계속적으로 증가하고, GPS-X는 지정된 추출율로 모니터링하고 읽기 를 유지합니다. 새로운 라인이 데이터 파일에 나타나면, 이는 GPS-X로 (업데이트된 파일 입력 제 어기 또는 데이터가 그래프에 새로운 포인트로 나타납니다) 불러들여 지고 시뮬레이션은 새로운 시간으로 나아갑니다. 그러므로, 시뮬레이션은 처리장 SCADA 시스템으로부터 실시간 데이터가 지 속적으로 업데이트되고 플랜트의 실 시간 시뮬레이션이 이루어집니다. 사용자는 문제를 가리키며 나오기 시작하는 순간과의 데이터/모델 차이점을 알 수 있습니다. 도구 상자 객체에 있는 sigtrack 이라는 추가적인 도구는 데이터, 시뮬레이션 또는 오류가 특정 한계를 넘어 있다면, 경보를 설정하는데 사용할 수 있습니다. 진보된 온라인 응용 (Dynamic Parameter Estimator, DPE를 요구)은 실 시간 시뮬레이션과 동시에 보정/최적화를 할 수 있습니다. 이 방법으로 모델 보정은 최신 플랜트 데이터를 사용하여 자동화됩 니다. 드로잉보드에서 오른쪽 클릭하여 시스템 > 입력 변수 > 온라인 운영을 선택하거나 도구 모음으로 부터 옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력 변수 > 온라인 운영을 선택하여 온라인 운영 메뉴로 접근합니다. 그림 14-1 온라인 운영 메뉴 접근 온라인 작업을 선택하면 다음 메뉴와 같이 표시됩니다:

183 온라인 데이터 읽기 도구 183 그림 14-2 온라인 운영 메뉴 온라인 운영 파라미터는 다음을 포함합니다: 온라인 실행: 온라인 모드 선택 (마지막 데이터 포인트까지의 연속 데이터 읽기와 자 동 시뮬레이션). 동기화를 위한 모든 자료 대기: 모든 데이터가 같은 비율로 들어오는 것은 불가능합 니다. 켜기로 되어 있으면, 파일 입력 제어기의 모든 변수는 시뮬레이션이 계속되기 전에 데이터를 가져야만 합니다. 이는 빈도 기록 도구에서 작은 모순을 다루는 것을 의미합니다. 대기 시간: 소스 (즉, SCADA 시스템)로부터 입력 데이터 파일에 누적되는 데이터를 기다리는 동안 시뮬레이션이 일시적으로 중단합니다. 데이터가 도착한 후에만 계속 되고 적어도 현재 시뮬레이션 시간에 지정한 대기 시간을 더한 시간과 일치합니다. DB에서 데이터 샘플링 속도: 파일 시스템은 지정된 비율에서 새로운 데이터를 점검 합니다. 디폴트 값은 60초입니다. 입력 데이터 파일은 전형적으로 bridge 소프트웨어에 의해 만들어지고 SCADA 시스템에서 사용하 는 포맷부터 GPS-X에 의해 사용되는 포맷까지 데이터를 환산합니다. 온라인 데이터 파일 포맷은 표준 GPS-X 입력 데이터 파일과 같습니다. 포맷의 전반적인 설명은 이 가이드 내 파일 입력 제어 이용하기에 있습니다. 입력 데이터 파일 포맷의 예제는 아래 그림 14-3에서 보여집니다. 그림 14-3 입력 데이터 파일 (.dat) 포맷 온라인 모드에서, 복합 시뮬레이션을 동시에 구동하고 한 레이아웃에서 출력이 입력파일로서 다른

184 184 온라인 데이터 읽기 도구 레이아웃에 사용될 때 (예, 한 레이아웃은 침전을 최적화하고 다음 것은 최적화된 침전 파라미터를 사용합니다) 시뮬레이션간 데이터를 변환하는 것이 가능합니다. 일반적으로, GPS-X는 <layoutname>_<>_<date>.da 이름으로 데이터 파일을 읽고 출력 파일을 <layoutname>_<>_<date>.out 으로 생산합니다. 다른 레이아웃에 의해 생성되는 파일을 사용하 기 위하여 GPS-X는 non-default 이름으로 된 파일을 명시하는 법을 제공합니다. 다른 시뮬레이션의 결과 파일을 읽어서 설정하려면 빈 바닥에 마우스를 클릭하여 시스템 > 입력 변수 > 온라인 운전(On-line Operation) 메뉴에서 해당 부분을 입력하면 됩니다. 그림 14-4 입력 파일 부메뉴 사용자는 플랜트 #1 이름 (for data file) 라벨 옆에 있는 텍스트 파일로 된.out 파일을 생성하는 레이아웃의 이름을 입력할 수 있습니다. 상세 를 클릭하면 최대 10개의 파일 이름을 추가할 수 있습니다. 파일이름을 입력하면 레이아웃을 다시 빌드 할 수 있습니다 (즉, 플랜트 파일은 시나리 오에서 지정할 수 없습니다). 이 기능은 특정 플랜트의 사전에 보정된 레이아웃을 사용하여 실시간 데이터를 생성하는데 적용합 니다. 데이터는 실제 플랜트 SCADA 시스템으로부터 읽어 들이고 생성됩니다. 예를 들어, 사전에 보정된 레이아웃 이름이 realplant.lyt이라면, 플랜트 #1 이름 (for data file) 필드에는 realplant라 고 쓸 수 있습니다. 실제 플랜트 레이아웃에 의해 생성된 데이터는 두 번째 레이아웃에서 온라인 운영 설정에 따라 GPS-X적용으로 나뉘어 실행하는 두 번째 레이아웃에 의해 읽어 들일 수 있습니 다. 이 방법으로 사용자는 실제 SCADA 시스템에 접근하지 않고서 온라인 운영을 시연할 수 있습 니다. 두 번째 레이아웃은 시뮬레이션 시작 후에 생성된 데이터 파일을 무시합니다. 그러므로, 온 라인 시뮬레이션 시작에 앞서 빈 데이터 파일이 생성하여 데이터가 모니터 되고 적당한 파일로부 터 읽어 들인다고 확신할 수 있습니다. GPS-X 에서 SQL 데이터베이스 사용방법 Note : 데이터베이스를 사용하기 위해서는 Advanced Module 라이선스가 필요합니다. 또한 데이 터베이스를 연동할 JDBC 드라이버도 필요합니다. GPS-X는 MySQL와 Postgresql 데이터베이스와 연동합니다. JDBC 드라이버는 기타 데이터베이스를 사용할 수 있도록 합니다. 사용자가 SQL 데이 터베이스를 이용하기 위해서는 해당 데이터베이스 밴더와 상의해야합니다. GPS-X에 그 외의 드라 이버를 등록하기 위해서는 적절한 JDBC jar파일을 복사해서, <gpsx60dir>/bin/gpsx6/jar/ 경로에 복사한 후에 GPS-X를 재시작 하면 됩니다. 레이아웃을 작성한 후에, File > Database Setup을 클릭하여 그림 14-5와 같이 작성합니다.

185 온라인 데이터 읽기 도구 185 그림 14-5 데이터베이스 설정 메뉴 선택 그림 14-6에는 사용자의 데이터베이스와 연결하는 방법이 나타납니다. 기본 설정 형식은 MySQL 에 대한 설정 방법입니다. 그림 14-6 데이터베이스 설정 메뉴 JDBC Driver : 각 데이터베이스 시스템의 특정 드라이버의 경로로, 해당 샘플로는 다음과 같 습니다. MySQL - com.mysql.jdbc.driver Postgresql - org.postgresql.driver

186 186 온라인 데이터 읽기 도구 Database URL : 어떤 데이터베이스와 연결할 것인지, 어디에 위치한 것인지(local 혹은 remote), 해당 포트 넘버는 몇 번인지 설정하는 것입니다. 샘플은 다음과 같습니다. MySQL - jdbc:mysql://localhost:3306/<db> Postgresql - jdbc:postgresql://localhost:5432/<db> 데이터베이스가 local 시스템에 있지 않으면, IP 주소나 이름을 가진 local 호스트로 교체하십시오. 데이터베이스 이름을 <DB>에 작성하십시오. 데이터베이스가 remote 시스템이라면, 방화벽 때문 에 사용자의 데이터베이스 포트를 막지 않는지 확인하시기 바랍니다. User name 과 Password는 사용자의 시스템 사양에 따른 옵션이고, 사용자가 Remember Password를 선택했을 경우, 암호는 문자로만 사용합니다. Auto Connect 는 레이아웃이 로딩할 때, 자동으로 데이터베이스와 연동되기를 원할 경우 체크하 면 됩니다. 상단의 Table 탭을 클릭하면, 사용자의 데이터가 데이터베이스 키와 GPS-X 변수 이름 사이에 맵핑 될 위치의 데이터베이스 테이블 이름을 설정하는 것입니다. 그림 14-7과 같이 사용자는 데이터가 현재 GPS-X 시나리오 이름과 매치되는 테이블에 저장할 지 혹은 특정 테이블에 저장할지 설정할 수 있습니다. 그림 14-7 데이터베이스 테이블 정보 설정하기 데이터테이블 안의 데이터의 포멧은 시간별 데이터입니다. 테이블의 첫 번째 key 인 t (day 기준) 이고, 각 칼럼은 GPS-X의 변수를 의미합니다. (SI 단위) 테이블 형식은 GPS-X의 내성변수와 데이 터베이스 키로 맵핑을 합니다. 위의 그림 예제는 다음과 동일한 것입니다. (그림 14-8)

187 온라인 데이터 읽기 도구 187 그림 14-8 테이블 형식 사용자는 레이아웃에 대한 그래프와 여러 가지 제어를 설정한 후에, 그림 14-9과 같이 제어창에 마우스 우측 클릭하여 형식을 데이터베이스 로 변경합니다. 프로그램은 일반적인 파일입력 과 유 사한 방법으로 작동합니다. 그림 14-9 입력제어에서 형식을 데이터베이스 선택하기 데이터베이스의 데이터를 그래프로 보고자 할 경우에는, 그래프에서 마우스 우측 클릭하여 그림 14-10과 같이 데이터소스를 Database로 변경합니다. 그림 데이터베이스에서 출력할 데이터 선택하기

188

189 Appendix A Warning Messages & Consistency Check A-1 부록 A 경고 메시지 & 일관성 점검 레이아웃을 만들거나 데이터를 입력할 때, 아무리 눈치 빠른 사용자라 할지라도 때때로 실수할 수 있습니다. 객 체간 연결성이 부정확하다든지, 크기 파라 미터 순서 오류 (즉, 잘못된 십진법misplaced decimal), 플랜트 운전을 부정확하게 정의 (즉, 하수 유량 없음)할 수 있습니다. 이러한 오류가 모델 개발 및 보정 공정 내 어떤 시점에서 발견되면, 많은 시간 동안의 노력이 비생산적인 결과로 나타납니다. 경고 메시지와 일관성 점검 유틸리티는 모델 개발의 이른 공정에서 기본적인 오류 확인을 설정하고 제공합니다. 경고 부록의 이 섹션은 로그 창에 나타나는 메시지의 알파벳 순으로 나열하였습니다. 각 메시지 뒤에 짧은 설명이 덧 붙입니다. 여러분은 이 자료를 이용하여 에러를 올바르게 수정할 수 있습니다. 상태 변수 경고 부록의 이 섹션은 로그 창에 나타나는 메시지의 알파벳 순으로 나열하였습니다. 각 메시지 뒤에 짧은 설 명이 덧붙입니다. 여러분은 이 자료를 이용하여 에러를 올바르게 수정할 수 있습니다. 상태 변수 경고의 세 가지 새로운 세트는 사용자로 하여금 상태 변수 데이터를 가진 잠재적 문제를 도와 주는 GPS-X 4.0을 포함하고 있습니다. 유입수 객체에 대해 이러한 경고가 유발된다면 데이터 모순 판독을 돕는 유입수 조언자를 참조합니다. 공정 객체에서, 사용자는 객체에 사용할 초기 조건을 점검해야 합니다. 부정확하게 사용된 상태 변수는 다음 경고를 따를 것입니다. 경고: <변수>는 0이 아닙니다. 로그 창의 설명을 보십시오 (팝업 창 메시지). 경고: <변수> = <값>. <값>은 <모델 명>모델 내 상태 변수가 아닙니다 (로그 창 메시지). 상태변수가 객체에 할당된 생물학적 모델 내에서 사용하지 않으나 상태 변수에 값이 할당되었을 때 경고 로그창 메시지가 유발됩니다. 다른 모든 모델은 ss를 사용하지만 ASM2d는 가용성 기질 상태 변수로 sf를 사용하기 때문에, 무심코 그 값을 sf 대신에 ss 혹은 반대로 할당할 가능성이 있습니다. GPS-X가 이 에러를 탐지했다면 다음 경고가 나타날 것입니다. 경고: <변수>은 0입니다. 로그 창에서 설명을 보십시오 (팝업 창 메시지). 경고: <변수>=<값>.<값> 은 <모델 명> 모델 내 가용성 기질 변수입니다 (로그 창 메시지). GPS-X가 가용성 기질 상태 변수를 부정확하게 사용하였다는 것을 탐지하였을 때 경고 로그창 메시지가 나타납니다. 유입수 데이터의 모순은 모델 양상에 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 그러므로 계산된 상태 변수가 입 력 데이터에 상관없이 양수임을 확실히 하는 것이 중요합니다. 유입수 상태 변수가 음인 경우 다음 경고 가 나타납니다. 시간= <시간> <변수> 에서 음의 농도 (로그 창 메시지).

190 A-2 Appendix A Warning Messages & Consistency Check GPS-X가 음의 상태 변수를 탐지하였을 때 로그창 메시지가 나타납니다. 모델 경고 #value seconds, you don-t really mean that? 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 두 번째 숫자는 0보다 작거나 59보다 큽니다. #value unsuccessful iterations. Stopping with best found. 정상상태 솔버는 여러 차례 반복 횟수 실패로 인하여 멈춥니다. 옵션 > 일반 데이터 > 시스템 > 입력변수 정상 상태 메뉴에서 한계를 늘리거나 다시 시도해보십시오. BAF detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). BAF 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계 크기 (1.e-4 혹은 더 작게)가 필요할지도 모릅니다. 모델이 안정하지 않다면, 시뮬레이션 제어 창에 있는 적분 제어 폼에서 변 경하십시오. Change hours, outside limits: 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 시간은 0보다 작거나 23보다 큽니다. Change minutes, outside limits: 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 분은 0보다 작거나 59보다 큽니다. Digester detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). 소화 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계 크기 (1.e-4 혹은 작게)가 필요할지도 모릅니다. 모델이 불안정하다면, 시뮬레이션 제어 창에 있는 적분 제어 폼을 변경하십시 오. DPE run finished 동적 파라미터 평가자는 최적화를 성공적으로 마칩니다. DPE run interrupted 동적 파라미터 평가자를 중단합니다- 최적화는 계속 버튼으로 지속할 수 있습니다. DPE timewindow smaller than Cint 동적 파라미터 평가자에 대한 지정된 시간창은 통신 간격보다 적습니다. 시간창을 늘리거나 통신 간격을 감소시 켜 보십시오. First cell volume vl&o (1) must not be #value 플러그 흐름 반응조 내 첫 번째 셀에 대한 부피비는 0으로 설정하여서는 안됩니다. Flow #label in point settler: no underflow! 포인트 침전지는 저류가 지정되지 않고서 작업할 수 없습니다. Hindered settling parameter out of range. rhin&o= #value 간섭 침전 파라미터 (rhin)는 언제나 응집 침전 파라미터보다 작아야 합니다. Hybrid-system detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). Hybrid-system 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계 크기 (1.e-4 혹은 작게)이 필요할지도 모릅니다. 모델이 불안정하다면, 시뮬레이션 제어 창에서 적분 제어 폼을 변경하십시오. Improbable starting month: 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 달 (month)의 수는 1보다 적거나 12보다 큽니다. Initial time cannot be negative 시뮬레이션 설정에서 초기 시뮬레이션 시간은 0 이상의 양수를 사용합니다. Interrupt in loop #value. Residual sum of derivatives= #value 정상상태 솔버는 수렴 전에 중단됩니다. 지금까지 발견된 최상의 초기 조건으로 복구합니다. Iteration became uns표, last sum of derivatives: #value 정상상태 솔버는 불안정합니다. 물리적 및 운전상 파라미터를 우선 체크합니다. 지금까지 발견된 최상의 초기 조

191 Appendix A Warning Messages & Consistency Check A-3 건으로 복구합니다. Iteration converged. Residual sum of derivatives= #value 정상상태 조사는 성공적입니다. No iteration needed. Residual dsum= #value 플랜트 모델은 이미 정상상태이고, 반복 루틴은 활성화할 필요가 없습니다. No optimize variable defined in binary process module. 최적화는 최적화할 최소 하나의 파라미터 선택, 최적화할 제어기 유형 설정, 모델 재빌드 없이 구동할 수 없습니 다. No reruns allowed during optimization 시뮬레이션 설정에서 재실행 횟수는 최적화하는 동안 0입니다. No such day in week: rounding error? 내부 달력 프로그램은 일주일의 날 수를 적절하게 결정할 수 없습니다. Not enough data points for linreg in #arr 선형 회귀 루틴은 #arr 라는 이름의 정렬에서 작업할 데이터 포인트가 충분하지 않습니다. 그 폼에서 최소치를 변경하십시오. Number of iterations reached limit. Stopping with best found 정상상태 솔버는 지정된 최대 한계에 수렴할 수 없습니다. 수렴을 다시 시도하거나 한계를 증가시킵니다. Optimizer: Error in data array. 데이터 정렬은 초기화 되지 않은 수 (5.555e33)를 포함합니다. 데이터 파일이나 최적화 설정을 체크하십시오. Prev&var Daily Average detected: Please use ialg 8 or 9 일 평균 계산은 Gears와 Adam-Moulton 솔버 (ialg 1 과 2)와 함께 수행할 수 없습니다. 시뮬레이션 제어창의 적 분 제어 메뉴에서 Runge-Kutta-Fehlberg (1) 또는 (2) (ialg8 혹은 9)을 사용하십시오. RBC detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). RBC 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계의 크기 (1.e-4보다 작게)가 필요할지도 모릅니다. 모델이 불안정하다면, 시뮬레이션 제어에서 적분 제어 폼을 변경하십시 오. Sampler #label sampling at: #value 정보 메시지는 샘플러 모델에 대한 샘플링 시간을 보고합니다. SBR unit #label: Cycle time is # h SBR에 대하여 계산된 사이클 타임 (모든 단계의 합)은 정보를 위한 보고입니다. SBR detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). SBR 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계의 크기 (1.e-4보다 작게)이 필요할지도 모릅니다. 모델이 불안정하다면, 시뮬레이션 제어 창에서 적분 제어 폼을 변경하 십시오. Starting year not in 20th or 21st century: 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 시작 년도는 1900보다 작거나 2099보다 큽니다. 주중 할당은 정확하 지 않습니다. termination caused by interrupt 최적화는 사용자 중단으로 끝납니다. 최적화는 계속 버튼으로 지속할 수 있습니다. termination caused by reaching maximum iterations 최적화는 최대 반복에 도달하여 끝납니다. 최대치를 늘리거나 재시도해보십시오. termination due to reaching specified objective 최적화는 원하는 목표 함수 값을 성공적으로 획득합니다. termination due to small change in objective 반복 간의 목표 함수 변화가 한계치보다 작기 때문에 최적화는 끝납니다.

192 A-4 Appendix A Warning Messages & Consistency Check termination due to small change in parameters 반복 간 파라미터의 변화가 한계치보다 작기 때문에 최적화는 끝납니다. Trickling filter detected: Use RKF2 (ialg=9) or small step (maxt). 살수 여상 모델은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 알고리즘이나 정확하게 실행할 작은 최대 적분 단계의 크 기 (1.e-4보다 작게)이 필요할지도 모릅니다. 모델이 불안정하다면, 시뮬레이션 제어 창에서 적분 제어 폼을 변경 하십시오. Unit#label : Integral time is too low 적분 시간은 PI 혹은 PID 제어기에서 0이 될 수 없습니다. 적분 시간을 늘리십시오. Unit#label : Average of #variable is outside 1% error bound: 주간 요소는 부정확하게 설정됩니다 평균 무게는 1.0이 아닙니다. Unit#label : Error reading 2-D data file 2-D 흐름 파일은 정확하게 읽어 들이지 않습니다. 데이터 파일을 체크해 보십시오. Unit#label : Flow balance error at cell: 2-D 침전지 모델은 지정된 셀 내 유량 균형 에러 Unit#label : High filter headloss! 사여과 모델은 손실수두를 줄이기 위한 역세척이 요구됩니다. Unit#label : Individual loadtype requires same flowtype! 회분식 유입수에서 부하 형식이 개별적으로 설정되었다면 유량 형식은 개별적으로 설정해야 합니다. Unit#label : Influent flow balance error : 2-D 침전지 모델은 유입수 내 유량 균형 오류가 발생했습니다. 데이터 파일을 점검해 보십시오. Unit#label : iv#label larger than vm#label 반응조 초기 부피는 허용된 최대 부피보다 큽니다. 그 중 하나를 변경해보십시오. Unit#label : Overflow flow balance error : 2-D 침전지 모델은 월류 내 유량 균형 오류가 발생했습니다. 데이터파일을 점검해보십시오. Unit#label : Sludge too thin, cannot dewater. 탈수 슬러지 농도는 지정된 최소치보다 적습니다. Unit#label : Volume is very small, please use ialg 9 반응조 내 유체가 없습니다. 정확한 솔루션은 Runge-Kutta-Fehlberg (2) [ialg=9] 솔버를 요구합니다. Unusual date: 시뮬레이션 설정에서 사용자에 의해 지정된 날의 수는 0보다 작거나 지정된 달의 수보다 큽니다.

193 Appendix A Warning Messages & Consistency Check A-5 일관성 점검 오류 체크 외에도, 일관성 점검은 다음을 체크하는 데에도 사용합니다: 시뮬레이터 설정 (예, 적절한 수치 루틴과 선택된 옵션을 점검). 공정 설계 (예, 반응조 크기와 같은 플랜트 설계 옵션이 설계 지침에 맞는지 점검). 화학양론 및 동역학 (예, 화학양론적 및 동역학 파라미터가 전형적인 도시 산업에 의해 정의된, 확립된 화학적 또 는 생물학적 원리를 기반으로 한 적당한 경계가 있음을 점검). 수행 (예, 모의 플랜트는 유출수 농도, 미생물 농도 및 용존 산소 초기 농도, SRT 측정을 수행하는 지침 점검). 이 섹션은 GPS-X에서 제공하는 일관성 점검 옵션에 접근하는 법을 설명합니다. 이는 일관성 점검 기능을 켜고 끄며, 일관성 점검 경계를 재설정을 포함합니다. 디폴트 일관성 체크 일관성 점검은 다음에 초점을 맞춥니다: 반응조 내 수리학적 체류시간 (HRT) 포기조 내 미생물 농도 (MLSS) 포기조건의 최소/최대값 설정 일관성 점검은 모든 반응조 크기와 거의 모든 유량비가 적당하다고 표시하기 때문에 변수로서 HRT에 초점을 맞 춥니다. 유량비를 점검하여, 객체 연결 문제 또한 드러납니다. 각 포기조에서 미생물 농도 (MLSS)를 점검하여, 활성 슬러지 공정의 전체 시연 운전은 시스템 내 적당한 레벨의 MLSS를 점검합니다. 이는 유입수 특성의 전체 융화성, 포기, 반송 및 하수 설정이나 제어와 동역학 및 화학양론적 파라미터를 요구합니다. 일관성 경고 경계 사용자는 그림 A-1에서 보여진 입력 변수 > 일관성 메뉴에서 디폴트 일관성 점검 경계를 바꿀 수 있습니다.

194 A-6 Appendix A Warning Messages & Consistency Check 그림 A-1 PFR 객체의 파라미터>일관성 메뉴 사용자는 그림 A-1 에서 보여진 입력 변수 > 일관성 메뉴에서 디폴트 일관성 점검 경계를 바꿀 수 있습니다. 경고 메시지 제어하기 일관성 점검에 의해 생성된 전형적인 경고 메시지는 그림 A-2와 같습니다. 그림 A-2. 팝업 메시지 경고 메시지를 제어하기 위한 사용자에게 접근 가능한 몇 가지 옵션이 있습니다. 이러한 옵션은 그림 A-3에서 보 여지듯이, 일반 데이터 메뉴 (옵션> 시스템 > 입력 변수 > 시뮬레이션 설정)에 있고 다음을 포함합니다: 공정 경고 보기 - 일관성 점검 경고 표시 켜기 끄기 토글 공정 경고를 파일로 씁니다 - 데이터 파일에 일관성 점검 경고 파일은 consistencycheck _yyyy_mm_dd.out 이름 을 가질 것입니다 (년은 yyyy, 달 (1 ~ 12)은 mm, 날은 dd로 시연합니다). 시뮬레이션 기간이 1일보다 길면, 하 나 이상의 파일이 생성될 것입니다. 공정 경고 보기상태로 되어 있더라도 이 파일은 생성됩니다. 매 실행 시 한번만 공정 경고 하기 - 경고 메시지 빈도 토글. 켜기 가 선택되면, 첫 번째 특정 경고 메시지 발생 이 화면이나 데이터 파일에 나타날 것입니다. 옵션이 끄기 가 선택되면, 경고는 매 통신 간격마다 생성될 것입니 다. 문제가 지속되면, 각 경고창이 사용자에게 수동적으로 공정 결점을 인정할 것을 요구하기 때문에 이 옵션을 끄면 시뮬레이션을 상당히 느려질 것입니다. 그림 A-3 일관성 점검 옵션에 접근하는 폼