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시스템 제어 기술의 진전과 철강 제조 프로세스의 적용

전문가 제언: ○ 프로세스 제어의 모델링과 제어는 비선형계 모델링이나 시스템의 특성 변화에 따라 모델이나 제어 시스템을 수정하는 기술 개발을 목표로 하고 있다. 제어 이론은 어떠한 제어 대상으로, 어떠한 상황 하에서, 어떠한 정보를, 어떻게 사용하면, 어떠한 제어 성능을 실현할 수 있는지, 또는 실현 불가능 한지를 연구하는 학문이다. 철강 제조 프로세스 가운데 제강, 압연, 표면 처리공정을 중심으로 제어 이론을 응용하고 동시에 모델링이나 제어 시스템의 적응 수정에 관한 여러 가지 특징을 가지는 향상된 프로세스 제어 개발을 해야 한다.

○ 철강업 등 재료 산업은 대부분이 에너지 소비 산업이다. 배출 에너지의 재이용, 에너지 절약 기술 개발과 동시에 공해 문제 해결을 도모하기 위한 유해 물질 배출 억제 프로세스의 개발이 필요하다. 재료 기술은 프로세스 기술이 경쟁력의 열쇠가 된다. 프로세스 기술 추진의 주된 이유는 저비용화이지만 향후에는 저환경 부하의 관점에서 접근하여야한다. 예를 들어 차세대 코크스 제조 기술, 알루미늄 신접합 기술, 대형 복합재료 제조 기술, 저온 소결 기술, 초대형 금속계 부재 단조 기술 등이 있다. 또한 전산 과학의 발전에 따라 재료의 데이터 축적이나 데이터를 이용한 설계, 제조, 가공 등의 컴퓨터 이용으로 지식 데이터를 구사하고 컴퓨터 시뮬레이션으로 신소재, 신제조 기술을 개발하거나 화학 반응 시뮬레이션에도 응용할 수 있는 프로세스 기술이 요구된다.

○ 철강 재료에 요구되는 품질이 고도화함에 따라 제조 프로세스의 고순도화, 좁은 성분 범위 내의 적중률 향상, 성분 균일화가 요구되어 이들이 정련-응고 프로세스의 과제가 된다. 이에 필요한 것은 설비의 장기 수명화 및 프로세스 동기화, 연속화, 일관화이며 제어의 자동화, 고도화이다. 향후는 특정 강종에 있어서 스트립 캐스팅에 의한 열간 압연을 생략한 실용화가 기대된다. 프로세스는 슬러그, 더스트 등의 폐기물을 최소화 혹은 유효하게 이용하는 환경 보전 기술이나, 중저온 배열의 이용, 프로세스의 저온화 등의 에너지 절약에도 관심을 가져야 한다.

저자: Akira Kitamura
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