2SD-4 : ASPEN/FLUENT HYBRID Simulation 통한 효소 전환 반응기 설계

바이오 공정에서 효소 반응을 이용하여 고부가가치 물질을 생산하는 공정은 보편적으로 사용되고 있는 중요한 공정이다. 하지만 대형 반응기에서는 내부 유동 특성에 따른 효소 전환 반응 변화를 해석하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 전산유체 역학이 널리 사용되고 있으나, 상용 소프트웨어를 통해 내부 유동과 효소 반응을 동시에 해석하는 것은 computational time과 feasibility의 제약이 존재한다. 본 연구에서는 효소 반응기의 유동 해석 결과를 Aspen custom modeler에 모사하기 위해 reduced-order model(ROM)이라는 기법을 사용하였다. 이를 통해 Aspen 환경에서 구축된 모델은 내부 유동 특성을 최대한 반영하면서도 기존의 Aspen dynamic simulation과 비슷한 수준의 computational time을 보장받을 수 있었고, 이를 통해 반응기 구조 변화에 따른 효소 전환 반응을 시뮬레이션 할 수 있었다.