생물공정공학4 동차 평형(Dynamic differential balance)의 의미 생물학적 시스템에 대한 많은 모델은 미분 방정식 집합으로 표현되는데, 이는 주로 생물공정의 시간 의존적 특성으로 인해 발생합니다. 물이 일정한 속도 F(m3/s)로 흐르는 탱크가 있습니다. 임의의 시간 t에서 탱크에 있는 물의 부피는 V(m3)이고 물의 밀도는 𝜌(kg/m3)입니다. 시간 간격 Δt(s) 동안 물의 질량 𝜌 FΔt(kg)가 탱크로 흘러 들어갑니다. 탱크에서 물이 빠져나가지 않는 한 탱크에 있는 물의 질량은 다음과 같이 증가합니다. 즉, 𝜌 FΔt만큼 증가하여 𝜌 FΔt인 ΔV가 증가합니다. 탱크에 축적된 질량을 탱크에 유입된 질량과 동일시합니다. 시간 간격 Δt 동안 탱크에 유입된 질량과 동일시하면 다음과 같습니다. 𝜌ΔV = 𝜌 FΔt 만약 𝜌가 상수라면, (탱크에 유입되는 물 혹은 액.. 2023. 5. 11. 일반적인 모델링 과정 일반적인 모델링 과정 이 글은 모델링 절차에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 모델링 절차는 문제를 정의하고 연구의 목표와 목적을 결정하는 것으로 시작합니다. 이 단계에서는 프로세스에 대한 모든 관련 이론을 평가하고, 프로세스에 대한 실제 경험과 함께 고려해야 합니다. 또한 프로세스의 가장 간단한 개념부터 시작하여 복잡성을 도입하는 것이 도움이 됩니다. 모델링 과정은 문제 정의, 이론 평가, 수학적 모델링, 방정식 해결 등으로 구성됩니다. 1) 문제 정의 단계에서는 모델링 목적과 범위를 명확히 하고 필요한 데이터를 수집합니다. 이론 평가 단계에서는 기존 이론을 검토하고 적용 가능성을 평가합니다. 2) 수학적 모델링 단계에서는 이론을 수학적으로 표현합니다. 생물학적 시스템은 많은 변수와 비선형성을 가지므로,.. 2023. 5. 9. 모델링의 기초 생물공학 분야에서 모델링의 중요성과 이점 모델링의 기초 부분은 생물공학 분야에서 모델링의 중요성과 이점에 대해 다룹니다. 모델링은 공정 설계, 최적화 및 제어와 같은 목적으로 사용될 수 있으며, 물리적 및 생물학적 원리에 기반한 모델링은 이러한 목적을 달성하는 데 매우 유용합니다. 이러한 모델링 접근 방식은 실험 데이터의 양을 줄일 수 있으며, 예측력이 향상되고 실험 범위를 벗어난 상황에서도 좋은 예측력을 보입니다. 반면 경험적 접근 방식은 많은 실험이 필요하며, 실험 범위를 벗어난 상황에서는 예측력이 낮습니다. 따라서 물리적 및 생물학적 원리에 기반한 모델링 접근 방식이 더욱 효과적입니다. 이러한 모델링 접근 방식을 사용하면 프로세스에 대한 이해도가 증가하고, 결과 모델의 예측력이 향상되며, 공정 설계.. 2023. 5. 8. 생명공학이란.. 저희 연구실에 종종 고등학교 과학반 친구들이 실습을 왔었죠. (이제 큰 과제가 끝나고 실험실 규모가 작아져서 오지 못합니다 ㅠㅠ..) 학생들이 보통은 생명과학과 생명공학의 차이를 인지하지 못하네요. 물론 저도 처음 전공 택할때 차이를 몰라서 어영부영 들어왔는데 생명 관련 학과인데 수학과 물리가 중요해서 놀랐습니다. 게다가 저는 한참 학부로 통합될 때 들어왔던 학번이라 화공도 같이 전공했었지요. 자연과학쪽은 모르겠지만 공학쪽에서는 화학공학과 생명공학의 유사점이 많습니다. 일단 반응기를 사용하는 것이죠 하기사 요즘은 생명공학도 배양이 빠진 분야가 많아서 경계가 모호하네요 고전 생명공학은 유용물질을 생산하기 위해 반응기에 미생물을 넣고 키워서 물질을 확보하지요 화학공학은 반응기에 화학물질을 넣어 반응시켜 물질.. 2022. 10. 25. 이전 1 다음
