돈사 가스 관제실

한 칩의 세 채널(TEMPO·MoS₂·LiOH / SWCNT) 신호를 AI가 함께 읽어 H₂S·NH₃ 위험을 판정하고 환기·교반 설비를 움직입니다

정상

실제 측정값이 아닙니다. 프로젝트 시뮬레이터(소자 물리 모델 + 학습된 AI)가 만든 데이터를 재생하는 데모입니다.

배속
CH₄ 경로
경과0분 / 195분

강원 스마트축산 분뇨 처리시설 10곳

일시정지

시설마다 슬랫 위 30~50 cm에 칩 1개를 둡니다. 시설을 누르면 아래에 그 시설의 현재 농도 그래프가 열립니다. 시설마다 다른 시나리오를 같은 시계로 동시에 재생합니다(0~60분 평상시, 60~120분 교반).

타일의 작은 선 = H₂S AI 추정 추이 (로그 눈금, 붉은 선 = 10 ppm). 태백시·철원군은 겨울 최소 환기 시나리오입니다. 시설명은 데모용 가상 이름이며 실제 사업장과 관계없습니다.

현재 농도 · AI 추정, 세로축 로그 눈금 (ppm)
실제 (정답) AI 추정 단일 채널 환산 교반 중 주의 위험 경보

그래프를 누르면 그 시각으로 이동합니다.

센서 원신호 · ΔI/I (%), 1 pA 잡음 포함
이벤트 기록

AI 판정

세 채널 신호와 교반 일정을 함께 보고 위험 여부를 판정합니다. 학습과 평가 모두 시뮬레이터 데이터입니다.

선택 현장의 현재 판정

세로 눈금 = 위험 경보 확률 임계값. 임계값을 20초 연속 넘으면 위험, 30 % 이상이면 주의.

AI 입력 23개
  • 현재 응답 채널별 ΔI/I
  • 상승 속도 30초·1분·2분·5분·10분 전 대비 변화
  • 기준선 대비 최근 2시간 최솟값 대비 상승
  • 운영 정보 교반 중 여부, 교반 시작 후 경과 시간

이 현장 판정 결과

    같은 신호, 세 가지 판정

    맨 윗줄은 실제 농도가 기준을 넘은 구간입니다.

    평가 에피소드 200개 · 1 pA
    실제 소자 편차 · 가상 소자 300개 · 1 pA

    감도 ×0.5~1.5, 반응 속도 ×0.5~2, CH₄ 교차 크기 ×0.5~1.5, 기저 전류 ×0.5~2를 무작위로 바꾼 소자

    분석 요약

      자동 대응

      분석 보고서 16장 설계안입니다. 경보가 나면 1초 안에 릴레이로 기존 설비를 움직입니다.

      선택 시설 설비 상태
        겨울철 운전 규칙
        • 교반 전 외기가 따뜻한 낮에 교반하고, 30분 전 난방으로 실내를 2~3 °C 올려 둡니다.
        • H₂S 10~100 ppm 피트 팬 최대, 교반 정지, 난방은 끄지 않습니다. 벽면 팬은 보온을 위해 유지합니다.
        • H₂S 100 ppm 이상 온도와 관계없이 피트 팬과 벽면 팬 모두 최대.
        • 해제 후 10 ppm 미만이 10분 유지되면 5분마다 환기를 한 단계씩 낮춥니다.

        시뮬레이션 데이터의 한계

        재생되는 농도에는 자동 대응의 효과가 들어 있지 않습니다. 실제로는 교반을 멈추면 약 10분 안에 농도가 내려갑니다(Chen 2021, Hoff 2006).

        시설별 대응 현황

        행을 누르면 그 시설을 선택합니다.

        칩 구성 · Si/300 nm SiO₂, Au/Ti 전극, 채널 10 µm × 7 mm, −2.0 V

        TEMPO → H₂S

        반응 H₂S 흡착 → TEMPO 산화환원 → 저항 감소

        교차 CH₄ 1 ppm을 H₂S 0.80 ppm처럼 읽음 (측정, Kim 2025)

        경보 10 · 100 ppm

        MoS₂ → NH₃

        반응 전자 공여성 NH₃ 흡착 → 저항 감소

        교차 H₂S 1 ppm을 NH₃ 0.15~0.53 ppm처럼 읽음 (문헌)

        경보 25 ppm

        LiOH(Li⁺) → CH₄

        반응 Li⁺ 전기장이 CH₄에 유도 쌍극자를 만들어 흡착

        역할 경보 없음. H₂S 오인을 걸러내는 데 쓰임

        이 데모의 한계
        • 학습과 평가가 같은 시뮬레이터 데이터입니다. 실제 소자의 벤치·현장 데이터로 다시 학습해야 합니다.
        • 교차반응 가중치 중 측정 근거가 있는 것은 TEMPO ← CH₄ 하나뿐입니다.
        • CH₄ 경로 A/B는 아직 측정되지 않았습니다. CH₄ 단독 주입 후 반응·회복 속도를 재면 구분됩니다.
        • 온도·습도·결로·LiOH의 CO₂ 열화는 모델에 거의 들어 있지 않습니다.