산업 현장에서 큰 입도의 석탄 시료를 분말화하기 어려워 기질 효과가 강화되고 스펙트럼 비선형 반응이 심화되는 문제를 해결하기 위해 근적외선 분광법(NIRS)과 X선 형광 분광법(XRF)을 융합한 PLS-AE-RR 혼합 예측 모델을 제안하였으며, 석탄 발열량의 온라인 분석 정확도를 향상시키는 것을 목표로 한다. 본 방법은 “선형 기준선 + 비선형 특징 추출 + 잔차 보정”의 3단계 혼합 구조를 구축하였다: 먼저 부분 최소 제곱 회귀(PLS)를 사용하여 스펙트럼과 발열량 간의 전역 선형 관계를 구축하고, 이후 오토인코더(AE)를 통해 PLS가 포착하기 어려운 융합 스펙트럼에서 저차원 비선형 표현을 추출하며, 마지막으로 릿지 회귀(RR)를 통해 비선형 편차의 잔차를 보정한다. 실험 결과, 본 방법은 큰 입도의 석탄 시료 발열량 예측에서 획기적인 성과를 보였으며, 갈탄과 역청탄의 테스트 세트 결정계수 R²는 각각 0.974 및 0.938에 도달했고, 평균 절대 오차는 각각 0.233 MJ/kg 및 0.216 MJ/kg로 나타났다. 본 방법은 단일 PLS 및 기타 비선형 보정 모델보다 성능이 현저히 우수하며, 잔차 적합에서 릿지 회귀의 일반화 우위를 검증하였다. 본 논문은 석탄 화력발전소에 분말화 없는 고정밀 원료 석탄 발열량 온라인 분석 수단을 제공하며, 연료의 정밀 관리와 최적 운전에 중요한 기술적 기반을 제공한다.

분광 분석; 근적외선 분광법; X선 형광 분광법; 발열량 예측; 대입도 석탄 시료; 비선형 보정; 오토인코더