반도체 제조 공정으로 공급된 초순수는 수요처에서 일부분만이 사용되고 다시 초순수 수처리 공정으로 회수된다. 이때, 공급배관에서는 수요처의 공급압력을 일정하게 유지하기 위해서 회수라인에 압력조절 밸브를 설치하여 개도율을 조정하게 된다. 초순수의 공급량은 일정하나 수요처의 초순수 사용량이 변경됨에 따라 회수량이 변경되어 압력이 변화하며 이를 설정치 압력의 적정범위 이내에 들어오도록 개도율이 조정 된다. 압력조절 밸브, 압력계, 그리고 유량계에 오류가 생길 경우 수요처에 초순수를 안정적으로 공급하지 못하며, 배관의 설계 유량, 압력을 초과하는 문제를 야기할 수 있다. 그렇기 때문에 초순수의 안정적인 공급을 위해서는 3개의 장비(압력조절 밸브, 압력계, 유량계)에 이상이 발생할 경우 이를 빠르게 진단하는 기술이 요구된다. 본 연구에서는 가상센서의 개념을 도입하여 3개 장비들이 서로의 상태를 교차검증하며, 이상진단이 가능한 기술을 개발한다. 이를 위해서 유량-압력과 밸브 개도율, 유량-개도율과 압력, 그리고 압력-개도율과 유량에 해당하는 이론식과 실험식을 도출하고 이상진단 알고리즘을 설계하였다. 실험데이터는 압력 조절 밸브의 개도율을 조절할 경우 변동되는 유량, 압력 값을 측정하여 수집하였다. 우선, 사양서를 활용한 이론식과 다변수 함수 형태의 실험식을 도출하였으며, 예측 오차범위를 산정하였다. 이후, 수집된 실험 데이터를 활용하여 개도율, 유량, 그리고 압력을 예측할 경우 모두 90% 이상의 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 도출된 이론식과 실험식은 실증 플랜트 현장에 적용하여 현장 적용성 평가를 진행하였다.