기원전 27세기경, 고대 이집트의 피라미드건설을 위해 앗시리아 지방에서 나일강변으로 이주한 기술자들의 집합주택에는 거의 환기구가 설치되어 있었다는 기록이 있다. 이 환기방법은 실내와 실외의 기온차에 의한 공기의 부력을 이용한 중력환기로 생각된다. 중력환기는 지금도 주물공장 등의 고온, 발열을 수반하는 작업장에서 적용되고 있으며, 이와 같이 자연력을 이용한 환기를 자연환기라 부른다.
본 논문은 제조설비 자율제어를 위한 상태 정의 및 진단 알고리즘을 소개한다. 사이버-물리 시스템 및 디지털 트윈기술을 통한 스마트 공장 시스템은 기존 제조 공장의 생산성 및 안정성을 높일 수 있어 최근 이슈가 되고 있다. 스마트 공장 시스템이 생산성을 향상시키고 작업자로 하여금 더 나은 의사결정을 할 수 있도록 하며 정상적이지 않은 공정 흐름을 제어하기 위한 자율제어 시스템은 스마트 공장 시스템을 구성하는 중요한 기술 중 하나가 된다. 그러나 통합된 수많은 설비 데이터를 기반으로 자율제어 프로세스를 수행하는 것은 상당한 사전 작업이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 제조설비 자율제어를 위한 추상화된 설비 상태를 정의하고 현재 상태를 진단할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 이를 통해 통합된 설비 데이터가 아닌 설비 상태를 기반으로 자율제어를 실시하며 더 간단하게 자율제어 프로세스를 진행 할 수 있도록 한다.
최근 화학공장에서는 대형 폭발사고 등이 주로 유지 보수의 정비 시에 많이 발생되고 있다. 정비 시에 효과적인 재해예방을 하기 위해서는 핵심대상을 찾는 것이 매우 필요하다. 이 논문에서는 재해예방의 핵심요인을 찾기 위해 핵심대상으로 화학설비를 선정하였고, 화학설비별로 위험순위도를 정하여 재해예방의 대책을 세우는 우선순위를 밝히고자 하였다. 연구방법으로 화학설비의 종류는 재해분석을 통하여 찾고, 화학설비별 위험도는 재해분석을 통해 가능성인 재해빈도와 중대성인 재해강도의 근로손실일 수를 기준하여 산정하였다. 또한 화학설비별로 전문가들의 지식과 경험을 바탕으로 한 지식기반 기법에 의한 가능성과 중대성 자료를 활용하여 위험도를 산정하였다. 연구결과, 화학공장의 정비 시에 재해예방을 위해 화학설비별 위험순위는 반응기, 건조기, 탱크로리 등의 순위로 나타났다. 이 결과로부터 화학공장의 정비 시에 재해예방을 위해 위험순위에 따른 각별한 대책과 주의를 기울여야 할 것으로 사료된다.
본 논문은 스마트 팩토리의 효율적인 오류 탐지를 위한 설비 시뮬레이션 시스템을 소개한다. 공장 설비들의 관계를 분석하여 설비오류 탐지시 오류를 자율적으로 추론하고 해결할 수 있는 설비 시뮬레이션 시스템은 높은 생산성을 가진 스마트 팩토리를 구성하는 데 중요한 기술 중 하나이다. 이러한 자율 제어 시스템 구현을 위해서는 공장 설비의 데이터를 통해 설비의 상태를 파악하고 설비 간 관계를 분석할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문은 정의된 설비 상태를 이용하여 공정 시나리오를 기반으로 오류 발생시 공정 오류의 원인이 되는 설비를 쉽게 탐지할 수 있는 프로그램을 설계하고 개발한다. 시뮬레이션을 통해 공정 Map과 설비 상태 기반의 오류 추론 과정이 일반적인 오류 추론 과정보다 효율적임을 보였다. 본 시뮬레이션 프로그램을 통해 설비 오류 발생에 따른 추론 및 해결 과정을 직관적으로 볼 수 있도록 한다.
본 논문은 각종 보조운전설비가 연계된 제지공장용 열병합발전시스템의 합리적인 운전계획을 수립하는 기법을 제시하였다. 보조운전설비로서는 보조보일러, 폐열보일러 및 슬러지 소각로가 있으며, 이 설비들이 다기 열병합발전시스템과 연계하여 운전되고 있다. 최적운전계획은 특히 환경을 고려하기 위해 목적함수에 환경요소를 추가하여 수립하였다. 전력은 구매할수있도록 전력회사와 연계되어 운전된다. 본 논문에서 제시한 최적운전계획기법은 제지공장의 에너지이용률을 향상시키는데 기여할 것으로 사료된다.
4만8천여평의 광활한 대지위에 세워진 공장전체가 푸른 나무와 녹지로 둘러싸여 국내에서 가장 오래된 맥주공장 크라운의 이미지를 더욱 신선하게 해주고 있다. 서울특별시 영등포구 영등포동 640번지에 자리잡고 있는 조선맥주공장의 방재설비는 과연 어느 정도이며 오늘의 크라운맥주가 있기까지 반세기동안의 역정이 어떠했는지를 알아보기 위해 미리 약속을 하고 찾았다.
국내 최대인 일반 38만배럴의 정제시설을 자랑하는 호유, 그라나 현재의 불황은 가동률을 40%선에 멈추게 하고 있다. 또한 공장이 대수요지와 직결되지 않는 지리적 핸디캪도 있으나 호유는 이러한 애로를 알찬경영과 정제설비의 효율화로 커버하고 있다. 이공장은 폐열회수보일러와 함께 콤팩트 스타일의 동력절감형 공장배치로 경비절감형의 강점을 유감없이 발휘하고 있다.
공업사상, 화학공장 및 탄갱에서의 가스폭발에 의하여 인류가 입은 피해는 막대하다. 설비 및 기타 경제적 손실은 물론, 많은 귀중한 생명까지도 잃어버리는 경우가 허다하였다. 최근에 와서는 석유류를 기초재료로 하는 산업이 급격히 증대됨에 따라 사업장내에 있어서의 위헙한 원재료의 취급량이 급격히 불어나고 위험장소의 범위도 확대됨에 따라 만일 사고가 발생하면 해당공장 뿐만 아나라 인접공장 및 부근의 일반주택에 까지도 그 피해가 파급되는 일이 종종 일어나고 있어 주위에 큰 불안을 안겨주고 있다. 몇몇 외국의 화학공장에서는 가연성액체의 누출에 의한 미증유의 대폭발이 일어나 그 점화원이 전기의 스파크가 아닌가 하고 생각될 때가 있다. 이러한 산업계에서의 위험률의 증가추세에 비추어 볼때, 앞으로의 방폭전기설비의 수요는 급격히 늘어날 것이 예상되며 그 방폭성에 있어서도 한층더 신뢰성이 높은 것이 요청된다. 그러나 아직도 한국에서는 외자도입시설이 아닌곳에서는 전기기기의 방폭운전이 일반화되어 있지 못하고 있어 효과적인 방폭전기운전방식의 채용 및 방폭구조를 가진 전기기기의 개발이 시급히 요청되고 있다.
미쓰비시전기는 제3세대 16비트 D램을 비롯한 0.4$\mu$m이하의 디자인룰을 갖는 ULSI를 대상으로, 직경 200mm웨이퍼 프로세스기술을 포함한 제조기술을 개발하여, 일본 국내, 대만, 독일에 양산공장을 전개하였다. 생산성이 우수한 디바이스/프로세스기술을 기반으로 저비용의 청정실 건설, 급수 등을 포함한 동력설비, 공장 자동화(FA), 컴퓨터제어식 제조공정(CIM), 북이단지구에있는 미쓰비시전기의 반도ㅔ개발거점과 각 공장간을 맺는 정보네트워크, 나아가 제조장치에 대한 철저한 저발진화와 결함관리를 위해 동사의 기술을 결집하여 생산성이 매우 높은 반도체양산공장을 글로벌하게 전개하였다. 우선 태본공장 최첨단 반도체라인(KD동)을 아주 짧은 기간에 가동시키는 소위 ''수직기동''을 실현하였다. 다음에 태본공장 KD동을 ''마더(Mother)공장''으로 하여 그대로 기술이전하는 ''Copy Exactly''라는 방법으로 이들 기술을 세계적으로 전개한 결과 대만에 있는 합병회사인 PS(Powerchip Semiconductor corporation)와 독일에 있는 생산회사 MSE(Mitsubishi Semiconducter Europe, GmbH)에서도 최첨단 반도체공장의 수직기동에 성공하였다. 이 공장은 0.25$\mu$m이후의 제품에도 대응가능하며 태본공장 KD동은 64M비트 D램으로 제품을 전환해가고 있다. 그렇게 하여 이들 공장과 개발거점을 네트워크호하여 다국적 기업에 걸맞는 세계적인 ULSI의 양산체제를 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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