• 한국HCI학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.45-51
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• 2007

공장 내 생산설비 배치나 건물 내 인테리어 디자인에서, 생산성 및 전체 디자인을 손상하지 않고 장비들을 신규 도입 혹은 재배치하는 것은 고비용의 작업이다. 이러한 실제 물체들을 가상공간에서 배치 시뮬레이션 하기 위한 방법으로 본 논문에서는 혼합현실 기반의 인터페이스를 제안한다. 제안된 인터페이스는 공장 내 생산설비 배치를 위한 시뮬레이션 알고리즘이 적용되었다. 제안된 인터페이스의 하드웨어는 이동식의 PC 플랫폼위에 사용자 입력을 위한 터치스크린과 비디오카메라가 장착되어 영상을 실시간적으로 보여주는 디스플레이(video see-through display) 를 사용한다. 가상물체와 실제물체가 정교히 합성된 혼합 현실 영상에서 터치 입력을 통해 가상 물체들을 회전 및 이동을 통해 재배치한다. 구현된 인터페이스를 통해, 우리는 제안된 인터페이스가 공간 배치 응용 분야에서 유용성이 있음을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.95-100
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• 2000

시뮬레이션 모델과 전문가 시스템의 학제간 연구는 그동안 많은 학자에 의해 진행되어 왔다. 전문가 시스템은 추론 기관과 지식베이스로 구성되며, 지식베이스는 사실과 규칙으로 구성된다. 사실과 규칙은 추론 기관의 추론을 위한 정보로 사용된다. 요즘의 정보 시스템은 데이터베이스를 가지며 데이터베이스의 정보를 기반으로 모든 처리가 진행된다. 이러한 정보 시스템에 삽입되어 사용되는 시뮬레이션 모델의 전문가 시스템도 데이터베이스의 정보를 사용하여 추론을 행한다. 데이터베이스의 정보는 전문가 시스템의 추론을 위한 사실로 사용되고, 추론 결과를 저장하기 위한 저장 장소로 사용된다. 본 연구에서는 전문가 시스템의 사실과 데이터베이스 사이의 사상을 정리하고, 이를 위한 사실 클래스를 제안한다. 이 사실 클래스는 데이터베이스 데이터를 전문가 시스템이 사용할 수 있도록 필링하는 기능과 추론을 위한 의미 분석의 기능을 갖는다. 또한, 데이터베이스에 추론 결과를 저장할 때 생기는 데이터의 일치성과 무결성 문제를 해결한다. 이 사실 클래스를 갖는 전문가 시스템 기능을 갖는 시뮬레이션 모델을 그래이팅 생산 공정의 시뮬레이션에 적용하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.11-20
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• 2020

제조환경이 더욱 복잡해짐에 따라 전통적인 시뮬레이션만으로는 실시간 현장 결과를 평가하는 데 많은 어려움을 겪고 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 Digital Twin개념이 활발히 논의되고 있지만, 제품설계 단계에 국한되어 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구는 Digital Twin개념이 생산 공정 프로세스에 적용되기 위한 Digital Twin 기반 제조환경 프레임워크를 제시하였다. 구성요소는 실제 생산환경인 물리적 시스템과 데이터베이스, 그리고 가상 시스템인 트윈 모델을 제안하였다. 본 연구에서는 Arena 소프트웨어와 엑셀 VBA를 활용하여 컨베이어 시스템을 대상으로 간단한 Digital Twin 기반 제조시스템을 모의실험하였다. 실험결과 트윈 모델이 실제 물리적 시스템의 실시간 데이터를 전송받아 동일한 시간단위로 작동됨을 확인하였고, 엑셀 VBA에서 축적된 실시간 데이터와 학습 데이터를 기반으로 조정된 파라미터를 생성하고 있음을 확인하였다. 또한, 간단한 모의실험을 통해 Digital Twin 모델 구동 방법을 제안하였으며, Digital Twin 모델의 구현 가능성을 보여주었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.1-9
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• 2012

본 논문에서는 유한 용량 자동생산 시스템의 효율적인 운용을 위하여 기존에 제안된 은행가(BA) 알고리즘의 단점을 개선시킨 2단계 Look-ahead 은행가 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 각 job 단위 별 전체 남은 공정의 처리 가능성뿐만 아니라 job들 간의 부분적인 이동 가능성을 동시에 고려하여 시스템 내부에 존재하는 job들의 완성 가능성을 결정함으로서 기존 알고리즘의 안전 상태 식별 능력을 향상시켰다. 수치 실험을 통해 제안된 알고리즘의 향상된 성능을 (i) 안전 상태 탐색율과 (ii) 시스템 Throughput을 기준으로 확인하였으며, paired t-test를 통해 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.137-142
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• 2006

현대의 산업공정에서 CAD(Computer-Aided Design)는 설계 및 생산에 관련된 다양한 분야에서 빠져서는 안 될 중요한 분야로 자리매김 하였다. 그러나 생산 설계의 복잡도가 증가 할수록, 그와 관련된 다양한 공학 기술들이 필요로 하게 되었다. 이 논문에서는 CAD기반의 그레이팅 설계 자동화 시스템에서 분할을 고려하는 배치에 대하여 다룬다. 그레이팅 설계 디자인에서 생산 비용 절감의 핵심은 분할을 최소로 하는 디자인을 설계하는 것이다. 이를 해결하기 위하여 그레이팅 분할 배치 문제에 유전 알고리즘을 적용하여 근사 해를 탐색한다. 각 제약 조건들에 우선순위를 두어 적합도를 측정하고, 분할 섹션들을 해 집합으로 구성하여 교배와 선택 연산을 수행함으로써 해를 구하고 시뮬레이션을 통해서 제안된 방법의 효율성을 평가한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.74-79
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• 2006

정부정책 수립자들은 일반적으로 정책들의 종합적이고 전체적인 영향을 제대로 고려하지 못하고 개개의 정책목표만을 달성하려는 경향이 있다. 또한 전형적인 정책결정 관행은 산업참여자들의 다양한 요구와 그들의 공공정책에 대한 반응을 제대로 고려하지 못하고 있다. 본 연구는 이 쟁점을 검토하기 위해 시뮬레이션 모델 베이스 접근법의 하나인 시스템 다이내믹스 모델을 이용하여 공공정책의 효과성윤 체계적으로 평가한 수 있는 방법을 제안하였으며, 건설 생산성을 강화하기 위한 싱가포르 정부의 정책들을 사례로 적용하였다. 이러한 시뮬레이션 모델을 이용하여 싱가포르 정부의 정책을 분석하였다. 모델 구조와 시뮬레이션 결과로부터 얻은 정책의 함축적 의미와 인과관계들을 토대로 정부 정책 수립을 보다 효과적으로 만들 수 있는 제안과 고려사항들을 제시하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 시뮬레이션 모델 기반의 접근 방법이 건설정책 수립과 분석에 유용하게 활용될 수 있음을 파악하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.31-36
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• 2020

공학 교육의 수행 방법 중 하나인 가상 시뮬레이션 교육이 확산되고 있는 상황에서, 일반적인 온라인 교육은 이론적인 학습 위주의 수업, 간단한 소형 프로젝트의 실습만이 원격으로 이루어지고 있는 실정으로, 다양한 교육용 콘텐츠의 보급이 필요하다. 최근 스마트 팩토리의 확산으로 대부분의 생산 기업들은 자동제어를 이용하여 제품의 생산, 검수, 포장을 하고 있다. 자동화 설비의 동작은 전기를 이용하여 제어하고 있는 상황으로, 전기와 관련된 학습이 다양한 학과에서 운영되고 있으나, 전기의 특성상 안전상의 문제 및 실습 기자재의 고비용으로 온라인 학습이 어려운 상황이다. 본 논문에서는 전기 실습과 관련된 교육의 성취감을 향상시키기 위하여 시뮬레이션 기반의 전기 제어 패널 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델의 실험을 통하여 학습자들은 기존 기자재의 사용에 의한 온라인 교육보다, 가상 시뮬레이션 교육의 만족도가 상승한 것을 확인하였으며, 향후 자동화 설비 교육의 기초 과정으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.31-39
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• 2012

시뮬레이션 프레임워크는 시뮬레이션 응용 프로그램의 개발을 지원하는 기반 소프트웨어이다. 본 논문은 공학용 프로그래밍 언어로 광범위하게 사용되는 매트랩을 이용하여 개발된 이산사건시뮬레이션 프레임워크의 개발 과정을 기술하고 있다. 매트랩 객체지향프로그래밍을 토대로 새롭게 개발된 프레임워크는 매트랩 언어의 편리성과 이산사건시뮬레이션 형식론(DEVS: Discrete EVent System Specification Formalism)이 가지는 뛰어난 개발 방법론을 결합시킴으로써 무기체계 교전 시뮬레이션 프로그램 개발에서 요구되는 생산성, 유연성, 확장성을 제공한다. 더불어 매트랩의 병렬컴퓨팅 기술을 적용한 배치(Batch) 시뮬레이션 기능을 제공함으로써 몬테카를로 시뮬레이션 수행시 컴퓨터 환경에서 지원되는 CPU 코어의 수에 비례하여 응용 프로그램의 연산성능을 향상시킨다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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• pp.368-371
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• 2020

반도체 제조시설의 효율성을 위해 대부분의 현장에서는 물류 자동화 시스템 (AMHS, Automated Material Handling System)을 도입하여 운영하고 있다. OHT(Overhead Hoist Transfer)는 반도체 공정에서 주로 활용되는 Monorail 컨베이어 형태의 자동 반송 시스템의 일종으로 작업물을 들고 제조라인 위에 설치된 레일을 따라 자율적으로 이동하는 방식으로 운영된다. 도체 물류 시스템의 계층적인 구조적 특징과 고가의 재료를 다루고, 외부유출이 어려운 실제 공정 현장, 실험 환경의 시간, 공간적 구축 등의 현실적 특징 때문에 반도체 제조 공정의 자동화 물류시스템에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 통한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 OHT를 효율적으로 제어하기 위해 DEVS(Discrete Event System Specifications) 형식론을 기반으로 OHT 시스템 모델링 및 시뮬레이션 설계 방법을 제안한다. 이를 위해 반도체 제조 시스템의 전반적인 물류 과정에 대해 분석하고, DEVS 형식론에 대해 연구하며, 이를 바탕으로 반도체 물류 시스템을 위한 모델링 및 시뮬레이션을 설계하였으면, 실험을 통해 제안된 모델리 반도체 물류 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있음을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.57-69
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• 2020

DBR(Drum-Buffer-Rope)은 하나의 병목공정이 존재하는 생산라인을 드럼, 버퍼 그리고 로프로 구성하여 제약설비인 병목공정을 중심으로 효과적인 스케줄링을 수립하는 데 좋은 전략으로 알려져 있다. 하지만 최근 제품의 다양성이 증가되면서 공정의 복잡성이 높아지고, 자재 및 중간재의 재투입을 요구하는 공정이 많아지고 있다. 재투입 공정은 원자재가 완제품으로 생산될 때까지 동일한 설비에서 반복적으로 작업처리가 되어야 하므로 복잡한 작업환경을 가지게 된다. 본 연구는 기존의 흐름공정에서 우수한 성능을 보인 DBR 기반의 스케줄링 방법이 재투입이 있는 공정에서도 효과적으로 적용 가능한지 여부와 이를 위해서 추가적으로 검토되어야 할 전략들을 다루었다. 본 연구의 핵심은 재투입 공정에 DBR 방법을 적용하기 위하여 재투입 공정을 여러 개로 쪼개어 하나의 병목공정을 갖는 임의의 흐름공정(루프)으로 재구성한다는 점이다. 이러한 구조를 기반으로 본 연구에서는 두 가지 의사결정에 초점을 맞추어 생산 스케줄링 전략을 구성하였다. 첫째, 흐름공정마다 적정 수준의 재고수준과 안정적 생산성을 유지하기 위해 자재 투입시점과 적절한 투입량을 결정한다. 둘째는 각 공정별 상이한 작업 우선순위를 결정하는 방법이다. 본 연구는 실험을 위해 HP사의 TRC(Technology Research Center) 공정에 대한 시뮬레이션 모델을 설계하였고, DBR 기반 루프 스케줄링을 적용한 결과, cycle time의 감소 및 재공품재고의 루프 간 균형을 유지하는 것을 확인하였다.