• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.67-77
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• 2024

공장의 에너지 효율을 높이는 방안 중 공정 스케줄링은 제조 공정에서 자원을 최적으로 할당하여 제품의 생산 계획을 수립하는 활동이다. 그러나 야간 근로가 불가피한 경우에는 이러한 전략이 효과적으로 적용되지 않을 수 있다. 또한, 생산 요구량의 지속적인 변화로 인해 실제 공장에서의 적용에 어려움이 있다. 최근에는 전기자동차의 보급이 급증함에 따라 전기자동차 배터리를 에너지 저장 시스템으로 활용하는 기술이 주목을 받고 있다. 이러한 배터리를 활용한 기술은 공장 에너지 관리를 위한 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 전기자동차 배터리를 활용한 공장 에너지 관리 방안을 제안한다. 제안된 방안은 전기자동차 배터리 충전 상태 및 TOU(Time-of-use)를 고려하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어에서 분석된다. 제안된 방안은 예측된 전력 사용량과 TOU를 고려하여 수립된 공정 스케줄링과 비교 분석된다. 결과적으로 공정 스케줄링은 하루에 4,152원, 제안된 방안은 7,286원의 전기 요금을 절감하였다. 본 논문을 통해 공장 에너지 관리를 위해 전기자동차 배터리 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 응용통계연구
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• 제24권3호
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• pp.465-475
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• 2011

본 연구에서는 공장용지 면적을 예측하기 위한 통계적 추정을 다루었다. 공장용지에 대해서는 1981년부터 2003년까지 자료가 존재하며, 2004년 이후에는 공장용지보다 좁은 개념인 산업단지 면적에 대한 조사 자료만 존재한다. 한국산업단지공단에서는 2009년 10월 표본조사를 실시하여 당해의 공장용지 면적을 추정하였으며, 동 조사 시 향후 5개년의 공장용지면적에 대한 수요를 조사한 바 있다. 본 연구에서는 과거 절단된 자료를 여러 통계모형을 사용하여 적절히 대체할 수 있는 수요예측모형을 도출하고, 표본조사에 의한 추정치와 통계적 모형에 의한 대체값들을 융합하는 평활기법으로 향후 공장용지 수요를 예측하는 방법을 다루었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.219-227
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• 2020

스마트팩토리는 가장 빠르게 발전하고 변화하는 4차 산업혁명 분야 중 하나이다. 스마트팩토리에서 도입정도와 성숙도 수준 평가는 중요한 부분에 해당한다. 본 논문에서는 국내 스마트팩토리를 도입한 중소기업들을 대상으로 설문 조사를 진행한 데이터를 바탕으로 스마트팩토리 도입 현황과 새로운 성숙도 평가 모델 기반 군집분석을 진행하였다. 설문에 응한 스마트팩토리 도입 기업의 약 68% 기업들이 기초수준에 해당하였고, 21% 정도만이 중간1 수준이었다. 대다수 중소기업들이 중간1로 진입하지 못한 가장 큰 이유로 자금부족을 꼽았다. 군집분석 결과, 군집별 패턴은 유사하지만 정도의 차이에 따라 '상, 중, 하' 3개로 군집됨을 확인할 수 있었고, 6 도메인 중 프로세스가 상대적으로 성숙도가 가장 높았고, 데이터가 가장 낮은 수준을 보였다. 이를 통해 6개 도메인 기반 새로운 스마트팩토리 성숙도 평가 모델을 활용하여, 보다 구체적이고 정량적인 성숙도 수준 측정 및 분석이 가능함을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.1305-1311
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• 2016

스마트 팩토리는 제품의 전 생산 과정에 정보통신기술(ICT: Information and Communications Technologies)을 접목하여, 생산 비용의 절감 및 공정 개선 등을 이룰 수 있는 지능형 공장을 의미한다. 스마트 팩토리를 구현하기 위해서는 필연적으로 내부 설비들이 외부 네트워크와 연결되어야 하며, 이는 기존 폐쇄 망으로 운영되던 설비들이 외부 네트워크에 노출됨으로써 보안 취약성 증가하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 일반 네트워크에 사용하고 있는 보안 장비를 적용할 수는 있으나 이 방법만 가지고는 스마트 팩토리 망에서의 보안 위협을 완벽하게 차단하는 것은 불가능하며 보안 침해 사고가 발생 시 물리적, 경제적 피해는 산정할 수 없을 정도로 클 것이다. 이에 본 논문에서는 스마트 팩토리에 적용 가능한 보안 기법들을 알아보며 안전한 스마트 팩토리를 위한 전용 보안 게이트웨이 및 보안 게이트웨이가 가져야할 주요 융합 보안 기술을 제안한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권4호
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• pp.87-92
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• 2019

본 연구에서는 머신 러닝 기법을 활용하여 공장에서 발생하는 에너지 사용량에 대한 데이터 분석 및 패턴 추출에 대해 다룬다. 통계학이나 기존의 방법들은 몇 가지 물리적 특성을 반영하는 수학적 모델을 구축하는 반면, 머신 러닝을 통한 접근방법은 데이터 학습을 통하여 모델의 계수들을 결정하게 된다. 기존의 방법들은 특정한 구조를 갖는 수학적 모델을 구축해야 한다는 어려움이 있으며 과연 데이터의 특징들을 잘 반영하는지에 대한 의문이 존재했다. 그러나 머신 러닝을 통한 방법은 사람이 구축하기 어려운 작업들을 용이하게 구축한다는 장점을 가지고 있기 때문에 데이터 간의 관계를 파악하기에 더 효율적이라는 장점을 가지고 있다. 공장의 에너지 소비에 직접적으로 영향을 끼치는 요소들이 존재하며 이러한 전력 소비는 시간에 따른 데이터로 나타나게 된다. 각 요소들로부터 발생하는 소비 전력을 계측하고 데이터 베이스를 구축하기 위해 각 요소에 센서를 장착하였다. 취득된 데이터에 대해 전처리 과정 및 통계적인 분석을 거친 뒤, 머신 러닝을 통해 패턴을 분석하는 과정을 거쳤다. 이를 통해 공장에서 발생하는 소비 전력 데이터에 대한 패턴 분석을 진행하였다.

• 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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• 제26권4호
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• pp.63-85
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• 2017

Purpose Recently, much attention in building smart factory has dramatically increased with an emergence of the Industry 4.0. As we noted a connectivity gap between main concerns of MIS and the automated manufacturing systems such as POP and MES, it is recommended that CPS (Cyber-Physical System) can be an important building block for the smart factory and enrich the depth of MIS knowledge. Therefore, first, this study attempted to identify the connectivity gap between the traditional field of MIS (ERP, SCM, CRM, etc.) and the automated manufacturing systems, and then recommended CPS as a technical bridge to fill the gap. Secondly, we studied concepts and research trend of CPS that is believed to be a virtual mechanism to manage manufacturing systems in an integrated manner. Finally, we suggested research and educational opportunities in MIS based on the CPS perspectives. Design/methodology/approach Since this paper introduced relatively new idea of CPS originally discussed in the field of engineering, traditional MIS research method such as survey and experiment may not fit well. Therefore this research collected technical cases through literature survey in engineering fields, video clips from Youtube, and field references from various ICT Exhibitions and Conventions. Then we analyzed and reorganized them to highlight the necessity of CPS and draw some insight to share with MIS academia. Findings This paper introduced CPS to bridge the connectivity gap between the traditional MIS and automated manufacturing system (smart factory), a concern far away from the MIS academia. Further, this paper suggested future research subjects of MIS such as developing software to share big production data and systems to support manufacturing decisions, and innovating MIS curricula including smart and intelligent manufacturing technology within the context of traditional enterprise systems.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권2호
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• pp.57-64
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• 2017

A new paradigm based on distributed manufacturing services is emerging. This paradigm shift can be realized by smart functions and smart technologies such as Cyber Physical System (CPS), Artificial Intelligence (AI), and Cloud Computing. Most architectures define stack levels from Level 0 (equipment) to Level 4 (business area) and specify the services to be provided between them. Because of their a rough technical specification, there is a limitation on how to actually utilize a technology to actually implement a smart factory service with this architecture. In this paper, we propose a smart factory architecture that can be utilized directly from the perspective of a smart service system by making the use of System Engineering Process and System Modeling Language (SysML).

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제3권1호
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• pp.37-40
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• 2013

Plant factory industry as a new agriculture is in the spotlight. In this paper, we experimented plant factory applied photovoltaic system and LED lighting. For growing the plant, red, blue and white LED were placed into 1:4:3. Electric power generated by the photovoltaic system was supplied on DC power supply instead of AC. The designed and experimented power generation amount per day of photovoltaic system were 2,860 Wh and 2,272 Wh respectively. Plant has not been grown at the dead space of LED lighting so it is required to array LED lighting.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권1호
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• pp.17-24
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• 2015

Smart factory requires 4 Zero factors including Zero Waiting-time, Zero Inventory, Zero Defect, Zero Down-time) that needs IT convergence for production resources of 4M1E(Man, Machine, Material, Method, Energy) in real time and event processing in all type of manufacturing enterprises. This paper will be explaining about core emerging production IT convergence technologies including cyber device security, 4M1E integration, real time event driven architecture, common platform of manufacturing standard applications, smart factory to-be model for small and medium manufacturing enterprises.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.769-779
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• 2015

본 논문에서는, 친환경 Green IT 기술과 융합된 식물공장 시스템의 이상적인 표준 설계 및 구축안을 요소기술별로 제시하였으며, 이의 실현 가능성과 문제점 분석을 위해 요소기술별 관련 하드웨어 및 소프트웨어를 종합한 콘테이너형 식물공장 테스트베드를 구축하여 운영하고, 운영상의 문제점을 파악하여 미래의 대형 식물공장 구축과 운영의 기반이 되는 시험연구를 수행하였다.