• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.87-95
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• 2018

전 세계적으로 지구 온난화 및 에너지 비용 상승으로 인해서 에너지 절감에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 단조 공장들은 에너지를 많이 사용하기 때문에 에너지를 절감하면서 생산성을 향상시키는 방법에 대한 연구가 필요하다. 이러한 진입을 위한 한 가지 해결책으로 IoT 기반으로 각 설비의 에너지 사용량을 실시간으로 파악할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 시스템은 생산 공장에서 사용하는 기존 기업자원관리시스템과 생산실행시스템과의 연동으로 작업일지 입력/관리, 설비/에너지 관리, 실시간 에너지 모니터링, 이력 검색, 데이터 분석 등으로 구성된다. 중심이 되는 실시간 에너지 모니터링 프로세스는 각 설비별로 기존 설치되어 있는 가스계량기와 전력계에 IoT 디바이스를 연결시켜 데이터를 실시간으로 수집한다. 그리고 수집된 에너지 사용량을 웹 또는 모바일에서 실시간으로 화면에 표출한다. 본 시스템의 장점은 생산 공정 단계에서 설비별 도시가스 및 전력 에너지 사용량의 변화, 사용요금, 에너지 환산, 온실가스 등의 정보를 웹 기반에서 실시간으로 파악할 수 있다는 것이다. 향후, 빅 데이터 기반에서 에너지 사용량을 수집하여 생산 공정별로 에너지 사용량을 분석함으로써 제품 생산 소요시간을 최소화할 수 있는 에너지 절감 방안 수립에 사용될 수 있다. 또한, 모바일 작업일지시스템과 생산 공정 최적화 모델과 융합하면 에너지를 절감하면서 생산성을 향상시키는 방안이 마련될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.664-673
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• 2018

산업제어시스템(ICS, Industrial Control System)은 과거에는 폐쇄 네트워크로 운영되었으나 최근에는 정보통신 서비스와 연결되어 운영되면서 사이버 공격으로 인한 피해로 이어지고 있다. 이에 대한 대책으로 정보통신기반보호법이 제정되고 보안가이드라인이 배포되고 있지만 제어망에서 업무망으로의 일방향 정책만 있어 다양한 실제 제어 환경에 대한 보안가이드가 필요하며 국제 표준으로 IEC 62443의 경우 산업제어시스템 참조 모델을 정의하고 침입 차단 시스템을 이용한 영역 보안 모델을 제시하고 있으나 폐쇄 네트워크로 운영되는 산업제어망을 침입 차단 시스템만으로 외부 네트워크와과 연계하기에는 부담이 있다. 본 논문에서는 국내외 산업제어시스템 보안 모델 및 연구 동향을 분석하고 다양한 국내 산업제어망의 실제 연동 환경에 적용할 수 있는 산업제어시스템 보안 모델을 제안한다. 또한 현재 상용 경계 보안 제품들인 침입 차단 시스템, 산업용 침입 차단 시스템, 망 연계 장비, 일방향 전송 시스템 등의 보안성을 분석하였다. 이를 통하여 국내 구축 사례와 정책에 대한 비교를 통해 보안성이 향상되는 것을 확인하였다. 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 스마트 팩토리, 스마트 자동차, 스마트 플랜트 등 다양한 산업제어 분야에 대한 보안 관리 방안에 적용할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.165-172
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• 2020

본 연구에서는 현재 일반적인 스마트 팩토리에서 데이터 전송에 사용하는 중앙 집중형 시스템에서 발생하는 데이터를 중앙의 센터까지 전송, 처리할 때 발셍하는 전송 지연 등의 문제 해결을 위하여 필요한 곳에 연산과 저장 장치를 도입하는 분산 컴퓨팅 패러다임 (Distributed Computing Paradigm)인 온-디바이스 (On-Device) 기반 에지 컴퓨팅 (Edge Computing) 기술과 빅데이터 분석 기술 및 활용 방법의 연구를 통하여 설비 고장 등을 예지하여 가동율을 높일 수 있는 산업현장의 설비관리에 활용되는 솔루션을 제안한다. 그러나 에지 컴퓨팅 기반의 기술이 실제 적용되더라도 네트워크 에지에서 장치의 증가는 많은 양의 데이터가 데이터 센터로 전달되어 네트워크 대역이 한계치에 이르게 되어 네트워크 기술의 향상에도 데이터 센터는 수많은 응용에서 중요한 요건이 되는 수용 가능한 전송 속도와 응답 시간을 보장하지 못하게 된다. 이와 같은 요구조건을 수용할 수 있는 일체형 하드웨어 기술과 공장관리 및 제어 기술을 적용한 설비보존 및 스마트 팩토리 산업 분야에 적용할 수 있는 연구를 통하여 생산성 증대를 지원할 수 있는 지능적 설비관리를 지원하도록 하여 추후 빅데이터에 적합한 딥러닝을 적용할 수 있는 인공지능 기반 설비 예지 보전 분석 도구로 발전할 수 있는 기반을 제공한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.176-183
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• 2021

연구목적: 우리나라 최근 4차 산업 혁명의 핵심 기술인 인공지능(AI), 사물인터넷(loT), 가상현실(VR) 등을 제조 환경에 반영한 스마트공장 도입이 활발히 추진되고 있다. 그러나 기존 운영체제 기반의 파일 시스템에서 발생하는 각종 문제점을 해결하고자 비파일시스템 기반의 데이터보호 기술을 연구·검증하고자 한다. 연구방법: 본 연구에서는 운영체제에 의해 식별되거나 제어되지 않는 보안저장부와 디지털 키 값의 입력에 따라 보안 저장부를 활성화할 수 있는 방법연구와 BIOS 동작 시 연결을 위한 입출력 정보만 제공하는 제어부를 설정하고 보안 저장부의 활성화에 따라 제2 메타 데이터를 사용한 맵핑 동작을 수행할 수 있도록 비파일형태의 구조를 연구함. 연구결과: 첫째, 비파일시스템 기반의 보안 저장부의 생성과 데이터 입출력 시 데이터 손상 여부를 샘플 데이터의 해시함수 값과 일반 저장부 및 보안 저장부의 해시함수 값을 비교하여 일치하는 것을 확인하였음. 둘째, 보안 저장부의 데이터 보호 성능 실험에서는 원본 파일의 해시함수 값과 랜섬웨어 활동 이후의 일반 저장부와 보안 저장부의 해시함수 값을 비교하여 악성코드인 랜섬웨어로부터 데이터 보호 성능을 확인함. 결론: 본 연구는 국가적으로 추진하고 있는 스마트팩토리 구축 사업을 통해 기업에 도입되고 있는 정보시스템 내의 중요 데이터를 보호하기 위한 새로운 개념의 데이터 보호 기술을 구현하고 실험하였다. 정보보안의 목적인 중요 데이터의 보호를 위해 기존의 저장 개념과 달리 파일 시스템에 비의존적인 비파일 형태의 보안 저장부 생성기술을 구현하였고 그 안전성을 검증하였음.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.789-795
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• 2023

디지털 트윈은 디지털 공간에서 시뮬레이션 및 최적화함으로써 스마트팩토리 구현에 중요한 핵심 기술로 인식되고 있으며 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 상호 운용성과 이기종 플랫폼 간 연결에 강점을 보이는 IEC62541 기반의 OPC-UA 프로토콜을 채택하고 있다. 이에 본 논문에서는 이기종 플랫폼 간 연결할 산업용 IoT 시스템을 설계 및 구현하고, IEC 62541기반으로 OPC-UA 시뮬레이터를 제안하여, 개발한 시뮬레이터를 통해 실제 제조현장의 온도, 압력, 유량 등 센서에서 수집되는 데이터를 디지털 트윈 플랫폼에 적용해 동작하는지를 제시하고, 이에 대한 성능시험 및 평가를 진행하였다. 제안한 디바이스에서 경량화된 디지털 트윈 플랫폼의 동작 성능과 OPC-UA 성능 평가를 진행하여 최적의 IEC62514기반 IIoT 시뮬레이터 시스템을 제안한다. 제안한 IIoT 시뮬레이터에서는 OPC-UA 랩핑으로 데이터를 송/수신하는 성능평가를 진행하고, 경량화된 디지털 트윈 플랫폼이 운영됨을 알 수 있다. 이 연구는 한정된 자원을 사용하는 제조 현장에서 스마트 팩토리 및 메타팩토리 구현을 위한 OPC-UA 프로토콜을 적용할 수 있으며, OPC-UA 시뮬레이터를 통해 현장에서의 시간 및 공간의 낭비를 최소화하고, 효율성을 크게 기여할 것으로 기대한다.

• 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.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.138-147
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• 2014

In manufacturing companies, different types of production have been developed based on diverse production strategies and differentiated technologies. The production systems have become smart, factories are filled with unmanned manufacturing lines, and sustainable manufacturing technologies are under development. Nowadays, the digital manufacturing technology is being adopted and used in manufacturing industries. When this technology is applied, a lot of efforts, time and cost are required and training professionals in-house is limited. In this paper, we introduce e-FEED system (electronic based Front End Engineering and Design) that is the integrated design and analysis system for optimized manufacturing line development on virtual environment. This system provides the functions that can be designed easily using library and template based on standardized modules and analyzed automatically the logistic and capacity simulation by one-click and verified the result using visual reports. Also, we can review the factory layout using automatically created 3D virtual factory and increase the knowledge reuse by e-FEED system.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.160-172
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• 2018

위성항법장치(GPS)를 이용한 위치 추정 방법은 자동차의 내비게이션 시스템을 비롯한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 하지만 GPS 신호는 실내에서 측정이 어려우므로 건물이나 공장과 같은 실내에서 특정 물체의 위치를 파악하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위하여 공장 내에서의 물자관리를 위해 저전력 블루투스(BLE) 기반의 객체 위치 추정하는 시스템을 제안한다. 객체위치 추정 시스템은 블루투스 신호 발생기, 수신기, 그리고 데이터베이스 서버로 이루어져 있으며 물자에는 BLE를 기반으로 하는 신호 발생기를 부착하고, 공장 내부에 수신기를 적절하게 배치하여 구성하였다. 또한 본 연구에서 기존의 삼변 측량법의 오차를 감소시키기 위해 4개의 수신기를 사용하는 4축 측량알고리즘인 "대각측량"을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 삼변측량대비 우수한 성능을 보였으며 공장에 시스템을 설치하여 실험을 수행함으로써 본 연구에서 제안하는 시스템과 알고리즘의 실효성을 증명하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.41-46
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• 2020

4차산업혁명의 시작은 국내 산업 전반에 다양한 변화를 가져오고 있으며, 생산 제조 및 물류 분야의 기업에 스마트 팩토리가 확산되면서, 자동화 설비를 사용하고 있다. 특히 물류 자동화 현장에서는 AGV가 널리 사용되고 있으며, 전통적인 AGV의 구동 방식인 라인 유도 방식의 사용이 대부분이다. 또한 AGV 시스템 개발자 및 시스템 운영자 및 관리자, 유지보수 인력의 수요도 증가하고 있는 추세이나, 교육을 위한 시스템의 설치에 고가의 비용이 소요되고, 넓은 공간을 필요로 하는 특성을 가지고 있어, 체계적인 교육이 어려운 상황이다. 본 논문에서는 교육생들의 원활한 실습을 위하여 가상 시뮬레이션 기반의 AGV 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델은 기존 기술인 라인 유도 방식이 아닌 영상 정보를 분석하여 AGV를 구동할 수 있는 모델로 구성하였으며, 자가진단 평가 결과 기존 기자재를 활용한 통제 집단 보다 온라인 교육을 통한 실험 집단이 평균 0.65의 만족도가 상승하여, 온라인 교육 환경에서 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제43권3호
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• pp.122-134
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• 2020

As globalization has been progressed, companies faced a situation in which it was difficult to secure global competitiveness only with their internal management systems. To overcome this, Supply Chain Management (SCM) emerged, which optimizes the whole supply chain process from suppliers to demand companies. In this study, it was analyzed that the effects of customer integration among the integration factors of SCM, and market orientation among the strategic orientations on management performances such as non-financial performance and financial performance through a mediating role of flexibility. At this time, it was analyzed whether CEO's support has a moderating effect on the influence of the market orientation. As a result of analysis, the customer integration was found to have an indirect effect on the non-financial performance and the financial performance through the flexibility. The market orientation was found to have a direct effect on the non-financial performance and at the same time, indirectly affected it through the flexibility. In addition, it was shown that more the level of CEO's support, higher the influence of the market orientation. This moderating effect had an indirect effect on the financial performance. Based on the above findings, various implications for improving management performance were proposed. This study suggests that investments in computerization such as ERP and smart factories can improve supply chain management performance and ultimately improve customer satisfaction and financial performance.