• 제목/요약/키워드: Smart Manufacturing

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가스·수소 시설의 스마트 이상감지 및 진단 시스템 기술동향 (Technology Trends of Smart Abnormal Detection and Diagnosis System for Gas and Hydrogen Facilities)

  • 박명남;김병권;홍기훈;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.41-57
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    • 2022
  • 기후변화 대응에 따른 전세계적인 탄소중립 이행에 대한 요구는 수출주도형 경제구조와 온실가스 수출국가로 분류되어 있는 우리나라를 비롯한 일부 국가들에게 탄소 무역장벽 대응방안을 마련해야 하는 상황에 놓여있다. 따라서, 탄소중립 이행 모델의 적용을 위해 예측 가능한 방법 중에 하나인 디지털 전환을 앞당겨 도입해야 한다. 주요산업 중 하나인, 첨단제조산업에서 쓰이는 산업용 가스 제조시설과 친환경 에너지로 부각되고 있는 수소 가스시설에 디지털 기술을 적용하여, 이상감지 및 진단 서비스를 클라우드 기반의 조업지식이 포함된 예측진단 모니터링 기술 동향을 소개한다. 단순히 실시간 설비 상태를 모니터링하는 것이 아닌, 최적화와 증강현실 기술, 그리고 IoT 와 AI 지식 추론 등을 통해 이상진단 예측 모니터링의 구축 방향을 확인하고, 탄소중립 이행의 사각지대에 놓여 있는, 중소·중견 기업의 경제성과 효율성이 부합되는, 엔지니어링 도메인의 합의된 지식과 예측진단 모니터링 등의 기술 보급 가능함을 살펴 볼 수 있다. 최고 수준의 ICT 기술을 바탕으로 탄소배출 무역장벽에 따른 대응 방안을 모색하는 하나의 방안으로 활용되길 바라며, 해당 기술의 도입을 통해, 탄소중립 이행에 따른 중소·중견기업의 마중물이 될 것이다.

PEDOT:PSS/MWNT 나노복합체의 나노주름 임프린팅을 통한 투명전극-배향막 복합 기능 박막의 액정 구동 (Liquid Crystal Driving of Transparent Electrode-Alignment Layer Multifunctional Thin Film by Nano-Wrinkle Imprinting of PEDOT:PSS/MWNT Nanocomposite)

  • 장종인;정해창
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-17
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    • 2023
  • 기존 liquid crystal display(LCD) 공정에서 Indium Tin Oxide(ITO) 투명전극과 폴리이미드 배향막의 러빙 공정은 액정을 정렬하고 전계를 인가하기 위하여 필수적인 공정이다. 하지만 ITO의 증착은 높은 진공을 요구하며, 러빙 공정은 정전기에 의해 소자가 손상될 수 있는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존 ITO 투명전극을 대체하기 위하여 PEDOT:PSS와 Multi-wall carbon nanotube(MWNT)를 혼합하여 PEDOT:PSS 나노복합체를 제조하고, 러빙 공정을 대체하기 위하여 나노 주름 구조 몰드를 통한 나노임프린팅을 통하여 박막을 형성함으로써 기존 액정 디스플레이의 투명전극과 배향막 두 가지 박막을 PEDOT:PSS/MWNT 나노복합체 박막 하나만으로 기능하게 하여 공정을 단순화 하였다. 전사된 나노 주름을 따라 액정이 잘 배향됨을 확인하였으며, 이를 기반으로 만들어진 액정 셀에서 박막 내 MWNT의 함량이 높아질수록 박막의 전기전도도가 증가하여 낮은 구동 전압과 빠른 응답 속도를 갖는다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 공정 단순화와 용액공정에 의한 공정 단가 절감, 기존 러빙 공정의 단점을 해결하는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

DO-178 기반 무인비행장치 소프트웨어 개발 방안에 대한 고찰 (The Study on Development on LUAV Software based on DO-178)

  • 권지훈;이동민;박경민;나예원;김예주;이기명;나종화
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.382-390
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    • 2023
  • 국내 150kg 이하의 중형급 무인비행장치의 시장이 급속도로 성장하고 있다. 이에 따라 무인비행장치 제작 및 활용 시장의 규모도 확대되고 있으며, 부품 및 완제품 개발도 활발히 이루어지고 있다. 하지만 국내 무인비행장치의 핵심 부품인 비행제어장치와 탑재 소프트웨어는 개발에 소요되는 비용 및 기간이 과다하여 주로 해외 제품에 의존하고 있다. 본 논문에서는 항공기 탑재 소프트웨어 개발 지침인 DO-178C와 모델 기반 개발 (MBD; model based development) 방법을 이용하는 국내 소프트웨어 개발 및 인증 절차를 제시하였으며, 무인비행장치 개발, 제조, 인증 관련자들을 대상으로 설문을 수행하고 결과를 분석하였다. 또한, 헬리콥터 FCC (Flight Control Computer)를 대상으로 소프트웨어 개발 방안을 적용해 보는 사례연구를 수행하였다.

식품계량 및 포장 공정 로봇 적용 자동화 시스템 개발을 위한 3D 시뮬레이션 연구 (3D Simulation Study to Develop Automated System for Robotic Application in Food Sorting and Packaging Processes)

  • 백승훈;오승일;권기현;김태형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.230-238
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    • 2023
  • 식품제조 중소기업들은 원물 투입부터 최종 팔렛타이징까지 대부분 노동집약적이고 수작업으로 구성되어 있다. 최근 로봇과 센서 데이터 기술요소 적용으로 스마트화 디지털화로 변화하는 추세이다. 본 연구에서는 식품제조기업에서 적용 설비 역량보다 작업자가 속도를 따라가지 못하는 반복작업 공정 2가지를 선정하였으며, 이를 3D 시뮬레이션을 활용하여 개선 효과성을 규명하고자 한다. 꼬치 조립 후 작업자들이 계량 후 포장하는 공정과 무작위로 공급되는 냉동식품류를 계량-내·외포장-팔렛타이징 일괄 수작업 공정 2개를 선정하였다. 가동률, 생산량, 투입 작업자 수를 검증 지표로 선정하였다. 3D 개선 공정 시뮬레이션 결과 생산량은 각각 기존보다 13.5%, 56.8% 증가했으며, 특히 팔렛타이징 로봇 적용 공정에서 높은 효과성을 보였다. 두 공정 모두 가동률과 투입인력 수는 감소함에 따라 작업자에게 피로도가 높은 공정을 로봇으로 대체 적용할 수 있어 작업 과부하를 개선할 수 있는 결과를 나타냈다. 본 연구 결과를 바탕으로 3D 시뮬레이션을 활용하여 식품계량 및 포정 공정에 로봇을 도입함으로써 개선된 공정의 성능을 정량적으로 사전 검증의 가능성을 확인할 수 있었다.

제조업에서의 성공적인 기술투자 전략에 대한 연구: 퍼지셋 질적비교분석 (Successful Technology Investment Strategy in Manufacturing Industry: Fuzzy-set Qualitative Comparative Analysis (fsQCA) Approach)

  • 구윤모;함주연;이재남
    • 경영정보학연구
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    • 제19권4호
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    • pp.1-25
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    • 2017
  • 재무적 성과 측면의 높은 불확실성에도 불구하고, 기업들은 기술에 대한 투자를 지속적으로 확대하고 있다. 이는 기업들이 단기적 운영효율성의 증대는 물론 지속적 경쟁우위를 창출하고 유지하는 데 있어 기술투자를 중요하게 인식하고 있기 때문이다. 주목할 점은 개별 기업의 기술투자 전략과 그에 따른 세부적인 양상 혹은 패턴이 동일 산업 내에서도 상이한 모습을 보이고 있으며, 이러한 차이점이 궁극적인 기업성과의 차이로 이어지고 있다는 것이다. 본 연구는 이러한 기술투자를 전통적인 R&D 투자와 IT 투자로 구분하고, 두 가지 유형의 기술투자가 조합되어 만들어 내는 일종의 기술투자 패턴이 기업규모 및 공급사슬 상에서의 위치에 따라 기업성과에 어떤 영향을 미치고 있는 지에 대해 살펴보았다. 이를 위해 국내 562개 제조기업을 대상으로 수집된 데이터를 퍼지셋 질적비교분석(fsQCA: fuzzy-set Qualitative Comparative Analysis)을 통해 살펴보았다. 분석 결과, 상대적으로 기업규모가 큰 기업의 경우 세부적인 기술투자 패턴이 기업성과에 미치는 영향의 정도가 낮은 것으로 나타난 반면, 규모가 작은 기업의 경우 그 영향의 정도가 큰 것으로 나타났으며, 공급사슬 상에서의 위치에 따른 영향 역시 큰 것으로 나타났다. 이는, 기업규모가 작은 기업일수록 높은 기업성과를 얻기 위해서는 주어진 경영환경에 따라 보다 적합한 형태의 기술투자 전략이 요구된다는 것을 의미한다.

공급망관리의 디지털화 : 구성요소와 전략적 파급효과 (Digitization of Supply Chain Management : Key Elements and Strategic Impacts)

  • 박성택;김태웅;김미량
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권6호
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    • pp.109-120
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    • 2020
  • 디지털화가 수반되지 않는 공급망은 마케팅, 상품개발, 제조, 물류 및 고객에의 상품 인도라는 여러 단계가 서로 독립적으로 수행되는 과정에 불과하다. 디지털화는 이런 여러 단계 간의 벽을 허물고, 모든 이해관계자 집단에게 투명하고 통합된 네트워크로의 변신을 가능하게 한다. 디지털 공급망관리의 최종 목표는 속도와 가시성이다. 이를 목표 달성을 위해서는 다양한 공급망 테크놀러지가 요구되는데, 여기에는 통합계획수립 및 운영체계, 공급망 애널리틱스, 자율적 물류관리, 스마트 물류센터와 스마트 팩토리 등이 포함된다. 이런 기술들은 예상치 못한 운영조건의 변동사항에 대한 가상 시나리오를 구축하고 이에 대한 솔루션을 제공함으로써 공급망 상의 변동에 대응할 수 있는 역량과 예측력을 강화시킨다. 본 연구에서는 공급망의 디지털화에 대한 여러 연구결과를 제시하고 현실적으로 기술도입 과정에서 제기되는 여러 이슈에 대한 논의를 시도해 보고자 한다. 연구결과에 대한 시사점도 함께 제시한다.

가상현실 서비스 산업 분석을 통한 서비스 분류체계 개발 및 활용에 관한 연구 (A Study on the Development and Application of Service Classification System through Virtual Reality Service Industry Analysis)

  • 신재우;임춘성
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.17-30
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    • 2019
  • With the advent of the Fourth Industrial Revolution, virtual reality, a technology that has recently attracted attention, is emerging as a core technology that will lead the future industry by changing the paradigm of various industries. The development of 3D rendering, computer graphics, and mobile technologies enabled the development of various smart devices and led to the popularization of virtual reality services using them. Recently, with the development of virtual reality-related technology, various devices and contents such as VR-related HMDs are being developed and released. However, since the classification for VR technology has not yet been established, it is difficult to define a range of industries and services to which VR can be applied. Therefore, in this study proposes a service classification system in terms of industries that can apply VR technology and services that can be provided based on the studies on industries and services of VR technology related to the Fourth Industrial Revolution. VR's industrial classification consists of eight industries including entertainment, media, education, medical care, architecture, manufacturing, distribution, tourism and each service is divided into two service categories and composed 16 services. Through the collection and analysis of virtual reality service cases, the service distribution and characteristics of each industry can be analyzed. In addition, we can develop a virtual reality new business model and present a service case for the intersecting areas. This study is expected to be used as a basic research for the activation of virtual reality services in the future.

System Dynamics Modeling for Policy Analysis of Occupational Injuries

  • Lee, Kyung-Soo;Nam, Seok-Woo;Chung, Hee-Tae
    • 한국임상보건과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.126-132
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    • 2014
  • Purpose. Because traditional statistics approach had limitations in learning future forecasting and major factors causing occupational injuries in each industry, this paper develops a model forecasting and evaluating occupational injury rate by using a system dynamics model through the analysis of the industry injury statistics and the project for industry injury prevention. Method. The model of this paper consists of 12 total models such as a model of employees, of industrial disaster victims, of injury rate, etc.; In the analysis of firm size, it is classified and developed according to 12 groups on the basis of the number of employees, and in the analysis of industrial classification, it is done according to 10 total business fields such as manufacturing business, construction one, etc. Results. This paper suggests the methodology which forecasts industry injury rate by business field and size on the basis of developed model, and evaluates an industry injury prevention project from various angles. Conclusions. This paper deduced problem through the analysis of an industry injury by business fields and a comparative analysis of foreign cases, and analyzed to affect industry injury prevention by industry. And it also analyzed actual condition of industry injury, and did a difference in the level of safety consciousness according to the general characteristics of workers and occupational safety and health education related characteristics. In result, this paper suggests that analyzing occupational injury related factors, a safety budgetary allocation, and industry injury related factors can reduce illness costs such as employees' injury and medical care, and also assist cost for a disability.

소형 무인 비행체 조종면 작동용 압전 복합재료 작동기 연구 (Piezo-Composite Actuator for Control Surface of a Small Unmanned Air Vehicle)

  • 윤범수;박기훈;윤광준
    • Composites Research
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    • 제27권2호
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    • pp.47-51
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    • 2014
  • 본 논문은 기존의 유/공압 및 전기식 모터를 대체할 수 있는 경량, 고성능 지능소자 구동기를 설계/제작하고 이를 소형 무인비행체의 조종익 시스템에 적용 가능성을 연구한 것이다. 또한 압전 복합재료 작동기에 대한 성능평가를 수행하였으며, 유니모프 및 바이모프 형태의 작동기를 제작하여 각각의 작동 특성을 확인하였다. 이와 같은 성능시험 평과 결과를 통해 바이모프 형태의 작동기가 하중 유무와 무관하게 선형적인 받음각 변화를 가짐을 알 수 있었다. 이러한 지능소자 구동 시스템은 소형 로봇, 유도무기 및 MAV, UAV의 조종익 제어 시스템으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

위험지역 감시스마트로봇의 설계와 동작에 관한 연구 (A Study of Smart Robot Architecture and Movement for Observation of Dangerous Region)

  • 구경완;백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.83-88
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    • 2013
  • 최근 원자력 발전소의 방사능 누출 사고, 삼성 불산 유출사건 등의 재난과 같은 사고는 사람이 직접 복구 작업이나 관리하기 매우 위험하다. 따라서 사람을 대신해 사고장소의 정찰이나 작업을 할 수 있는 무인로봇의 활용이 필요하며, 이를 위해 Mbed (ARM 프로세서)에서 온도/가스 센서와 습도 센서를 이용해 캠 카메라를 통해 영상을 전송받을 수 있도록 하여 시설물 곳곳을 감시할 수 있는 감시스마트로봇을 설계 시험하였다. 또한 외부에서도 인터넷망만 접속되면 HTTP Server를 통하여 PC, Android로 원격조종을 할 수 있도록 하여 시간, 장소에 관계없이 로봇을 원하는 곳으로 주행할 수 있도록 하였다. 이와 같은 감시스마트로봇은 24시간 감시 할 수 있으므로 사고발생의 최소화 및 범죄예방 등의 여러 목적으로 활용할 수 있고 사고 발생 시 빠른 대응을 할 수 있다. 아울러 사람대신 사용할 수 있으므로 인건비를 절감하여 경제적인 효과까지 기대할 수 있다.