• ICROS
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• v.3 no.2
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• pp.6-12
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• 1997

현재 국내에서 반도체 장비용 공정제어기의 개발에 관심이 고조되고 있는 시점에서, 본 고에서는 반도체 장비용 공정제어기가 갖추어야 될 구조와 기능을 상용 제품의 기술검토를 통하여 정리해 보고 저자연구실에서 수행되고 있는 연구사례를 소개한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2001.05a
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• pp.25-30
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• 2001

본 논문은 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 프로젝트 수행 시 제안되었던 생산시스템 공정분석 및 개선사항을 SimPles 3D 모델을 중심으로 SimPlus 3D의 제품특징과 활용사례로 소개하고자 한다. SimPlus 3D는 범용 그래픽 시뮬레이션 소프트웨어로서 자동화 공정의 설비, 제어 운영에 걸친 다양한 요소를 모델링 할 수 있으며 구축된 시뮬레이션 모델을 이용하여 사용자가 원하는 결과척도를 상세하게 제시해 준다. 따라서 SimPlus 3D는 생산라인 개선작업에 있어서도 새로운 형태의 공정배치나 라인구성을 현장적용 전에 시뮬레이션 모델로 개발하여 도입효과를 정량적으로 산출할 수 있으며, 다양한 대안들을 적은 시간과 비용으로 평가할 수 있다. 본 논문에서는 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 사례로 A사의 제품 생산공정 중 일부 자동화공정 제어알고리즘 분석 사례를 소개하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.215-215
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• 2022

현재 국내 정수시설은 정수공정별 감시제어-데이터수집시스템(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition)에 기반하여 감시제어 및 모니터링 위주로 운영·관리를 실시하고 있다. 또한, 주요 핵심 공정인 응집제 약품투입, 소독 및 여과 설비 공정의 운영방식에 있어서 선험적 운영지식에 의한 방식으로 운영되고 있기 때문에 지속적인 안정적 운영을 위해서는 표준적이고 체계적인 운영관리 수단이 필요하다. 국외에서는 다양한 운영 조건에 기반한 정수처리 효율을 예측할 수 있는 모의(simulation) 도구의 개발을 통해 기존 운영되고 있는 정수장의 효율을 예측하는 데 활용하고 있는 실정이다. 본 논문은 실시간 운영관리가 가능한 기반을 구축하여 정수처리의 효율을 예측할 수 있는 시뮬레이터 개발을 통해 정수처리 공정별 기본 및 조합의 공정 시뮬레이션 모의 모듈 기술을 개발하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 개발된 기술의 실증 운영을 통해 검증된 모듈을 반영한 정수장 시뮬레이터 시스템을 개발을 위한 연구를 수행하였다. 정수장 시뮬레이터는 수질정보, 물질수지, 수두손실등의 운영현황 데이터를 수집하는 기능, 착수-혼화-응집-침전-여과-소독 등 개별 공정별 주요 운전변수의 모니터링 및 제어를 통한 운영관리 기능, 원수 수질변화에 신속한 대응을 위한 정수처리 공정제어 의사결정지원 기능, 그리고 온라인 관망해석을 포함한 정수처리 전(단위)공정 시뮬레이터 기능 및 공정별 운영인자 최적화 기능 등으로 구성되어 있다. 현재 운영 중인 정수장의 공정별 운전 상태를 평가·관리하여 정수공정 운영 안정화 체계를 확보하고, 정수장의 유량과 수질의 갑작스런 변화에 따른 모의를 통한 수질예측으로 실시간 정수장 최적운영관리가 가능하다. 또한 원수 성상에 따른 적정 공정운영 자동화로 운영비 절감 및 효율적 인력 활용으로 정수장 운영 효율성을 제고함으로써 지속적이고 안정적인 정수장 운영 체계를 확보할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.94-94
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• 2011

본 논문은 "차세대 반도체용 진공공정의 실시간 측정/진단/제어 기술개발"과제의 제 3 세부과제 "스마트형 진공 배기 진단 제어 시스템 개발"의 주요 연구 실적을 소개한다. 본 세부과제는 (1)진공펌프 및 배기 시스템의 다중 상태변수 측정 장치 개발, (2)공정별 펌프 상태 및 공정 조건 data base 구축 및 진단 알고리즘 개발(e-Diagnostics Level 2 FDC 수준), (3)공정별 펌프 상태 변수 측정을 통한 자기 진단 기술 개발(e-Diagnostics Level 2 FDC 수준), 그리고 (4)측정/통신 PMS (Pump Monitoring System) 개발(통신속도 56k bps 이상, e-Diagnostics Level 0~1)을 최종 목표로 추진되어 왔다. 첫 번째 주요실적은 진공배기시스템의 다중 상태변수 측정 및 평가 장치를 성공적으로 개발하였다. 본 장치는 현장에서 진공펌프의 배기속도를 3% 이내로 정밀하게 측정할 수 있는 소닉 노즐을 이용한 배기속도 측정 장치 및 기술을 성공적으로 개발 완료하였다. 그리고 측정 가능한 상태변수는 20종에 달하며 이들을 이용하여 진공펌프의 성능인자 15종과 특성치 9종을 종합적으로 평가할 수 있는 능력을 갖추었다. 두 번째 주요실적은 공정별 진공배기시스템의 자기진단 및 예지보수 기수 개발이다. 연구에서 개발된 적응형 인자모델을 이용한 상태진단 기술은 이미 학회 논문으로 소개되었으며 본 기법은 기존의 시계열 상태변수를 이용한 기존의 상태진단 기법보다 메모리 소요량을 100배로 줄였으며 그리고 연산양은 10% 이하로 줄인 획기적인 기법이라 할 수 있다. 세 번째 주요실적은 상태변수 측정, 통신, 제어 및 공정적응 기능 통합형(smart) PMS(pumper monitoring system) 개발이다. 본 장치는 CAN통신 기법을 새로이 채택하였으며 한 대의 PC로 64대의 단위 진공펌프들의 운전 상태변수를 실시간으로 수집할 수 있도록 하였다. 그리고 운전 중인 개별 진공펌프들의 운전 상태진단은 적응형 인자모델을 이용한 상태진단 기술을 응적용함으로써 매우 정확한 상태진단을 매 batch마다 수행할 수 있는 기능을 제공한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1992.10a
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• pp.364-369
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• 1992

본 논문에서는 연속 공정자동화를 위한 시스템 제어장치 중 공정의 제반운영 및 제어상태를 감시하기 위하여 공정상태를 나타내는 여러가지의 data를 그래픽 모니터상에 graphics로 표시해 주는 User Interface System인 Operator Terminal의 설계 및 구현을 다룬다. 이를 위하여 Operator Terminal은 출력장치로 VGA board와 color monitor, 입력장치로는 mouse와 function keyboard, 통신을 위한 RS232C serial port를 갖는 IBM-PC AT급의 mother board로 구성된다. 또한 program 저장은 상위 computer의 HDD를 이용한다. 그래픽 편집 및 모니터링을 위한 software는 한글 MS Windows 환경에서 구현한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.146-146
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• 2010

진공이나 특정 가스 분위기 또는 플라즈마를 이용하여 박막을 제조하는 방법은 공정 조건에 따라 그 특성이 현저히 달라지며 대부분의 경우 제조된 박막에 대한 성분 및 조직의 분석과 박막이 구현하는 특성을 파악한 후 공정 조건을 최적화하게 되는 번거로움이 있다. 특히, 박막 제조 시스템에 따라 제조되는 박막이 특성이 달라지거나 원하는 공정조건에서 원하는 특성의 박막을 얻지 못하는 경우가 종종 발생하고 있다. 한편, 최근의 박막 제조 기술은 결정립 미세화 및 나노화, 다층화, 다성분계 박막 등을 통해 다기능을 구현하는 연구가 활발히 진행되고 있다, 이러한 다기능성 박막을 제조하기 위해서는 박막의 조직제어 기술과 함께 특성을 예측하고 제어하는 기술이 필요하게 된다. 본 연구에서는 상기의 문제점을 근본적으로 해결하고 다기능성 박막의 특성을 예측하고 제어하기 위한 코팅 수식모델을 개발하고 이를 응용하는데 필요한 시스템 구성에 대한 연구를 진행하였다. 코팅 수식 모델은 정해진 물질계의 각 공정별 특성 데이터를 이용하여 내삽 또는 외삽을 통해 수식화하였으며 이를 바탕으로 특성을 예측하는 프로그램을 개발하였고, 시스템에 따른 차이를 줄이기 위해 플라즈마 진단장치를 이용하여 시스템을 동기화시키는 작업을 진행하였다. 이러한 수식 모델을 바탕으로 TiN 피막의 특성예측 및 제어에 대한 기초연구를 소개한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2469-2471
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• 2002

MMI 시스템은 제철 공정에서 발생되는 다양한 데이터를 조업자에게 쉽고 빠르게 전달하기 위해, real time operating system에서 동작하는 제철공정의 주된 제어 프로세스와 인터페이스 한다. 따라서 MMI 시스템은 제철 공정의 주된 제어 프로세스와 ethernet network을 통해 공유 데이터들을 통신하도록 개발되고, MMI 시스템은 M/S window operating system과 DDE(Dynamic Data Exchange) 라이브러리 환경을 기반으로 개발된다. 수 개의 MMI client PC와 1 개의 MMI server로 구성되는 MMI 시스템은 MMI client들 사이의 공유 데이터가 동기화될 수 있도록 최적 packet 양을 도출하고, 신뢰성 높은 데이터 전송을 위한 특별한 데이터 핸들링 방법을 사용한다. MMI 시스템은 GUI(Graphic User Interface)를 사용하여 조업자에게 친숙한 window 화면을 제공하므로, MMI 시스템의 화면 수정, 첨가 및 삭제가 비용 부담없이 용이하게 진행되므로, 기존 제철 공정에서 사용하던 OCP(Operating Control Panel)들이 MMI 시스템으로 대체되고 있다.

• ICROS
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• v.4 no.4
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• pp.41-44
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• 1998

이 글에서는 플라즈마 식각공정의 진행에 있어서 중요한 EPD제어기법과 파라미터 최적화에 대해 서술하였다. 또한 플라즈마 응용 식각장비의 발전경향과 다중체널 제어기의 개발에 대해서도 알아보았다. 현재의 연구는 기존의 장비를 이용하여 회로를 보다 미세화하고자 하는 연구와 새로운 장비의 개발을 통한 고집적화로 구분할 수 있다. 또한 제품의 가격 경쟁력을 위해서 웨이퍼의 대구경화가 일반적인 추세이다. 웨이퍼의 대구경화는 불균일도의 극복을 위해 새로운 제어와 보다 향상된 EPD기법을 필요로 한다. 따라서 기존의 제어기법을 향상시키려는 노력과 새로운 검출기법에 대한 연구도 지속적으로 진행되고 있다.

• 전기의세계
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• v.39 no.6
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• pp.50-58
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• 1990

연속공정의 자동화 기술은 기계자동화를 위한 전동기 Group Control과 PLC기술, 공정 자동화를 위한 DCS기술 및 CAD를 통한 MMI기술 증 종합저긴 시스템 기술을 필요로 한다. 따라서 현재 단위기계 자동화의 수준에 있는 국내 기술 기반으로는 연속 공정 자동화 시스템을 국산화 구축할 수 없으므로 현재 대부분의 연속 공정에서는 자동화 시스템 전체를 턴키 베이스로 도입 운용 중에 있는 실정에 있다. 이러한 국내 현실에 비추어 볼때, 본 고에서 다룬 금속처리 공장의 연속 공정 자동화 기술에 관한 소개가 선진국의 기술 독점하에 있는 대규모 공정 제어 시스템에 대한 국산화 개발 촉진에 도움이 되었으면 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.83.2-83.2
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• 2013

정교한 생산 공정에 있어서 공정의 갑작스런 변동(Shift)나 점진적인 변화(Drift)에 대해서 얼마나 적절하게 대응하느냐는 생산 제품의 품질과 수율에 상당한 영향을 미친다. 이에 본 과제에서는 반도체 생산 공정에 따른 측정 결과를 분석하여 최상의 공정조건(Recipe)를 유지하기 위한 알고리즘을 개발하고, 개발된 알고리즘의 유효성 판단을 위한 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 또한, 다양한 현장 조건을 충족할 수 있도록 사용자 임의의 데이타 구조를 정의하고, 기준 정보를 등록할 수 있도록 유연성이 부여된 사용자 UI를 개발하였다. 생산 설비로부터 공정 관련 데이타를 수집하고, 측정 설비로부터 계측데이타를 수집한 후, 사용자가 설계한 APC 로직에 의해 실시간 공정 제어가 가능한 시스템을 개발하여, 현장 엔지니어가 다양한 APC 로직을 설계하고 구현할 수 있도록 하였다. 현장 엔지니어용 툴은 Graphical Workflow 형태로 개발되었으며, 엔지니어가 복잡한 프로그래밍을 하지 않아도 직관적으로 설계/구현할 수 있도록 하였다. 분석을 위한 리포트 화면을 이용하여, 공정/측정 데이타에 대한 조회기능을 제공하고, Trend, Pair, X-bar 등의 다양한 분석용 챠트를 이용하여 파라미터 분석 기능을 제공하였다. 본 과제에서 증착 장비용 제어 알고리즘을 적용하여 테스트하였으며, 30% 이상의 Cpk 개선 효과를 얻을 수 있었다.