• Cement Symposium
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• no.29
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• pp.245-252
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• 2002

소성 영역(Sintering zone)에서 클링커(Clinker)의 형상 형성은 시멘트 생산 공정에서 가장 중요한 생산 공정중의 하나이다. 소성공정의 진단 및 최적 제어의 핵심은 써모그래프(Thermo graph), 즉 적외선 카메라를 이용한 온도 분포의 측정이다. 여기에서 다룰 ''PIT Indicator'' 시스템은 분진이 많은 열악한 산업 현장의 연소 시스템에 적용할 수 있도록 특별히 설계한 공냉식의 2개 채널을 가진 광학 장비에 기초하고 있다. 비디오 영상과 써모그래프 이미지 그리고 다양한 연소 특성이 카메라를 통하여 얻어지고 자기 학습 기능을 가진 소프트웨어에서 기록되고 분석된다. 이때 얻은 데이터는 수학적 모델에서 온라인으로 Free Lime 함유율을 예측하는데 이용된다. 열분포의 써모그래프 표시와 공정상의 다양한 운전 특성을 분석하여 주는 ''PIT Indicator'' 소프트웨어를 통하여 다른 공정 제어 시스템과 연결이 가능하다. 이와 같은 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 최적화가 필요한 여러요소들의 최적화를 동시에 그리고 온라인으로 수행할 수가 있다. Free Lime 함유율의 연속적인 온라인 연산을 통해 생산 설비 및 공정에 맞는 최소한의 에너지를 Kiln 에 공급함으로써 근본적으로 1차 연료의 절감이 가능하고 NOx와 같은 유해 가스의 배출량도 제어할 수 있다. 또한 별도로 NOx에 대한 모델을 개발하여 NOx를 정확하게 예측하는 것도 가능하다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.1
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• pp.74-83
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• 2001

FHD(Flame Hydrolysis Deposition) 공정은 광통신에서 사용되는 수동형 집적광학소자를 제작하는 공정으로서, SiCl$_4$를 형성하는 방법이다. 이 FHD 공정은 화염 형성에 관여하는 장비의 조건에 따른 매우 다양한 공정인자에 의하여 박막의 조성이 결정되므로, 박막의 조성을 예측하는 것이 용이하지 않았다. 본 연구에서는 FHD 공정에서 첨가가스의 유량을 제어하여 박막의 조성 및 광학적 특성을 예측할 수 있는 공정 분석의 기초자료를 제공하기 위하여 FTIR과 ICP-AES를 이용하여 실리카 soot의 조성분석에 대한 연구를 수행하였다. FTIR 흡수스펙트럼을 통해 실리카 soot에 존재하는 Si-O, B-O, OH($H_2O$) 농도의 변화를 관찰할 수 있었으며, ICP-AES를 통해 B-O의 흡수스펙트럼의 변화를 B의 농도와 정량적으로 연관지을 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11b
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• pp.283-286
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• 2003

본 연구는 기존의 고장진단 기법들을 토대로 주어진 자동화 시스템에 실제 적용이 가능한 고장예측 알고리즘을 제시한다. 고장예측은 시스템이 운용되는 도중에 제한된 정보와 컴퓨터 자원을 이용하여 수행되어야 하므로 실시간 적용을 위하여 2단계로 구분하여 수행된다. 첫 번째는 실시간 고장예측 단계로서 시스템 운용 중에 시스템의 고장 징후를 탐지하는 역할을 하며, 두 번째는 오프라인 고장예측 단계로서 실시간으로 고장 징후가 탐지되면 시스템의 작동을 멈춘 후 고장의 징후를 분류하고 식별하는 역할을 수행한다 원활한 고장예측 알고리즘을 도출하기 위해 자동화 시스템의 이산사건 모델과 연속시간 모델을 수립하였으며, 이들을 통합한 공정모델에 대하여 하이브리드 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 제안된 기법은 자동화 시스템의 공정모델에 기구부, 모터부에 대한 고장모델을 부가하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1994.10a
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• pp.31-31
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• 1994

반도체 산업에서 반도체 수율(yeild) 예측은 상당히 중요한 요소로써 고려되고 있다. 정확한 수율 예측은 반도체 공정상에서 문제점을 찾아 개선하는데 도움을 주는 한편, 공정에의 투입량을 산출하는데에도 중요한 요인이 되고 있다. 지난 30년간 반도체 산업의 경향은 점차로 칩(chip)의 크기가 증가하는 방향으로 전개되어 왔고, 이에 따라 수율 예측은 웨이퍼(wafer)내의 결점(defect)수와 칩의 크기외에 결점이 얼마나 웨이퍼내에 모였는가를 나타내는 클러스터 지표(cluster index)가 중요한 파라미터로 제시되고 있다. 본 논문은 머스트니스라는 통신 분야의 개념을 이용하여 새로운 클러스터 지표를 제시하고, 시뮬레이션 기법을 이용한 웨이퍼 내의결점 분포의 자료를 통하여 새로운 클러스터 지표의 특징 및 수율에 따른 패턴을 보여주고자 한다. 아울러 회귀 분석(regression analysis) 기법을 이용하여 수율 예측 모델을 제시하고 기존의 예측 모델과의 차이점을 분석하고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.21 no.2
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• pp.141-152
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• 2004

Optics fabrication process for precision space optical parts includes bound abrasive grinding, loose abrasive lapping and polishing. The traditional bound abrasive grinding with bronze bond cupped diamond wheel leaves the machine marks of about $20{mu}m$ rms in height and the subsurface damage of about 1 ${mu}m$ rms in height to be removed by subsequent loose abrasive lapping. We explored an efficient quantitative control of precision CNC grinding. The machining parameters such as grain size, work-piece rotation speed and feed rate were altered while grinding the work-piece surfaces of 20-100 mm in diameter. The input grinding variables and the resulting surface quality data were used to build grinding prediction models using empirical and multi-variable regression analysis. The effectiveness of such grinding prediction models was then examined by running a series of precision CNC grinding operation with a set of controlled input variables and predicted output surface quality indicators. The experiment achieved the predictability down to ${pm}20$ nm in height and the surface roughness down to 36 nm in height. This study contributed to improvement of the process efficiency reaching directly the polishing and figuring process without the need for the loose abrasive lapping stage.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.2 no.2
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• pp.133-141
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• 2003

When superplastic forming process is employed in manufacturing spherical pressure vessel, the thickness and spherical profile are not constant and varies during the forming process. In the current study, theoretical analysis for the prediction of thickness change was carried out under the consideration of membrane theory which has been employed in Kuglov et. al.'s study. Then the thickness of initial blank to obtain the required thickness at the final forming step, the time vs. pressure profile which yields uniform deformation in blank, and the thickness distribution according to the position at each forming step have been determined. The employed model and the developed analytical code were verified throughout comparing the theoretical predictions at each forming stage with the experimental results shown in literature.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.3_4
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• pp.215-225
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• 1996

평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

• KSBB Journal
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• v.20 no.4
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• pp.299-304
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• 2005

A two-dimensional (2D) spectrofluorometer was used to monitor various fermentation processes with recombinant E. coli for the production of 5-aminolevulinic acid (ALA). The whole fluorescence spectral data obtained during a process were analyed using artificial neural networks, i.e. self-organizing map (SOM) and feedforward backpropagation neural network (BPNN).Based on the classified fluorescence spectra a supervised BPNN algorithm was used to predict some of the process parameters. It was also shown that the BPNN models could elucidate some sections of the process performance, e.g. forecasting the process performance.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.1
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• pp.25-33
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• 2022

This study developed the black liquor evaporation process models using the multiple-effect-evaporator according to the number of effects to predict steam consumption. The developed models were divided into the black liquor preheating and evaporation processes, and a virtual reboiler was added to predict steam consumption. In simulation results, the steam consumption in the double-effect-evaporator was decreased by 48.9 %, and as the number of effects increased, the steam consumption was decreased. Finally, the steam consumption in the octuple-effect-evaporator was decreased by 61.2 %. Also, this study suggests a strategy for deriving the optimal number of effects in the process by analyzing the latent heat recovered from the saturated vapor produced in the multiple-effect-evaporator and the amount of saturated vapor produced by each effect.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.208-208
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• 2011

최근 유연기판 기술을 기반으로 대면적 roll to roll 공정기술 개발이 활발히 연구됨에 따라 이에 적용 가능한 대면적 플라즈마 소스의 중요성이 대두되고 있다. 대면적 플라즈마 처리 공정에 적용 가능한 소스 중 closed drift 타입의 선형 이온 소스는 제작 및 대면적화가 용이함에 따라 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 선형 이온 소스를 다양한 표면처리 공정에 효과적으로 적용하기 위해서는 방전 특성에 대한 이해를 바탕으로 각 공정에 맞는 이온빔 전류 밀도, 방전 전압 등의 방전 인자 조절이 필수적이다. 본 연구에서는 표면 개질, 식각 및 박막 증착 등의 다양한 분야에 활용 가능한 선형 이온 소스를 개발하였으며, 선형 이온 소스를 통한 표면 식각 공정을 집중적으로 연구하였다. 전극 및 자기장 구조에 따른 선형 이온 소스 내 플라즈마 방전거동 분석을 위해 object oriented particle in cell(OOPIC) 전산모사를 수행하였으며, 이를 통해 식각 또는 증착 공정에 적합한 이온 소스의 구조 및 공정 조건을 예측하였다. 또한 OOPIC 전산모사를 통해 예측된 이온빔 인출 경향을 Faraday cup을 이용한 이온빔 전류 밀도 측정을 통해 확인하였다. 실리콘 기판 식각 공정의 경우, 이온 전류밀도 및 에너지에 따른 식각 거동 분석, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각 특성 분석을 통해 최적 식각 공정 조건을 도출하였다. 특히, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각률 변화는 일반적으로 알려진 입사각에 따른 스퍼터링율과 유사한 경향을 보였다. 이온빔 에너지 3 kV, Ar 압력 1.3 mTorr 조건에서 기판 정지 상태시 약 8.5 nm/s의 식각 속도를 얻었다.