빌딩골조 구조물의 구조설계는 시스템, 서브시스템, 기본 부재의 여러 설계 단계에 걸쳐서 복잡하게 진행된다. 여러 가지 설계 대안들을 고려하고 비교하여 선택하는 작업을 설계과정에서 행하게 되고, 최종적으로 한 가지의 구조시스템과 이와 관련한 서브시스템 및 기본 부재들을 결정해야 한다. 빌딩골조 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템을 구축하기 위해서는 이러한 설계과정을 정형화하여 표현하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 시스템, 서브시스템, 기본 부재 단계에서의 설계과정을 표현하기 위한 개체형 통합설계모델의 프로세스 개체들을 소개한 후에 각각의 프로세스개체 내의 설계흐름을 기술하였고, 세 가지 설계 단계에 걸쳐 있는 많은 프로세스 개체간의 설계흐름을 제어를 하기 위한 개념을 설명하고 있다. 프로세스 개체간의 제어는 어떠한 개체내의 프로세스가 끝났는가를 파악하여 구조설계를 완료하는데 필요한 모든 개체의 프로세스가 끝났는가를 확인하기 위함이다. 이러한 프로세스 제어의 개념은 빌딩골조의 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템의 개발에 이용될 수 있다.
BPEL4WS와 같은 웹 서비스 프로세스 설계 언어의 사용은 기업으로 하여금 자동 실행되는 비즈니스 프로세스를 설계, 실행할 수 있게 하였으나, 종전의 워크플로우와 자동 실행 프로세스를 동시에 지원하지 못하는 한계를 가진다. 또한 B2B 협업에 있어서 각 기업에서 제공하는 웹 서비스들의 입력과 출력, 행동 단위가 다를 수밖에 없기 때문에 동일한 목적을 지닌 프로세스라 하더라도 파트너에 따라 상이하게 설계될 수밖에 없는 문제를 지니고 있다. 본 연구에서는 위와 같은 문제들을 해결하기 위해, 비즈니스 프로세스를 기업내 워크플로우 프로세스와 자동 실행가능한 프로세스, 기업간 협업 프로세스의 세 가지로 분류하고, 이들을 통합적으로 설계하는 비즈니스 프로세스 모델링 방법론을 제안한다. 본 연구를 통해 비즈니스 프로세스 설계자는 기업내 워크플로우와 자동 실행 가능한 프로세스를 통합적으로 설계할 수 있으며, 각 파트너에 대해 동일하게 사용되는 협업 프로세스를 설계할 수 있게 될것으로 기대된다.
스마트 해상물류 통합 프로세스 자동화 및 간소화 기술 설계를 위해 해운-항만-내륙 물류의 다양한 서비스와의 연계 데이터 관리패턴을 설계하고, 디지털 문서 수용 및 데이터 교환을 위한 상호 운용성 보완 기술 설계, 프로세스 기반 거래검증 알고리즘 개발 및 데이터교환 트랜잭션 자동화 기술 개발을 통해 해상물류 통합 프로세스 설계 프로토타입을 구현하고자 한다.
함정은 다양한 탑재장비들과 함정 플랫폼이 통합되어 성능을 발휘해야 하는 복합 무기체계이면서, 장기간의 획득기간이 소요되고 시제품이 바로 전력화 되어야 하는 특징으로 인해 독자적인 개발프로세스를 적용해 왔다. 그러나 최근 기술의 발전과 탑재장비의 복잡화에 따라 함정 획득 분야에도 시스템공학(SE) 절차의 적용이 필수불가결하게 되었다. 그럼에도 불구하고 함정 설계에서 아직까지 SE 절차는 기존의 절차와 융합되지 못하고 별도의 체계로 관리되고 있는데, SE 절차를 반영한 실질적인 통합 프로세스가 아직 정립되어 있지 않기 때문이다. 다양한 함정에 대해 SE 절차의 적용 및 설계 방법 개선 연구가 수행되었으나 통합 측면에서 성과는 부족하였다. 따라서 함정을 설계할 때 적용할 수 있는 SE 기반 통합 프로세스 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기존 기본설계 프로세스와 SE 기반 프로세스의 통합을 통해 잠수함 기본설계 프로세스를 정립하였다. 이를 위해 함정 기본설계와 병행하여 SE 기반의 기술검토인 체계요구조건검토(SRR), 체계기능검토(SFR), 기본설계검토(PDR)을 수행하는 방법론을 제시하였다. 그리고 체계요구사항명세서(SSRS), 체계/부체계규격서(SSS), 체계/부체계설계기술서(SSDD) 등의 요구사항 문서들의 생성 및 관리를 위한 효율적인 프로세스를 연구하였다. 이러한 2가지의 프로세스를 통합하여 개선된 SE 기반 기본설계 프로세스를 구축하였다. 구축된 프로세스의 적용성을 평가하기 위하여 현재 기본설계를 진행중인 잠수함에 적용한 결과를 제시하였다. 이를 통해 잠수함의 효과적인 요구사항 관리, 산출물 작성 및 설계반영이 가능하였고, 요구사항과 추적성을 가진 각각의 산출물은 기본설계 시험평가 자료로도 즉각적으로 활용이 가능함을 확인하였다. 잠수함 이외에도 건조중인 다양한 함정 설계에서도 본 연구의 SE 기반 함정 기본설계 프로세스의 유용성이 기대된다.
레저보트의 경우 초기 설계단계에서 소비자의 요구사항과 그에 기반 한 외형 디자인이 매우 중요한 설계 요소 중 하나이다. 운용컨셉 정의, 스타일링 등 초기설계 결과는 구조 및 외형에 이르는 선체, 의장설계 뿐만 아니라 향후 제조, 판매에 이르기까지 개발과정 전반에 걸쳐 큰 영향을 미치게 된다. 해외의 경우 이러한 점을 고려한 3차원 모델 기반 통합설계 시스템에 대한 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 더 나아가서 통합설계 데이터를 생산에 활용하는 단계에 이르고 있다. 본 연구에서는 3차원 형상모델을 중심으로 레저보트 기본설계 프로세스를 통합하기 위한 연구를 수행하였으며, 50피트 급 크루즈보트 설계 사례연구를 통해 그 효용성을 보였다.
스마트 해상물류 통합 프로세스 설계 기술을 위한 데이터 처리 연구는 스마트 해상 물류 통합을 위한 메시지 관리 패턴 정의로 해운-항만-내륙물류의 다양한 서비스와의 연계 데이터 관리 패턴 설계, 디지털 문서의 수용 및 데이터 교환을 위한 상호운용성 보완 기술 설계 그리고 프로세스 기반 거래검증 알고리즘에 대한 연구 내용이다.
현재 국내에서는 상품 생산을 위한 각 공정의 업무를 통합관리 해 줄 수 있는 PLM(Product Life-cycle Management)시스템을 건설업에 도입하려는 움직임이 있으며 실제 건설 구조물에 대한 통합환경 시스템인 CPLM(Construction Product Lifecycle Management) 관련 연구를 진행 중에 있다. 통합 시스템 내에서 건설 구조물 생산을 위한 각 업무분야에서는 시스템이 추구하는 업무진행의 흐름에 맞추어 작업을 수행 할 수 있도록 하는 각자의 프로세스를 개발해야 한다. 이 연구에서는 토목구조물을 대상으로 협업환경 내에서 활용 가능한 3D 정보모델인 BIM기반의 해석 및 설계 프로세스를 구축하고 국내외 토목건설산업 분야에서 차세대 설계프로세스로 유력한 BIM기반의 구조해석 및 설계 프로세스의 실용화를 위한 기초자료를 제공함을 목적으로 하며 해석 및 설계 대상 구조물로 아치교량을 선정하여 연구를 진행하였다.
4차 산업혁명으로 시작된 해상물류 부분의 스마트 기술 도입은 무인 자동화 항만에 이어 데이터 기반과 인공지능(AI) 등의 최적화를 통한 생산성과 효율성을 높이는 방향으로 진행되고 있다. 이에 우리는 다양한 최신 IT 기술을 사용하여 기존 해양물류 프로세스를 최적화할 수 있는 해양물류 통합플랫폼을 설계하고자 한다. 제안하는 시스템은 해양 물류 주체들간의 원할한 데이터 전송 및 연계를 지원하여 기존 단절된 구간을 연계하는 최적의 물류 프로세스를 생성할 수 있다. 또한 사용자가 손쉽게 물류 프로세스를 생성할 수 있는 기능을 제공하여 사용자 맞춤형 물류 프로세스를 통해 효율적인 해양물류 프로세스 운영이 가능하다.
급변하는 외부 환경에서 생존하기 위해 대부분의 기업은 비즈니스 프로세스를 혁신하거나 개선하고자 노력하고 있으며, 이를 위해 많은 기업들이 프로세스 운영에 BPM (Business Process Management) 개념을 도입하고 있다. 기업에서 BPM 단계는 진단-설계-구현-실행 순으로 진행되는데, BPM 생애 주기에서 통상적으로 비즈니스 프로세스의 진단은 지금까지 주로 인터뷰나 설문지 또는 프로세스를 직접 관찰하는 방식과 같이 수작업으로 이루어졌다. 비즈니스 프로세스의 (재)설계 방법도 주로 백지 상태에서 시작하여 전문가의 지식에 의존하는 수작업 방식으로 이루어져 왔다. 이 연구의 목적은 프로세스 진단 단계에서 프로세스 마이닝을 이용하여 자동으로 생성된 프로세스 모델과 통계량을 (재)설계 단계에서도 공유함으로써 별개로 행해지던 진단과 설계 업무를 통합하려는 것이다. 이러한 시도의 궁극적인 목표는 비즈니스 프로세스 진단과 설계 업무를 자동화하려는 것이다. 제안 프레임워크를 구현하고 유용성을 제시하기 위해 두 개의 사례 연구를 행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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