노천 및 지하 광산 트럭 운반 작업의 핵심성과지표 평가를 위한 작업 일지 개발

박세범,최요순,Park, Sebeom,Choi, Yosoon 한국암반공학회 2022 터널과지하공간 Vol.32 No.5

본 연구에서는 노천 및 지하 광산의 트럭 운반 작업에 대한 데이터를 기록하고, 이를 이용하여 운반 작업의 성능을 평가할 수 있는 표준 트럭 작업 일지를 개발하였다. 국내에서 가행 중인 5곳의 광산에서 활용하고 있는 작업 일지를 확보하여 분석을 수행하였고, 작업 일지에 포함되어야 할 항목들을 결정하였다. GMG (Global Mining Guidelines Group)에서 제안한 핵심성과지표(KPIs)들의 산정식을 분석하여 차량 운행시간을 기록하는 방법을 결정할 수 있었다. 국내의 석회석 지하 광산을 연구지역으로 선정한 후 표준 트럭 작업 일지를 이용하여 운반 작업의 성능을 평가하였다. 그 결과, 트럭의 가용률 측면에서 가동시간이 46.7%, 물리적 가용률과 기계적 가용률은 모두 100%로 나타났다. 이용률의 경우, 가용장비 이용률이 88.2%, 자산 이용률이 41.1%, 운영 이용률과 유효 이용률은 각각 88.2%와 79.2%로 나타났다. 효율성의 경우에는 운영 효율성이 89.9%로 나타났다.

광산관리 소프트웨어의 개발 현황 및 활용사례 분석

박세범,최요순,Park, Sebeom,Choi, Yosoon 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.3

This study examined and analyzed several mine management software programs developed in domestic and oversea countries. In the oversea countries, many companies have developed and commercialized mine management softwares such as Dispatch, $Cat^{(R)}$ $MineStar^{TM}$ and FARA. These softwares provide many functionalities including real-time machine tracking, machine assignment optimization, productivity management, equipment health monitoring and remote control. For the domestic cases, this study reviewed two software programs (i.e., GEMISIMS, Truck-Shovel fleet optimization) developed by several researchers because there is no mine management software currently commercialized in Korea. In addition, this paper reports the two cases at the Jwaneng mine in Botswana and at the Robinson mine in United States where mine management software programs are used to support mine operations. 본 연구에서는 국내외에서 개발된 광산관리 소프트웨어들을 조사하고 그 특징을 분석하였다. 해외에서는 다수의 기업들이 Dispatch, $Cat^{(R)}$ $MineStar^{TM}$, FARA 등과 같은 광산관리 소프트웨어를 개발하고 상용화하였다. 이 소프트웨어들은 실시간 장비 추적, 장비 할당 최적화, 생산량 관리, 장비 상태 모니터링, 원격조종과 같은 기능을 제공한다. 국내에서는 현재까지 상용화된 광산관리 소프트웨어는 없다. 일부 연구자들에 의해 GEMISIMS, Truck-Shovel fleet optimization 등의 소프트웨어가 개발되었으나, 다소 제한적인 기능만을 제공하고 있다. 추가적으로 본 논문에서는 보츠와나 Jwaneng 광산과 미국 Robinson 광산에서 광산관리 소프트웨어를 도입하여 활용한 사례를 조사하여 그 결과를 제시하였다.

GPSS/H를 이용한 지하광산 트럭-로더 운반 시스템 시뮬레이션

박세범(Sebeom Park),최요순(Yosoon Choi),박한수(Han-Su Park) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.6

본 연구에서는 지하광산의 트럭-로더 운반시스템의 시뮬레이션을 수행할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 국내 석회석 지하광산 현장을 연구지역으로 설정하여 생산현장의 트럭-로더 운반 시스템에 대해 조사하고, 이를 바탕으로 시뮬레이션 알고리즘을 설계하였다. 트럭-로더 운반 시스템의 시뮬레이션 프로그램은 GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 개발하였다. 개발된 프로그램에 현장조사를 통해 측정한 시뮬레이션 인자 값들을 입력하여 시뮬레이션을 수행한 결과 연구지역의 540 ML(540갱) 적재지점에는 8대의 트럭을 투입하는 것이 하루 생산량을 2,076 ton으로 최대화할 수 있는 것으로 분석되었다. 시뮬레이션 프로그램의 검증을 위해 실제 현장의 작업상황과 동일하게 540 ML 작업장에 7대의 트럭을 투입하는 것으로 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 실제 광석 생산량(1,850 ton/day)과 시뮬레이션을 통해 예측된 광석 생산량(1,850.35 ton/day)이 매우 유사하게 나타났으며, 적재지점의 로더에서 평균 대기시간도 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다(실제 측정한 대기 시간 : 1.39 분, 시뮬레이션 결과 : 1.35 분). This study developed a simulation program for truck-loader haulage systems in an underground mine. A limestone underground mine in Korea was selected as a study area and investigated to design the simulation algorithm for truck-loader haulage systems. GPSS/H simulation language was utilized to develop the simulation program. Simulations were conducted to analyze the optimal number of haulage trucks dispatched in the 540 ML loading point by using the developed program. The simulation results showed that 8 trucks can maximize the daily production (2,076 ton). The real production (1,850 ton/day) of limestone ores was very similar to the simulated one (1,850.35 ton/day) when considers 7 trucks dispatched in the 540 ML loading point. In addition, average waiting time at loader were similar (waiting time by time study : 1.39 min, simulated waiting time : 1.35 min).

노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 장비선택을 위한 Windows용 시뮬레이션 프로그램 개발

박세범(Sebeom Park),이성재(Sungjae Lee),최요순(Yosoon Choi),박한수(Han-Su Park) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.2

본 연구에서는 노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 장비선택을 위해 활용할 수 있는 Windows용 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. Visual Basic.NET 2012를 이용하여 프로그램의 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였고, GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 시뮬레이션 엔진을 구현하였다. 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 시뮬레이션 조건을 설정하면, 프로그램은 시뮬레이션을 반복적으로 수행하기 위해 시뮬레이션 엔진을 호출하며 운반 시스템을 가장 효율적으로 운영할 수 있는 장비의 조합을 분석하여 사용자에게 알려준다. 개발된 프로그램을 강원도에 위치한 (주) 쌍용자원개발 동해 석회석 노천광산에 적용한 결과 각각의 적재지점에 대하여 트럭을 4대씩 배차하고 1,500 tph 처리용량을 가진 파쇄기를 사용할 때 쇼밸-트럭 운반 작업의 하루 평균 수익을 88,552 USD로 최대화할 수 있는 것으로 나타났다. This study developed a Windows-based simulation program for selecting equipments in open-pit shovel-truck haulage systems. Visual Basic.NET 2012 was used to develop the graphic user interface (GUI) and the GPSS/H simulation language was utilized to implement the simulation engine of program. When users establish simulation parameters through the GUI, the program calls the simulation engine to perform the simulations repeatedly. Then, it finds the optimal fleet of equipments required for operating the open-pit shovel-truck haulage systems efficiently. Application of the program to the Ssangyong open-pit limestone mine, Gangwon-do, Korea, showed that the daily average profit of shovel-truck haulage operation can be maximized (i.e. 88,552 USD) under following conditions: (a) 4 trucks are dispatched into each loading point and (b) a crusher with capacity of 1,500 tph is utilized.

스마트 마이닝 기술 국제 표준화 동향 분석: GMG 가이드라인을 중심으로

박세범(Sebeom Park),최요순(Yosoon Choi) 한국암반공학회 2022 터널과지하공간 Vol.32 No.3

하이브리드 디젤 트럭 개조기술의 보급 활성화를 위한 정책 분석 및 개선 연구

박세범(Park, Sebeom),허성호(HUR, Sung Ho) 대한교통학회 2018 대한교통학회 학술대회지 Vol.79 No.-

모바일과 인터넷 환경에 기반한 전자상거래의 활성화로 인해 국내 택배시장이 급속히 성장하고 있는 가운데, 택배사업에 많이 사용되는 소형트럭의 수요 역시 크게 증가하고 있다. 택배운송에 주로 사용되는 기존 소형 디젤트럭의 경우 도심에서 주로 사용되기 때문에 실제 연비는 3.0㎞/l 수준으로 9.0㎞/l 내외인 공인 복합연비에 크게 못 미치는 것이 현실이다. 이는 물류비를 증가시키고 대기오염물질과 이산화탄소를 더 많이 배출시켜 사회문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 정부는 전기트럭, LNG 트럭 등을 개발하고 매연저감장치(DPF)를 설치하는 등의 노력을 해 왔지만 높은 가격, 낮은 효과 등으로 배출량 감축은 아직 미흡한 실정이다. 따라서 정부는 택배운송에 최적화된 하이브리드 디젤트럭 개조를 위한 핵심기술 개발과 보급 방안에 대한 연구를 국가 R&D로 수행하고 있다. 이와 관련하여 본 연구는 하이브리드 디젤트럭의 보급과 관련된 국내 지원 정책들을 검토하였으며, 그 결과 전기트럭의 완전한 보급 이전까지 시장에 출시 되었거나 될 예정인 디젤 소형트럭에 대한 배출 저감방안이 부족한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 하이브리드 디젤트럭 개조기술의 보급 활성화를 위한 제도개선안을 함께 제안하였다.

하이브리드 디젤 트럭 개조기술의 보급 활성화를 위한 정책 분석 및 개선 연구

박세범(PARK, Sebeom),허성호(HUR, Sung Ho) 대한교통학회 2018 교통 기술과 정책 Vol.15 No.1

트럭 고장 및 파쇄기 처리용량을 고려한 노천광산 쇼밸-트럭운반 시뮬레이션

박세범(Sebeom Park),최요순(Yosoon Choi),박한수(Han-Su Park) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.1

본 논문에서 트럭의 고장 발생 가능성과 파쇄기의 처리 용량 변화를 고려하여 노천광산 소밸-트럭 운반시스템의 시뮬레이션을 수행한 사례연구 결과를 제시한다. 강원도 동해시에 위치한 쌍용자원개발 석회석 노천광산을 연구지역으로 선정하고, 시뮬레이션 알고리즘을 설계 하였다. GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 설계된 시뮬레이션 알고리즘들을 콘솔 프로그램 형식의 시뮬레이터로 개발하였다. 또한, 연구지역의 현장조사를 통해 시뮬레이터에 입력되는 인자 값들은 직접 측정하였다. 시뮬레이션 결과 40시간 빈도의 트럭 고장 발생 가능성을 고려할 경우에는 7대의 트럭을 시스템에 투입하는 것이 하루 평균수익을 73,775 USD로 최대화할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한, 파쇄기의 처리 용량은 1,300 thp로 운영하는 것이 연구지역의 쇼밸-트럭 운반 시스템의 효율을 높일 수 있는 것으로 분석되었다. This paper presents a case study that performed simulations on shovel-truck haulage systems in an open-pit mine by considering truck’s breakdown and crusher’s capacity. The SSangyoung limestone open-pit mine in Korea was selected as a study area and investigated to design the simulation algorithms. The GPSS/H simulation language is used to implement the simulation algorithms as a console application(simulator). The values of input parameters for simulator were measured by field investigation in the study area. The simulation results showed that 7 trucks can maximize the daily profit of haulage operations(i.e., 73,775 USD) when considers the frequency of trucks’ breakdown as 1/40 hour<SUP>-1</SUP>. In addition, the crusher capacity of 1300 tph is required to improve the efficiency of shovel-truck haulage systems in the study area.

GIS를 이용한 지하광산 디젤 차량의 운반작업 시 탄소배출량 산정

박보영(Boyoung Park),박세범(Sebeom Park),최요순(Yosoon Choi),박한수(Han-Su Park) 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.4

지하광산 트럭-로더 운반시스템의 이산 사건 시뮬레이션을 위한 Windows용 프로그램 개발

최요순,박세범,이성재,백지은,정지후,박한수,Choi, Yosoon,Park, Sebeom,Lee, Sung-Jae,Baek, Jieun,Jung, Jihoo,Park, Han-Su 한국암반공학회 2016 터널과지하공간 Vol.26 No.2

본 연구에서는 지하광산 트럭-로더 운반시스템의 이산 사건 시뮬레이션을 수행할 수 있는 Windows용 프로그램을 개발하였다. 강원도 삼척시에 위치한 대성엠디아이 석회석 광산을 연구지역으로 선정하여 프로그램을 설계하였다. 개발된 프로그램은 Visual Basic.NET 2012로 구현된 그래픽 사용자 인터페이스와 GPSS/H 시뮬레이션 언어로 구현된 시뮬레이션 엔진으로 구성되어 있다. 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 위한 입력 인자 값들을 설정하면, 프로그램은 시뮬레이션 엔진을 가동시키며, 시뮬레이션이 완료되면 그 결과는 다시 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 화면에 출력된다. 본 논문에서는 프로그램 개발과 관련한 세부적인 사항과 함께 서로 다른 운영조건에서 각각의 적재 지점에 배차해야하는 최적의 트럭의 수를 결정하기 위해 프로그램을 연구지역에 적용한 결과를 제시한다. We developed a Windows-based program for discrete event simulation of truck-loader haulage systems in an underground mine. The Daesung MDI limestone mine located in Samcheok City, Gangwon Province, Korea was selected as the study area to design the program. The developed program is composed of the graphic user interface (GUI) and simulation engine implemented by Visual Basic.NET 2012 and the GPSS/H simulation language, respectively. When a user sets up input parameters for the discrete event simulation through GUI, the program activates the simulation engine, and then simulation results are displayed on GUI. This paper describes the details of the program development as well as its applications to the study area to determine the optimal number of trucks dispatched at each loading point under different operating conditions.