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트럭배차 방식을 고려한 노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 시뮬레이션
박세범,최요순 한국자원공학회 2013 한국자원공학회지 Vol.50 No.4
This paper presents a case study that performed simulations on shovel-truck haulage systems in open-pit mines by considering fixed and real-time truck dispatch methods. A limestone open-pit mine in Korea was selected and investigated to design the three kinds of simulation algorithms for the shovel-truck haulage system of ores. GPSS/H simulation language was utilized to develop the simulation programs. The parameter values for simulations were collected by field investigations. The simulation results showed that 7 trucks are required for a real-time truck dispatch system with double shovels to maximize the profit of shovel-truck haulage system. 본 논문에서는 트럭의 배차방식을 고려하여 노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 시뮬레이션을 수행한 사례연구 결과를 제시한다. 국내 석회석 노천광산 현장을 연구지역으로 선정하여 광석의 쇼밸-트럭 운반 시스템에 대해 조사하고, 연구지역에서 고정 트럭배차 방식과 실시간 트럭배차 방식을 고려할 수 있는 세 가지 종류의 시뮬레이션 알고리즘을 설계하였다. GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였으며, 현장조사를 통해 시뮬레이션에 필요한 인자 값들을 결정하였다. 시뮬레이션 결과 두 대의 쇼밸로 적재작업을 수행할 경우 7대의 트럭을 실시간 트럭배차 방식으로 운영하는 것이 최대의 수익을 기대할 수 있는 것으로 나타났다.
국내 광업계 디지털 정보격차 실태와 완화 전략: 작업 일지 앱 개발 사례를 중심으로
박세범,최요순 한국자원공학회 2022 한국자원공학회지 Vol.59 No.2
In this study, an MPMS Lite app is developed to reduce the digital information gap caused by the aging of field workers and the current status of the domestic mining industry related to the digital transformation of mines. Accordingly, daily work reports used in mine sites were secured and analyzed. Subsequently, the interface of MPMS Lite was designed based on the result of the daily work report analysis. The interface was designed in four modes by equipment and difficulty of use, allowing even elderly users have the chance to use the interface. As a result of selecting one domestic mine as a research area and conducting the operation test and satisfaction survey of the developed MPMS Lite, prospective users exhibited overall satisfaction with the design, convenience, and usability of the application. The MPMS Lite app is expected to enhance work efficiency related to production at the mining site and shall contribute to mitigating the digital information gap in the mining industry. 본 연구에서는 국내 광산의 디지털 전환과 관련한 국내 광업계의 현실과 현장 기능인력의 고령화로인해 나타나는 디지털 정보격차를 완화하기 위한 목적으로 모든 광산 현장에서 범용적으로 사용이가능한 작업 일지 작성 앱(MPMS Lite)을 개발하였다. 이를 위해 국내 광산 현장에서 사용하고 있는작업 일지를 확보하여 분석하였다. MPMS Lite의 인터페이스는 작업 일지 분석 결과를 바탕으로 설계하였다. 장비별, 사용 난이도별로 4가지 모드로 설계하여 고령의 사용자도 쉽게 사용할 수 있도록개발하였다. 국내 광산 한 곳을 연구지역으로 선정한 다음 개발된 MPMS Lite의 작동 테스트와 만족도 조사를 수행한 결과 예비 사용자들은 앱의 디자인, 편의성, 사용성에 있어 전반적으로 만족감을나타냈다. MPMS Lite 앱이 광산 현장의 생산 작업과 관련한 업무 효율을 향상시키고, 광업계의 디지털 정보격차 문제를 완화하는데 기여할 수 있을 것이라 기대한다.
광산 현장의 스마트 마이닝 기술 수준 진단평가 모델 개발
박세범,최요순 한국암반공학회 2022 터널과지하공간 Vol.32 No.1
In this study, we proposed a diagnostics and assessment model for mining sites that can evaluate the smart mining technology level in a systematic and structured way. For this, the maturity of the smart mining was defined, and detailed assessment items of the diagnostics and assessment model for smart mining were derived by considering the smart factory diagnostics and assess- ment model (KS X 9001-3) used in the manufacturing industry. While maintaining the existing system, the existing 46 detailed assessment items were modified to be suitable for mining. As a result, a total of 29 detailed assessment items were derived in the areas of promotion strategy, process, information system and automation, and performance. Based on this, a questionnaire was designed to diagnose the level of smart mining technology, and assessment was performed by applying it to domestic iron mines. The level of smart mining technology in the study area was found to be level 2, and it could be inferred that it was about 40% lower than the average smart level of the general manufacturing industry. In addition, by using the developed model, it was possible to recognize the weak points of the mine at each stage of the introduction, operation, and advancement of smart mining, and to suggest investment and improvement directions. 본 연구에서는 스마트 마이닝 기술의 수준을 체계적이고 구조화된 방법으로 평가할 수 있는 스마트 마이 닝 기술 수준 진단평가 모델을 제안하였다. 이를 위해 스마트 마이닝의 성숙도를 정의하였으며, 제조업 에서 활용되는 스마트 공장 진단평가 모델(KS X 9001-3)을 참조하여 스마트 마이닝 기술 수준 진단평 가 모델의 세부평가항목 도출하였다. 기존의 체계를 유지하면서 기존 46개의 세부평가항목을 광업에 적 합하도록 수정하였으며 추진전략, 프로세스, 정보시스템과 자동화, 성과 부문에서 총 29개의 세부 평가 항목을 도출하였다. 이를 토대로 스마트 마이닝 기술 수준 진단평가 설문지를 설계하였고, 국내의 철광 산을 연구지역으로 설정한 다음 스마트 마이닝 기술 수준을 평가하였다. 연구지역의 스마트화 수준은 레 벨 2로 나타났으며, 일반 제조업의 평균 스마트 수준과 비교했을 때 40% 정도 낮은 수준에 있음을 유추 할 수 있었다. 또한, 개발된 모델을 이용하여 스마트 마이닝의 도입, 운영, 고도화의 단계별로 광산의 취 약한 부분을 인지하고 투자 및 개선 방향을 제시할 수 있었다.
GMG 시간 사용 모델 및 핵심성과지표를 이용한 지하 광산 트럭 운반 작업 성능 평가
박세범,최요순 한국암반공학회 2022 터널과지하공간 Vol.32 No.4
The performance of truck haulage operations in an underground mine was evaluated using the time usage model and key performance indicators (KPIs) proposed by Global Mining Guidelines Group (GMG). An underground mine that mainly produces iron and titanium iron was selected as a study area, and truck haulage data were collected using Bluetooth beacons and tablet PCs. The collected data were analyzed to identify unit operations, activities, events, and required time of truck haulage operations, and time categories were classified based on the time usage model. The performance of the haulage operations was evaluated using nine indicators in terms of availability, utilization, and effectiveness. As a result, in terms of avail- ability, uptime was 33.9%, physical availability was 95.7%, and mechanical availability was 94.9%. In the case of utilization, use of availability was 83.1%, asset utilization was 28.1%, and operating and effective utilization were 79.6% and 77.7%, respectively. Also, in terms of efficiency, operating efficiency was high at 97.6%, and production effectiveness was found to be 49%. 본 연구에서는 GMG (Global Mining Guidelines Group)에서 제안한 시간 사용 모델과 핵심성과지표 (KPIs)들을 이용하여 트럭 운반작업에 대한 성과를 평가한 결과를 제시하였다. 이를 위해 철과 티탄 철을 주로 생산하는 국내 지하광산을 연구지역으로 선정한 다음 블루투스 비콘과 태블릿 PC를 이용하여 트럭 운반작업 데이터를 수집하였다. 수집된 데이터를 분석하여 트럭 운반작업의 단위작업, 활동 및 이벤트, 소요시간을 식별하였으며, 시간 사용 모델을 기반으로 시간 범주를 분류하였다. 트럭 운반작업의 성과는 가용률, 이용률, 효율성 측면의 9개 성과지표를 이용하여 평가하였다. 그 결과, 가용률 측면에서는 가동 시간이 33.9%, 물리적 가용률은 95.7%, 기계적 가용률은 94.9%로 나타났다. 이용률의 경우, 가용장비 이용률은 83.1%, 자산 이용률은 28.1%, 운영 및 유효 이용률은 각각 79.6%, 77.7%로 나타났다. 또한, 효율성 측면에서는 운영 효율성이 97.6%로 높게 나타났으며, 생산 효율성은 49%로 나타났다.
광산 현장의 원석 생산 데이터 기록 및 덤프트럭 작업일지 작성을 위한 애플리케이션 개발
박세범,최요순 한국암반공학회 2022 터널과지하공간 Vol.32 No.2
This study developed applications that allows truck drivers to record ore production data using smart devices at mine sites and to create a daily work report (operation report) in a PC environment. For this, four operating mines in Korea were selected as study areas, and daily work reports used there were investigated. The information elements included in the daily work report of each mine were analyzed. Because the information to be collected for writing ore production data and format of report are different for each mine, four types of applications were developed for the study areas. Ore production data could be recorded by receiving a signal from a Bluetooth beacon and by operating the application directly by the truck driver. The collected data files are uploaded to the cloud server, and the uploaded data files can be converted into a daily work report using the developed applications in a PC environment. 본 연구에서는 광산 현장에서 트럭 운전자들이 스마트 기기를 이용해 원석 생산 데이터를 기록하고, 이 를 이용해 PC 환경에서 작업일지(운행일지)를 작성할 수 있는 애플리케이션을 개발하였다. 이를 위해 국 내에서 가행 중인 4곳의 광산을 연구지역으로 선정한 다음 현장에서 사용하고 있는 작업일지를 확보하 였다. 광산별로 작업일지에 포함되는 정보 요소를 분석하였다. 광산별로 작업일지 작성을 위해 기록하는 정보와 양식이 서로 다르므로, 원석 생산 데이터 기록과 작업일지 작성을 위한 애플리케이션은 연구지역 맞춤형으로 4종을 개발하였다. 블루투스 비콘의 신호를 수신하는 방법과 사용자가 직접 애플리케이션 을 조작하는 방법으로 원석 생산 데이터를 기록할 수 있다. 기록된 데이터 파일은 클라우드 서버에 업로 드되고, 업로드된 파일은 PC 환경에서 작업일지 작성 애플리케이션에 의해 현장에서 사용하는 형태의 작업일지로 변환할 수 있다.
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.
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.
장대련,이권수,박세범 연세대학교 경영연구소 1996 연세경영연구 Vol.33 No.2
본 연구는 최근 거론되고 있는 경쟁의 재검토에 입각하여 통신시장을 배경으로 여러 제품군들간의 관계를 검토하고자 한다. 경쟁은 같은 제품군내에서만 이루어지는 것이 아니다. 특히 첨단기술시장에서는 많은 기존 제품들이 다른 기술을 바탕으로 한 제품으로부터 위협을 받고 있다. 통신시장의 경우 일반 전화는 최근 이동전화, 무선호출, PC통신 등 많은 새로운 제품으로부터 영역을 빼앗겼다. 그러나, 제품군들간의 관계는 꼭 부정적으로만 나타나지 않는다. 특히 통신시장의 경우 제품군들간에 상호 보완적인 사용이 가능하다. 본 연구는 제품군들간의 관계를 대체적인 관계와 보완적인 관계로 구분지어 제품의 세부적인 속성별로 알아보고자 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 제품속성에 대한 요인분석의 결과, 통신품질, 다기능성/기능통합성, 개인/단말기 이동성, 그리고 가격요인 등 네 가지 요인이 도출되었다. 각각의 요인에 대한 6개의 인지도(perceptual map)상에서 개인휴대통신-PC통신(노트북 컴퓨터+모뎀), 발신전용 휴대전화기-광역 무선호출기, 일반 무선호출기-문자수신 무선호출기-개인휴대통신, 문자수신 무선호출기-개인휴대통신, 일반 무선호출기-광역 무선호출기-문자수신 무선호출기-이동전화기, 그리고 발신전용 휴대전화기-문자수신 무선호출기 간에 경쟁적 대체관계 혹은 사용상의 보완관계가 존재하고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 주어진 제품쌍간의 사용시 대체성과 보완성 정도에 대한 다차원척도법의 결과 무선호출 제품군간, 그리고 이동전화기와 발신전용 휴대전화기 간에는 강한 대체관계가 존재하고 있는 것으로 나타났다. 반면 발신전용 휴대전화기-광역 무선호출기-문자수신 무선호출기 간에는 강한 보완관계가 존재하고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 요인분석을 통해 나타난 6개의 인지도상에서 제품간 관계에 대한 ANOVA분석, 그리고 다중회귀분석의 결과 각각의 제품들은 서로 경쟁적 대체관계를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 다기능성/기능통합성, 개인/단말기 이동성 요인에서는 대체관계와 사용상의 보완관계를 동시에 보이고 있는 제품들도 있었다. 결론적으로, 인지도상에 나타난 제품간의 관계는 일반적으로 경쟁적 대체재의 특성을 지니고 있었음에도 불구하고 어떤 요인들에서는 사용상의 보완관계도 공존하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 시장구조분석의 결과를 실제 마케팅 전략과 신제품 개발에 적용할 때에는 경쟁제품간의 대체성과 사용상의 보완성을 동시에 고려하는 것이 바람직한 것으로 여겨진다. 실무자들은 속성위주의 분석을 통해 여러 제품군들간의 최적의 결합을 고려할 필요가 있다.