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한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 update

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수록정보
수록범위 : 1999권0호(1999)~2021권0호(2021) |수록논문 수 : 1,173
한국품질경영학회 춘계학술발표논문집
2021권0호(2021년 05월) 수록논문
최근 권호 논문
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1적층제조 공정의 이미지학습 기반 실시간 이상 탐지 시스템 개발

저자 : 조해원 , 이동희 , 신승준

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 2-2 (1 pages)

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선재아크형 적층제조(WAAM: Wire Arc Additive Manufacturing)는 용접기술을 적층제조에 접목한 공정이다. WAAM은 높은 적층률과 낮은 재료원가에 대한 장점이 있으나, 공정 특성상 품질 문제가 취약하다. 이러한 품질 문제를 극복하기 위하여, 본 연구에서는 합성곱신경망을 이용하여 WAAM 공정의 영상 이미지로부터 실시간으로 정상과 이상을 탐지 하는 시스템을 개발한다. 본 시스템은 모델 생성 모듈과 모델 활용 모듈로 구성된다. 모델 생성 모듈에서는 과거 WAAM 공정의 영상 이미지 데이터를 수집하고, 합성곱신경망을 이용하여 이 데이터를 학습한 이상 탐지 모델을 생성한다. 모델 활용 모듈에서는 기생성된 이상 탐지 모델을 적용하여 현재 WAAM 공정에서 획득된 영상 이미지 데이터로부터 정상과 이상을 판별한다. 사례 연구에서는 고가 소재인 몰리브덴합금을 대상으로 개발된 시스템의 기능성과 유효성을 확인한다. 또한, 객체탐지 기법 중 하나인 Yolo 기반 모델과의 성능 비교를 수행한다.

2TZM소재 용접에서 호감도함수법을 이용한 비드형상의 평균 및 분산 최적화

저자 : 조진수 , 이동희 , 신승준

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 3-3 (1 pages)

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GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)는 비 소모성 텅스텐 전극을 사용하여 용접을 생성하는 일종의 아크 용접으로 항공우주산업, 자동차건설 및 수리, 예술, 자동차개조, 선박 개조 등 다양한 기반산업에서 사용되는 기술이다. 본 연구에서 사용한 소재 TZM은 티타늄, 탄소, 지르코늄, 몰리브덴 합금으로 물리적 화학적으로 안정적인 성능을 가지며 용접 및 고온 발열체로 사용시 좋은 성능을 보이는 특성이 있다. 그러나 타 소재에 비하여 가격이 비싸다는 특징이 있다. 용접은 제조 후 수정이 불가능하기 때문에, 제조가 잘못될 경우 경제적인 손실이 크다. 따라서 용접에서 목표로 하는 비드형상이 나올 수 있는 최적의 용접 조건을 찾는 것이 중요하다. 본 연구에서는 중심합성계획법(Central Composite Design) 기반으로 용접 실험을 설계하여 TZM 단층 용접을 수행하였고, 실험을 통하여 수집한 비드의 형상데이터(높이, 너비, 좌우 각도)를 활용하여 최적조건을 찾는 연구를 수행하였다. 최적화는 두가지 단계를 거A다. 첫번째 단계로 비드형상의 측정값 평균, 측정값 표준편차를 반응변수로 두고, 용접조건(Current, Welding Speed, Feed Rate)를 입력변수로 하여 반응변수 별로 회귀모델을 도출하였다. 두번째 단계로 도출된 반응변수를 개별 호감도함수로 변환하고, 종합호감도 함수로 종합한 뒤, 종합호감도 함수가 최대가 되는 입력변수의 최적조건을 탐색하였다. 분석에 이용된 회귀모델을 평가하기 위하여MAPE지표를 이용하였고, 평가 결과 평균의 회귀모델의 MAPE 값이 평균 91.34%의 높은 정확도를 보였다. 또한, 도출된 최적 입력조건에서 높은 수준의 종합호감도를 확인하였다.

3CNN을 이용한 Molybdenum 적층제조의 실시간 모니터링 알고리즘 개발

저자 : 김은수 , 이동희 , 신승준

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 4-4 (1 pages)

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Molybdenum은 높은 융점, 높은 경도 등 우수한 기계적 특성을 가지고 있다. 적층제조는 Molybdenum의 기계적 특성으로 인한 절삭 가공의 어려움을 해결하지만, 적층 과정에서 불량이 발생할 경우 재료가 낭비되며, 불량을 탐지한 시점이 늦어질 수록 낭비되는 재료로 인해 비용이 증가한다. 특히, Molybdenum은 고가의 재료임으로 적층제조과정에서 발생하는 불량을 적시에 발견할 수 있는 실시간 모니터링 및 불량 탐지 시스템을 개발하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 수집이 용이한 전압 데이터를 wave form 이미지로 변환하고, Convolutional Neural Network(CNN) 기반의 모델을 학습하여 불량여부를 분류한 뒤, 분류 결과를 사용자가 확인 가능하도록 이미지화하는 실시간 모니터링 알고리즘을 제안한다. 실험 사례에서는 아크를 통해 공급된 선재를 녹인 후 굳혀 생산하는 WAAM 공정(Wire + Arc Additive Manufacturing)을 통해 만들어진 19개 Molybdenum bead의 전압 데이터를 이용하였다. 실시간 탐지 및 데이터 증식을 위해 전압데이터에 대한 간격 및 구간을 설정하고 설정된 간격 및 구간에 따라 wave form 이미지로 변환하였다. 이 과정에서 다양한 간격과 구간의 조합을 고려하였으며, 조합별로 CNN 분류기를 학습하고 그 결과를 비교하여 최적의 간격 및 구간을 탐색하였다. 사례 연구 결과, CNN 분류기는 정확도 95%의 높은 분류 성능을 보여주었으며, 이를 테스트 데이터에 적용하여 실시간 모니터링이 가능함을 확인하였다.

4Quality Issues in Scheduling Robotized Semiconductor Manufacturing Tools

저자 : 유태선 , 이태억

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 5-5 (1 pages)

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As the design of integrated circuits has become increasingly complicated and dense, serious wafer quality problems are observed in modern wafer fabrication facilities. Therefore, in cluster tools of leading fabs process chambers are periodically cleaned in order to eliminate residual chemicals and impurities that can damage the wafer quality. A chamber cleaning operation is mainly applied to tools in which a wafer delay has a crucial impact on the wafer quality, and hence the need of wafer delay control becomes more significant when chamber cleaning is considered. Thus, we first examine how wafer delays can be specified for cluster tools with chamber cleaning operations. We confirm that wafer delays are substantially increased when chambers are periodically cleansed, and we show that such increased wafer delays cannot be eliminated or reduced using the existing scheduling methods. In such a case, we prove that a partial loading strategy can minimize both the tool cycle time and the wafer delays by controlling the number of wafers being loaded into parallel chambers. We also present how wafer delays under the partial loading strategy can be further reduced by introducing a timing control method that regulates the start times of robot tasks.

5Adoption of Satellite Offices in Response to COVID-19

저자 : 이윤은 , 김승범 , 최병철

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 8-8 (1 pages)

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2020년 초에 발발한 코로나19(Covid-19) 사태는 1년이 지난 지금까지도 지속되며 우리나라를 비롯한 전세계에 큰 영향을 미치고 있다. 코로나 19는 여러 측면으로 우리 사회를 변화시키고 있는데, 본 연구에서는 코로나 19에 따른 기업의 오피스 운영 정책에 집중한다. 코로나 19 확진자의 발생은 개인 뿐 아니라 기업에도 큰 리스크로써 작용하는데, 기업체의 임직원이 코로나 19에 확진될 경우, 많은 수의 동료 직원들이 밀접 접족차로써 격리 되어야 하며 오피스 공간도 일정 기간 동안 차단되고 방역에도 많은 비용이 소모 되는 등 여러 가지 경제적인 손실이 발생하기 때문이다. 따라서 많은 기업들이 코로나 19에 대비하여 재택 근무를 실시하는 등 여러 가지 대안을 마련하고 있지만 아직까지도 뚜렷한 대책이 존재하고 있지는 않은 상황이다. 이러한 상황에서 기존의 중앙 집중적인 오피스 운영 형태에 대한 대안으로 위성 오피스(Satellite Office)가 다시 주목을 받고 있다. 위성 오피스는 본사 이외에 주요 지역에 소규모의 부속 오피스를 운영하는 방식으로 1990년대부터 원격 오피스 등으로 불리우며 여러 기업들이 시도하였던 방식이었으나 커뮤니케이션의 불편함 및 효율성 감소 등의 이유로 활발히 사용되고 있지는 않다가 최근에는 거점 오피스라는 이름으로 다시 한번 기업들의 관심을 받고 있다. 코로나 19 팬데믹 이전에 수행된 위성오피스에 대한 연구는 효율성 및 경제적인 관점으로 진행되었고, 이후에는 직원들의 출퇴근 거리의 감소에 따른 환경적인 영향에 관한 측면을 포함한 방식으로 수행되었다. 본 연구에서는 위성 오피스가 제공하는 지속가능성 및 경제적 영향에 더하여 코로나19에 따른 감염병 전파 위험의 방지라는 관점을 추가하여 위성 오피스(Satellite Office)의 효용에 관하여 조사하였다. 우선 직원이 대도시 및 위성 도시에서 출퇴근하는 상황에 따른 환경적인 지표 및 감염병의 전염 확률을 모델링 하였으며 이를 이산사건 시뮬레이션(Discrete Event Simulation)을 이용하여 분석하였다. 직원들이 본사로 일괄적으로 출퇴근을 하는 현재의 방식과, 주요 지역에 거점 오피스를 운영하는 방식을 여러 가지 시나리오로 재구성하고 이에 따른 출퇴근거리, 탄소 발생량, 연료 소비량, 감염병발생 확률 등을 분석하였다. 본 연구는 코로나19 감염 확률을 위성오피스 운영 정책에 포함시켜 분석한 최초의 연구라는 데에 의의가 있다.

6사회적 가치 측정을 위한 자료포락분석(DEA) 적용 연구

저자 : 김창희

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 9-9 (1 pages)

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사회적 가치(Social Value)는 지속 가능한 발전을 위해 기업이 추구해야 할 필수 요소 중 하나로 자리잡고 있다. 이에 비해 사회적 책임 활동에 적극적으로 동참하고 있는지, 혹은 기업의 사회적 가치 창출이 실제 사회에 얼마나 큰 가치를 창출시키는지, 그리고 해당 창출량이 기업의 가치를 어떻게 증가시키는지에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔다.
본 연구에서는 사회적 가치를 창출하는 기업의 특성을 효율성의 관점에서 접근했다. 기업은 고정 자산과 변동 비용을 이용하여 사회적 가치를 창출하고, 기업이 창출한 사회적 가치는 다시 기업의 가치 증가로 이어진다는 점에 착안하여, 효율성을 측정하는 전통적인 기법인 자료포락분석의 특수 형태인 network epsilon-based DEA model을 활용하여 이를 측정하는 모델을 제시한다.
이를 위해 본 연구에서는 기업이 투입 대비 얼마나 많은 사회적 가치를 창출하였는지를 판단하는 1단계의 효율성을 사회적 가치 창출 효율성으로 두고, 창출한 사회적 가치 대비 기업의 가치를 얼마나 증대시켰는지를 판단하는 2단계 효율성을 기업 가치 환류 효율성으로 측정하는 방법을 제시한다.
해당 모델의 분석을 위해 사회적 가치 창출 효율성 모델에서 사용할 수 있는 투입 변수들과, 기업 가치 환류 효율성 모델에서 활용할 수 있는 산출 변수 등에 대해 국내외 문헌을 토대로 검토한다. 이러한 검토 과정을 통해 사회적 가치 측정을 위한 자료포락분석 모형을 제시하여, 기업의 사회적 가치 활동에 정당성을 부여하고, 그 효율성을 측정하는 데 본 연구의 의의가 있다.

7공공서비스 품질 수준 향상을 위한 프레임워크 구축 및 정책 로드맵의 제안

저자 : 편제범 , 조지훈

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 10-10 (1 pages)

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본 연구는 정부, 지방자치단체 및 공공기관이 제공하는 공공서비스에 과학적이고 체계적인 품질관리 기법을 전파하면서 일선 현장의 품질관리 업무에 활용하고자 개발한 교육용 교재를 소개하고, 교재 내용 및 서비스 품질관리에 대한 이해를 높이고자 진행한 온라인 교육과 컨설팅의 효과를 파악하기 위해 실시한 설문 결과를 제시하면서 공공 분야의 서비스 품질을 개선하기 위해 필요한 정책적 가이드라인과 로드맵을 제시하고자 한다.
행정안전부는 공공서비스 분야에 기존의 성과관리시스템을 탈피한 체계적이고 능동적인 서비스 제공 체제를 정착시키기 위해 2016년부터 여러 가지 정책연구 및 연구용역을 진행해왔고, 2021년부터는 정책적·제도적 법규를 마련하여 일선 공공기관에서 서비스 품질관리의 개념에 기초한 서비스 수준 고도화를 위해 다양한 프로그램이 시행될 예정이다. 본 연구는 이렇게 진행되고 있는 일련의 프로그램 중 일부의 결과로, 일선 공공기관에 서비스 품질관리 업무를 보편화하고 정책적으로 수행하기 위한 가이드라인을 담은 로드맵을 제공하고자 2020년도에 수행되었다. 공공서비스는 고객의 니즈를 충족시키고자 제공되는 점에서 일반 기업의 품질관리와 공통점을 갖고 있지만, 공익 및 공공성을 우선시하기 때문에 서비스 실패 방지와 개선을 위한 활동은 미흡한 특징을 갖고 있다. 따라서 공공 분야의 서비스 품질 향상은 이러한 특성을 고려해서 수행되어야 하며, 본 연구에서는 이를 위해 반드시 필요하다고 판단되는 핵심 활동 및 요소를 포함하여 프레임워크 및 로드맵을 제안하였다.

8The Effectiveness of Single Price Change in Learning and Earning via Sequential Estimation

저자 : 김정현 , Dongyuan Zhan , Chihoon Lee

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 11-11 (1 pages)

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We study a revenue maximization problem in a congestible system with unknown demand parameters. We show that a single price change during the learning phase is sufficient to obtain a revenue regret that is on the same scale with the optimal regret achievable when demand parameters are known up front. The sufficiency of single price change in learning is due to the implementation of sequential maximum likelihood estimation (SMLE).
Without knowledge of demand parameters, an initial price is randomly chosen. With a typical MLE under which a sample siae for learning is pre-fixed, the quality of estimation with the randomly chosen price is not controllable, making the choice of the second price as equally uninformative as for the first price. On the other hand, SMLE makes learning with the first price informative as it can control the estimation quality.

9한국형 ESG경영의 실천: 비와이엔블랙야크의 국내 페트병 자원순환 시스템 구축을 중심으로

저자 : 강태선 , 김연성 , 정회욱

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 12-12 (1 pages)

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BRT(Business Roundtable) 2019 선언과 블랙록(BlackRock)의 래리 핑크(Larry Fink) 회장의 2020 연례서한으로 촉발된 ESG(Environment, Social, Governance)는 기업 경영에서 지속가능성(Sustainability)을 달성하기 위한 3가지 핵심 요소로 주목되고 있다.
모든 이해관계자의 가치창출과 이해를 고려하는 ESG경영을 실천해온 비와이엔블랙야크에서는 이해관계자의 행복도 추구하고, 정당하게 세금도 내고, 환경도 보전하는 활동을 기업의 비즈니스와 연계하여 구체적으로 계획하고 실행해 오고 있다. 본 연구에서는 비와이엔블랙야크의 ESG경영 실천 내용을 페트병 자원순환 사례를 중심으로 3B(제약요인Barrier, 극복방안Bridge, 성과와 혜택Benefit) 관점과 5D차원(발견Discover, 디자인Design, 개발Develop, 전개 Deploy, 전달Deliver)으로 분석하여 시사점을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 비와엔블랙야크가 추진 중인 국내 폐페트병을 재활용하여 자원순환 시스템을 구축하는 K-rPET(케이-알피이티) 재생섬유로 의류 및 용품을 생산하는 활동이 주요 분석의 대상이다. 페트병의 배출-재활용-제품생산-소비까지 이어지는 투명 페트병 자원순환 시스템으로 국내 최초 K-rPET 재생섬유 기능성 의류를 출시하여 주목받고 있다.
국내에서 사용 후 분리 배출된 투명 폐페트병으로 자원순환 시스템을 구축하여 국내 최초로 출시된 제품을 제시하여 진정한 ESG경영을 실천하는 기업의 모습을 볼 수 있다는 점에서 의의가 있다. '우리가 모두 함께 합니다(We are ALL_IN)'라는 슬로건 하에 지속가능한 환경보전을 위해 국가-지역사회-기업-소비자를 하나로 연결하고 일상의 생각과 행동변화와 동참을 이끌어내고 있다.
본 연구에서는 실제로 산에 오르는 등산과 같이 ESG경영도 실천이 뒷받침되어야 한다는 생동하는 지속가능성의 사례를 분석하여 그 시사점을 도출하고자 한다.

10연구개발 품질경영을 위한 위험관리에서 위험의 체계적 식별방안

저자 : 김덕환 , 김태경 , 최승욱

발행기관 : 한국품질경영학회 간행물 : 한국품질경영학회 춘계학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 14-14 (1 pages)

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위험관리는 목표 달성 가능성을 높이기 위해 불확실성이 미치는 영향을 사전 식별하여 평가 대응조치 하는 활동으로 그 동안 다양한 영역에서 활용되어 왔다. 위험관리는 실제로 이슈가 발생하기 전 예방이 가능하다는 점과 고등급 위험에 대해 집중 관리할 수 있다는 점, 문제상황에 맞는 자체적인 예방이 가능하다는 점에서 목표 달성 가능성을 높여줄 수 있다. 실제로 ISO9001:2015부터 품질경영시스템에 조직차원의 예방활동을 강화하기 위하여 위험기반 사고 등을 요구하고 있으며, 프로젝트 관리, 제품 설계, 신뢰성 설계 기법에서도 중요하게 다루고 있는 방법론이다.
위험관리는 크게 위험 식별, 평가, 대응, 모니터링 단계로 구성되며, 문제상황에 맞는 위험을 식별하고, 식별된 위험에 대해 평가하며, 고등급 위험에 대해 대응 전략을 수립하고 모니터링하는 일련의 과정을 거친다. 위험관리에서 위험 식별은 위험관리의 범위를 설정한다는 측면에서 위험관리의 효과성을 크게 좌우한다. 위험식별은 문제상황에 맞는 위험을 누락없이 포괄적으로 도출하는 것이 목적이다.
하지만 기존의 많은 문헌에서 위험식별을 해당 분야 전문가의 영역으로 고려하여, 브레인스토밍, 델파이 기법 등을 적용할 수 있는 방법으로 소개하고 있다. 물론 이러한 방법을 통해 위험을 잘 식별할 수도 있으나, 전문가의 역량에 따라 그 결과가 크게 차이날 수 있다.
본 연구에서는 포괄적 위험 식별을 위한 체계적인 접근 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 본 연구에서는 위험관리의 의미를 재해석하여 위험의 개념을 재정립하고 이로부터 위험식별 과정에서 고려해야 할 사고의 틀(Framework)을 제시하고자 한다. 아울러 시험분석 사례에 대해 해당 내용을 적용한 사례를 소개하고자 한다.

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