Internet상에서의 조업자 교육 시스템 개발

강신동,황규석

부산대학교 화학공학과

Operator Training Systems On Internet

Shin Dong Kang, Kyu Suk Hwang

Dept. of Chem. Eng. Pusan National University

서론

Internet은 최근 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 LAN사용자나 인터넷 제공업체에 등록된 사람은 누구나 internet에 접속가능한 상태이다. 인터넷 사용이 폭발적으로 증가한 것은 최근 html문서를 쉽게 볼 수있고 또한 화상이나 동화상과 음성 등의 멀티미디어를 전송하고 사용자의 컴퓨터에서 쉽게 재생할 수 있는 Web 브라우저의 개발이 큰 성과를 거두었기 때문이다.

성능이 우수한 Web 브라우저는 쉽게 구할 수 있으며 html문서내부에서 실행되는 프로그램인 Java Applet의 개발로 인하여 Web 브라우저내부에서 실행되는 프로그램의 개발이 가능하게 되었다.

화학공장의 사고는 조업자의 오판단에 의한 사고가 대부분을 차지하고 있다.

조업자의 교육에는 많은 시간과 노력이 소모된다. 컴퓨터를 이용한 조업자 교육시스템은 이러한 문제점을 해결할 수 있고 혼자서도 쉽게 조업을 이해할 수 있게 도와 주게된다. 이러한 관점에서 인터넷브라우저 상에서 실행할 수 있는 조업자 교육시스템을 개발할 필요성이 제기된다. 인터넷상의 정보이므로 인터넷에 접속할 수 있는 누구라도 단지 브라우저의 URL에 문서위치를 적어줌으로써 모든 준비가 끝난다.

인터넷에서 웹브라우저는 http://www.netscape.com과http://www.microsoft.com 와 http://java.sun.com 에서 널리 사용되는 Web 브라우저를 받을 수 있다.

본론

(1) 적용대상공정

톨루엔 세척공정은 불순물이 함유된 톨루엔과 물을 교반하여 혼탁액을 만들고 이로인하여 넓어진 계면을 통하여 톨루엔의 불순물이 물로 전달되고 원심분리기를 이용하여 다시 2상으로 분리하여 냉각하여 톨루엔의 불순물을 제거하는 공정이다. (그림 5) 대상공정의 조업시작과 조업종료시에는 운전절차에 맞는 밸브조작순서에 따라야 하며 장치의 상태를 보면서 조작해야만 장치의 파손을 막을 수 있으며 톨우엔 유출과 같은 위험상황을 피할 수 있다. 이러한 조업자의 오판에 의한 위험발생을 방지하기 위한 목적으로 인터넷 조업자 교육 시스템을 개발한다.

(2) 개발툴 및 실행환경

Java 프로그래밍 언어는 최근 급속히 발전하고 있는 언어이며 명실상부한 인터넷 표준 프로그램밍 언어로 자리매김하고 있다. 본 연구에 사용된 것은 Java Development Kit(JDK) 1.1.3 버전으로 작성되었다. applet이란 웹브라우저내부에서 실행될 수 있는 Java 응용프로그램이다.

JDK 1.0.2의 경우에는 현재의 브라우저내에서도 실행이 되지만 한글문제에 심각한 문제가 있어 한글사용을 위해서는 JDK 1.1 이 후의 것을 사용하여야 한다.

JDK 1.1의 경우에 현재 가장 많이 사용되고 있는 Web 브라우저인 Netscape사의 경우에는 1997년 가을에 발표되는 브라우저에서 실행이 될 것이라고 발표되었고 MicroSoft사의 경우 또한 브라우저 4.0 preview 2 이후에서 실행된다. 또한 Sun사의 HotJava 1.0 브라우저에서는 현재 실행되며 JDK에 포함된 appletviewer를 사용하여 볼 수도 있다. 실행할 수 있는 문서의 주소는 다음과 같다. http://164.125.88.41/ots/ots.html

(3) 특성

·그래픽이나 동영상과 음성정보를 이용하므로 조업자를 효과적으로 교육시킬 수 있다.

·조작의 영향을 동영상으로 확인함으로써 실제적인 교육이 가능하다.

·사용자에게 친숙한 조작을 위해서 Graphic User Interface를 채택하였다.

·사용자의 조작이 인터넷상의 OTS 파일시스템에 저장되어 다음회에 접속하면 지난 날의 자신의 조작정보를 재검토할 수 있다.

그림 .  Internet에서의 server와 client

(4) 인터넷 상에서의 동작 방식

시스템 개발자는 Java Applet을 만든 후 OTS server의 Applet Group에 등록해둔다. 사용자가 개발된 교육시스템을 사용하기위해서 Web 브라우저를 통하여  OTS server에 접속하게되면, Java Applet으로 작성된 교육시스템은 사용자의 Web 브라우저로 전송된다.

Applet을 전송받은 브라우저는 Java Virtual Machine을 실행하고 Applet을 Web 브라우저 내부에서 실행한다. 사용자는 GUI를 통하여 Java Applet상의 교육 시스템을 실행한다.

사용자가 대상공정에 대하여 실시한 조작과 그 조작에 의한 공정결과상태에 관한 조작정보는 Server로 전송되고 이 정보는 Database Management System에 의해서 파일로 저장되게 된다. 이렇게 저장된 정보는 사용자가 다음에 접속할 때 지난번의 조작과정을 재검토할 수 있는 기회를 제공한다.

그림 .  OTS server side와 client side의 구조

(5) Event Listener와 Event Source와의 연결과 Event 발생

각 장치는 어떠한 사건(조작의 on/off 등)이 발생할 때 Event를 발생한다. Event Source(대상공정의 각 장치)에 Connect된 Event Listener(세부적인 처리방식)만이 발생한 Event를 받을 수 있다.

Listener로 전달된 Event는 자신이 어느 Event Source에서 만들어 졌으며 Event가 발생할 당시의 Event Source의 상태에 대한 정보를 가지고 있다. Event Listener는 전달된 Event의 정보를 참고로 하여 그에 맞는 처리를 해주게 된다.

그림 .  Event Source와 Event Listener의 관계

예를 들어 사용자가 마우스를 이용하여 valve를 click하면 조작 대화상자가 화면에 뜨게되고 이곳에서 valve의 조작을 행하면 valve에서 event가 발생한다. 이렇게 발생한 event는 공정 simulation과 animation을 위한 처리과정을 가지는 event listener에게 전달되어 조작자의 조작이 공정에 파급되는 효과를 보여주고 위험상황이 일어나는 것을 조작자에게 알려주게된다.

결론

인터넷상에서 실행할 수 있는 톨루엔 세척공정의 조업자 운전 교육시스템(OTS)을 개발하였다. 본 시스템을 사용하여 피교육자가 적절한 조작을 선택하여 조업을 하면 그에 따른 공정의 상태변화와 오조작에 따른 위험상태 발생여부를 사용자에게 동영상과 음성 등의 정보로 알려주게 된다.

아래의 그림은 HotJava 1.0 브라우저에서 실행한 실행화면이다.

감사

본 연구는 포항공과대학교 공정산업의 지능자동화 연구센터를 통한 한국과학재단 우수연구센터 지원금에 의한 것입니다.

참고문헌

K.S. Hwang, S.Tomita and E.O'shima, Automatic synthesizer of an operating procedure for chemical plant involving parallel operations, KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU, 16,2,343-353 (1990)

Hwang, K.S., S.Tomita and E.O'shima, "On the development of computer-based system for synthesizing chemical plant operation.", KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU, 14, 6, 728, 736 (1988)

B.O. Hou, D.M. An, K.S. Hwang, A Study on the Knowledge Representation for the Recognition of Hazadous Conditions in Boiler plant, journal of KIIS 10, December, 60-67 (1995)