| 초록 |
일상 생활에서 큰 비중을 차지하고 있는 종이는 그 용도에 따라 여러 가지 규격을 필요로 한다. 제지 공장에서는 이러한 여러 가지의 종이 규격과 수요량을 충족시키기 위하여 크기가 일정한 원료 종이 롤을 분할하여 규격에 맞는 작은 규격의 종이를 생산하게 된다. 이렇게 여러 종류의 종이를 만들어 내는 제지 공정에서 종이를 규격에 맞게 자를 때 여분의 파지가 발생하게 된다. 이 파지의 발생량을 최소화시키면서 수요자의 주문을 충족시켜야 하는 trim loss 문제는 제지 공정에서 매우 중요한 문제이다. 많은 양의 파지가 발생하게 되면 그만큼의 종이를 만들기 위한 원료 비용과 종이 코팅 비용, 에너지 소비 등의 비용이 발생하고 발생한 파지는 소각하거나 다시 물에 녹여 재활용 공정을 거쳐야 하므로 추가되는 비용이 발생하게 되며 소각시 발생하는 종이에 함유되어 있는 여러 물질들로 인한 매연은 환경에도 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 최적화 기법을 이용하여 여러 규격의 종이 제조시 발생되는 파지의 양을 최소화하는 동시에 수요자의 주문도 만족시키는 문제를 해결하고자 하였다. 이 제지 공정에서의 trim loss 문제를 모델링하게 되면 MINLP 형태의 문제가 형성된다.이 MINLP 문제를 해결하는 과정에서, 제약식 중 하나가 두 정수 변수의 곱의 형태로 나타나는 bilinearity를 보였다. 두 정수 변수가 곱의 형태로 나타나는 bilinearity는 non-convex한 동시에 non-linear하므로 문제의 수렴성이 극히 저하된다. 이 두 변수 중 한 변수를 파라미터화하여 bilinearity를 해소하고 제약식의 수를 줄여 수렴하지 않는 문제의 최적 해를 구하였다. |
