핵심 철학 (Core Philosophy): 시뮬레이션 기반 의사결정 연구실(SDM Lab)의 모든 연구는 시뮬레이션에서 출발합니다. 이론적 아이디어가 실제 현장의 복잡한 의사결정을 효과적으로 지원할 수 있도록, 가상 환경에서 철저한 검증 과정을 거치는 것을 원칙으로 합니다.

본 연구실은 현대의 복잡한 산업 시스템을 위한 지능형 의사결정 방법론(Intelligent Decision-making)을 전문적으로 연구합니다. 최적화 및 메타휴리스틱(Optimization & Metaheuristics), 강화학습(Reinforcement Learning), 그리고 데이터 기반 머신러닝(Data-driven ML) 기술을 유기적으로 결합하여, 일정계획(Scheduling) 및 운영 효율화를 위한 실무 중심의 해법을 제시합니다.

제조 시스템을 위한 일정계획 및 최적화 (Scheduling & Optimization)

제조 시스템을 위한 일정계획 및 최적화 (Scheduling & Optimization)

복잡한 생산 환경에서 제약을 고려한 의사결정

반도체 공정 및 스마트 팩토리와 같이 고도로 복잡한 제조 시스템을 대상으로, 생산 효율을 극대화하기 위한 일정계획(Scheduling) 및 최적화 기법을 연구합니다. 현실적인 물리적·운영적 제약 조건을 수리적으로 모델링하고, 변화하는 현장 상황에서도 신속하고 강건하게(Robust) 대응할 수 있는 실무 중심의 의사결정 엔진 개발에 초점을 둡니다.

  • 반도체 생산 스케줄링 및 지능형 디스패칭 (Semiconductor Scheduling & Dispatching)
  • 복합 공정 제약 기반의 수리적 최적화 (e.g., Q-time constraints)
  • 실시간 생산 현장 대응을 위한 의사결정 지원 시스템 (Real-time Decision Support)
학습 기반 지능형 최적화 (RL & Metaheuristics)

학습 기반 지능형 최적화 (RL & Metaheuristics)

학습(Learning)과 탐색(Search)의 시너지를 통한 차세대 해법

강화학습(RL)의 동적 대응 능력과 메타휴리스틱(Metaheuristics)의 전역 탐색 능력을 결합한 차세대 최적화 패러다임을 연구합니다. 기존 알고리즘으로 해결하기 어려운 대규모 조합 최적화 문제(Combinatorial Optimization)를 해결하기 위해, 학습 기반의 정책과 휴리스틱 탐색을 결합한 하이브리드(Hybrid) 접근법을 제안하며, 이를 통해 다양한 산업 도메인에 즉시 적용 가능한 확장성 높은 알고리즘을 설계합니다

  • 순차적 의사결정 및 자율 스케줄링을 위한 강화학습 (DRL for Scheduling)
  • 고도화된 메타휴리스틱 알고리즘 연구 (GA, PSO, SA)
  • 하이브리드 지능형 최적화 기법 (Hybrid RL + Heuristic Search)
  • 조합 최적화 난제 해결을 위한 알고리즘 프레임워크
데이터 기반 산업 인공지능 (Industrial AI & Analytics)

데이터 기반 산업 인공지능 (Industrial AI & Analytics)

예측 및 의사결정을 위한 머신러닝 모델

제조 현장 및 산업 시스템에서 발생하는 방대한 운영 데이터를 분석하여 예측(Prediction), 분류(Classification), 그리고 지능형 의사결정을 수행하는 머신러닝 모델을 연구합니다. 특히 시계열(Time-series) 데이터의 특성을 반영한 표현 학습과 데이터 효율성을 극대화하는 준지도학습 기법을 활용하여, 현장의 불확실성을 최소화하고 생산성을 높이는 데이터 기반의 AI 솔루션 구현에 매진하고 있습니다.

  • 시계열 표현 학습 및 예측 분석 (Time-series Representation Learning)
  • 데이터 효율성 증대를 위한 준지도학습 및 대조학습 (Semi-supervised & Contrastive Learning)
  • 산업 현장 특화형 진단 및 예측 모델링 (Industrial Predictive Analytics)
  • 설비 모니터링 및 운영 지표 최적화

Selected Projects

AI 기반 이미지 인식 및 추천 시스템 개발
AI 기반 이미지 인식 및 추천 시스템 개발
May 2024 — Jun 2024
Matirx Factorization Recommendation Machine Learning Industrial AI
고객 평점 데이터를 기반으로 Matrix Factorization 추천 모델을 적용하여 캠핑용품/장소 추천 시스템을 개발 Details
아웃도어(캠핑) 용품 고객의 평점(rating) 데이터를 기반으로 개인화 추천 시스템을 구축한 프로젝트이다. Matrix Factorization 기반 협업필터링을 중심으로 사용자–아이템 잠재요인을 학습하고, 캠핑용품 및 캠핑장소 추천을 수행하였다. 데이터 전처리, 모델 학습/추론 파이프라인 구성, 서비스 적용을 고려한 추천 결과 생성 및 운영 구조를 설계하였다. 사용자 업로드 사진 내 용품 인식을 위한 이미지 인식 모듈을 보조 기능으로 결합하여 추천 경험을 강화하였다.
Planning, Scheduling, and Dispatching Algorithms for Semiconductor Manufacturing
Planning, Scheduling, and Dispatching Algorithms for Semiconductor Manufacturing
Apr 2021 — Apr 2023
Scheduling Dispatching Planning Semiconductor Manufacturing Optimization Simulation
SK hynix 반도체 생산라인을 기반으로 Planning·Scheduling·Dispatching 기법을 연구하고 강화학습 기반 알고리즘을 개발 Details
SK하이닉스 반도체 생산라인을 대상으로 Planning·Scheduling·Dispatching 기법을 연구한 프로젝트이다. 공정 특성과 제약을 반영한 생산 시뮬레이터를 구축하고, 다양한 운영 정책과 알고리즘의 성능을 시뮬레이션 기반으로 평가하였다. Proof of Concept(POC) 단계에서 Q-time 제약이 존재하는 생산환경에 대해 강화학습 기반 Scheduling/Dispatching 알고리즘을 적용하였다. 설비 가동률을 향상시키고 Q-time 제약 위반 Lot 수를 최소화하는 결과를 성공적으로 도출하였다.
메타휴리스틱과 심층강화학습을 이용한 실시간 제조라인 일정계획 수립 기법
메타휴리스틱과 심층강화학습을 이용한 실시간 제조라인 일정계획 수립 기법
Mar 2020 — Feb 2023
Scheduling Metaheuristics Deep RL Simulation Optimization
제조라인 시뮬레이션을 기반으로 메타휴리스틱과 심층강화학습을 결합한 실시간 일정계획 기법을 개발 Details
대규모·복잡 제약을 갖는 제조라인 일정계획 문제를 대상으로 한 실시간 스케줄링 방법론 개발 과제이다. 제조라인 시뮬레이터를 구축하고 상태/행동/보상 구조를 설계하여 심층강화학습 기반 의사결정 모델을 학습하였다. 학습 안정성 및 해 품질 향상을 위해 메타휴리스틱 탐색을 결합하고, 하이브리드 최적화 전략을 통해 빠른 재계획을 지원하였다. 다양한 생산 조건 및 교란 상황(고장, 공정 변동 등)에서도 성능을 유지하는 강건한 스케줄링 정책 설계를 목표로 하였다.