항공기 엔진의 고장예지 및 건전성 관리(PHM)는 고장 또는 수명한계 도달 전에 잔존 유효 수명을 예측하는 것이다. PHM 기술 중 예측모델을 확립하는 방법은 물리 기반과 데이터 기반 방법이 있다. 물리기반 방법은 적은 데이터로 정확한 예측이 가능하지만 확립된 손상 물리 모델이 적어서 적용에 한계가 있다. 본 연구는 따라서 데이터 기반 방법을 적용하였으며, 수명 예측을 위해서 신경회로망 알고리즘 중 Multi-layer Perceptron을 이용하였다. 이를 위해 미국 항공우주국(NASA)에서 개발한 C-MAPSS 코드로 생성된 가상 데이터 세트를 이용하여 신경회로망을 학습하였다. 학습된 신경회로망 모델은 테스트 세트에 적용한 후 잔존 유효 수명의 신뢰구간을 예측하고 실제 값을 통해 정확도를 검증하였다. 또한 본 연구에서 제시된 방법을 기존 문헌의 것과도 비교하였고 그 결과 비교적 양호한 정확도를 확인할 수 있었다.
최근 초고층 및 초장대와 같은 대형 구조물들이 시공되고 있으며, 이에 대한 구조물 건전성 모니터링 기술들이 연구되고 있다. 하지만 기존의 기술들은 계측 센서의 관리와 센서로부터 계측된 데이터에 효율적으로 access하지 못하고 있다. 본 논문에서는 구조물 건전성 모니터링을 위한 증강현실 기반 센서 위치인식 및 데이터 시각화 기술을 소개한다. 모바일 디바이스에 내장된 GPS를 통하여 센서와 사용자 간의 거리를 파악하게 된다. 뿐만 아니라, 센서로부터 계측된 데이터는 위치정보시스템 서버에 저장되며, RSS방식을 통해 전송되어 사용자가 모바일 디바이스를 통해 쉽게 계측 데이터를 가시화 할 수 있게 된다. 이 기술을 이용하여 사용자는 센서의 위치인식을 통해 계측센서를 관리하고, 계측 데이터를 시각화하여 시간과 공간에 제약 없이 구조물의 건전성을 모니터링 할 수 있게 된다.
장기간의 원자력발전소 운영과정에서 가동전 중검사는 설비의 건전성을 확인하는 매우 중요한 점검과정이다. 가동전 중검사 결과 많은 양의 검사데이터가 생산되며 이러한 검사데이터는 과거 검사결과와 비교하여 결함지시의 성장여부 등이 검토될 수 있어야 하며 후속 검사를 위한 기초 데이터로 활용될 수 있어야 한다. 또한 검사에 사용되는 검사장비, 검사자, 검사절차서, 관련 도면, Codes & Standards 등 검사자원의 체계적인 관리가 필요하며 이를 위한 정보시스템의 지원이 필수적이다. 또한 수작업으로 작성되는 가동전 중검사계획(LTP 등) 작성업무의 자동화가 필요하며, 검사계약이 경쟁체제로 전환됨에 따라 검사업체의 변경 여부에 관계없이 검사결과의 연속성이 유지되어야 하며 검사절차나 양식 등의 표준화가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 현안사항을 개선할 수 있는 데이터베이스 응용시스템을 설계 및 구현하고 그 개발 과정을 소개한다.
본 논문에서는 무기 자산의 고장 진단 및 수명을 판단하는데 중요한 정보로 활용되는 온도, 습도, 충격량을 모니터하여 무선 네트워크를 통하여 관리 서버로 전송하는 무선 센서 네트워크 기반 무기 자산 건전성 모니터링 시스템을 소개한다. 본 시스템의 운용을 위해 제안된 시나리오와 시나리오에 따라 개발한 무선 네트워크 운용 라우팅 방법을 소개한다. 그리고 시스템 구현을 위해 개발된 센서 태그, 이동형 리더기, 모니터링 서버를 소개한다.
원전 운영에 핵심적인 기기중에 하나인 열교환기는 5,000여개에 달하는 세관들로 구성되어 있다. 이러한 세관은 건전성 유무를 판단키 위해 정기적으로 비파괴검사를 수행하고 있다. 본 논문에서는 비파괴검사 공정결과 생성되는 열교환기 세관 이력 및 상태자료를 데이터베이스화하여 유지 관리하고, 데이터베이스화된 내용을 바탕으로 세관 상태 변화추이를 파악하는 기능과 비 체계화된 모든 세관의 이력정보를 다양한 보고서 형태로 출력할 수 있는 기능 등을 제공하기 위한 "원전기기 검사정보관리시스템" 구현 결과를 소개한다.
우리나라는 최근 도시지역의 광역화로 인해 시가화 지역이 지속적으로 증가하고 있으며, 이로 인해 증가한 불투수면적은 이수 및 치수 측면에서 다양한 문제를 야기하여 유역의 물순환 체계를 왜곡하고 있다. 더불어 하천의 건천화에 따른 하천 유지유량의 감소 및 공공수역으로 방출되는 오염물질의 증가는 하천의 다양한 환경적, 생태학적 문제를 야기하고 있다. 따라서 최근에는 유역 물순환 관리가 국가 물관리 정책의 핵심 전략으로 부각되고 있으며, 적절한 물순환 관리를 위해서는 물순환 건전성이 취약한 우선관리 유역을 도출하고, 해당 유역을 중심으로 보다 체계적이고 통합적인 유역관리 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유역 물순환에 영향을 미치는 주요 요소들을 기후, 수문, 수질 및 사회·경제적 요인 측면으로 구분하고, Pressure-State-Response (PSR) framework를 적용하여 각 요소 별 주요 평가 지표들을 압력 (Pressure), 상태 (State) 및 반응(Reponse) 요인으로 분류하였다. 또한 전국 소권역 단위에 대하여 각 지표들을 분석하여 기후, 수문, 수질 및 사회·경제적요인 별 물순환 건강성 점수를 산정하였다. 한편, 지역 및 요인별 물순환 건강성 점수를 기반으로 핫스팟 분석 (Hot Spot Analysis)을 수행하여, 통계적으로 유의미한 패턴을 나타내는 지역을 중심으로 우선관리가 필요한 지역을 도출하였다. 본 연구에서 도출한 물순환 건강성 평가 요소별 점수 및 핫스팟 분석 결과는 향후 물순환 우선관리 지역 선정에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
인구 증가와 함께 도시개발로 인한 지구온난화의 심각, 대기질 악화, 수질 오염 및 수생태계 파괴 등 도시환경 문제가 심화되고 있다. 또한 도시 개발 시 토지 피복면적 변화에 따른 불투수층 면적이 증가되는 인공적 요인과 이상기후에 의해 강우특성이 변화하는 자연적 요인으로 도시 열섬현황 심화, 용수 부족, 지하수위 저하, 침수 피해 등을 야기하여 물순환 건전성을 저해시키고 있다. 이를 해결하기 위해서는 체계적인 정보기술 인프라 및 환경센서 기술을 활용하여 도시 물순환 건전성을 제고시키기 위한 물순환시스템 구축기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 도시 내에서 물순환 건전성을 평가하는 방법으로 자연계 물순환 건전화율 및 인공계 물순환 건전화율 평가식을 제시하여, 도시화 및 산업화로 인해 발생하는 물순환 왜곡 정도를 정량적으로 분석하고, 도시 개발 후 물순환 건전성을 확보하기 위한 방법론을 제시하였다.
본 논문은 천안시 공무원들의 인식조사를 통해 지방자치단체의 재정건전성 확보방안을 마련하는데 목적이 있다. 선행연구를 분석해본 결과, 지방정부의 재정건전성은 자치단체를 둘러싸고 있는 사회, 경제, 인구, 정치 등 다양한 요인들에 의해 복합적으로 영향을 받고 있음을 발견하였다. 본 연구는 이러한 논의를 바탕으로 자치단체의 재정실태관련 지표, 재정건전성 관련 지표, 재정건전성을 높이기 위한 지표를 도출했다. 천안시의 재정 건전성을 확보하기 위해서는 재정운영의 효율성을 높여야 한다. 재정운영 효율성을 높이기 위해서는 지역주민의 재정감시 및 통제 장치 마련, 투자심사분석제도 활성화 등이 필요하다. 또한 효율적인 채무관리를 위해서는 자치단체의 자율적인 통제기능이 강화되어야 한다. 지방 재정의 확충을 위해 국고보조사업의 지방비 부담을 인하해야하며, 사용료 요율의 현실화가 필요하다. 지방재정운영의 발전은 중앙정부, 지방정부, 지역주민의 연계망 속에서 자율과 통제의 조화 통해 이루어져야 한다. 또한 계획수립-자원배분-평가-환류시스템을 체계적으로 구축하여 재원이 실질적으로 주민복지향상 및 지역개발투자에 배분될 수 있도록 해야 한다.
최근 국내에서 사회기반시설물에 대한 안전관리 네트워크 통합시스템 구축을 위한 국가핵심과제가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 위 과제의 일환으로 진행 중인 철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 구축 및 운용에 대하여 기술하였다. 효율적인 철도교량 모니터링 시스템 구축을 위하여 다양한 종류의 스마트센서가 적용되었으며, 웹 기반의 네트워킹을 통해 외부에서 모니터링 시스템을 원격으로 접속, 제어 할 수 있도록 하였다. 철도교량의 국부 손상을 모니터링 하기 위해 압전센서를 활용한 무선 임피던스 노드를 적용하였고, 구조물 전체의 거동 분석을 위하여 가속도 센서 및 광섬유 센서를 적용하였다. 구조물의 장기 계측을 통한 철도 주행 및 외부 환경에 따른 거동 분석을 수행하였으며, 손상 평가를 위한 신호처리 알고리즘이 적용되었다.
전 세계적으로 기후변화를 겪고 있으며, 21세기 말 한반도에서 강우의 강도와 빈도가 증가할 것으로 전망하였다. 또한, 급격한 도시개발로 인해 불투수면적이 증가하여 도시 물순환 건전성이 왜곡되었다. 물순환 건전성 회복을 위해 빗물 관리기법 관련 연구가 다양하게 진행되어 빗물 관리기법의 효과는 검증되었지만 도시 물순환 건전성을 위해 적합한 설계 가이드라인이 없는 실정이다. 본 연구에서는 도시 빗물 관리기법의 설계 가이드라인 방법론을 제시하기 위해 부산관측소 10년 강우자료를 통해 60, 70, 80, 90 백분위수의 강우량 및 강우 지속시간별 시나리오를 설정하였다. 적절한 도시 빗물 관리를 위해 시나리오별로 그린인프라의 규모를 산정하였으며, SWMM 모형을 이용하여 장기 강우(10년)-유출량 모의를 통해 저감특성을 분석하였다. 그 결과 그린인프라 규모별 총 유출 저감량은 13.1~52.1%로 나타났다. 빗물 관리 목표량을 설정하기 위해 데이터를 정량적으로 분석한 결과 대상지역에서는 80~85 백분위수의 강우량으로 설정하는 것이 효과적으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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