• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.349-357
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• 2022

무인항공기의 비행조종컴퓨터는 비행 안전에 필수적인 장비로써 개발 단계에서부터 신뢰성과 안전성의 확보가 필수적이며, 고장 발생 시에도 정상적으로 기능을 수행할 수 있는 다중화 기반의 고장관리 설계가 요구된다. 무인기의 경우에는 비용, 무게, 전력소모 등을 감소하기 위하여 비행조종시스템의 이중화 설계를 고려하지만, 고장관리를 위한 고장 검출 및 분리 설계에 많은 제약이 있다. 본 논문에서는 무인기용 이중화 비행조종컴퓨터의 신뢰성을 향상시키기 위한 고장 검출 및 고장 분리를 위한 고장관리 설계 방안을 제안한다. 그리고 고장관리 설계를 적용해 개발한 비행조종컴퓨터는 통합시험환경에서 기능 시험을 수행하고 HILS 환경에서 고장 영향성 확인 시험을 수행한 후 무인기에 탑재하여 비행시험을 통해 그 신뢰성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.311-320
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• 2021

무인기용 터보제트엔진의 운전 중 발생하는 고장을 실시간으로 진단하기 위한 방안 및 성능 열화와 관련된 건정성 추정에 관해 연구하였다. 이를 위해서, 동적 열역학 가스경로해석을 통한 비선형 동특성 방정식으로부터 실시간 선형모델을 도출하였고, 연출된 운전상황과 고장 발생을 실시간으로 진단하기 위해 칼만필터와 가설 검증에 기초한 확률적 판단 기법을 적용하였다. 이 결과, 분명한 고장 검출과 분리 성능을 보임으로써 그 효용성을 확인하였다. 측정변수를 통한 건전성 추정과 관련하여, 실제 엔진 구성품의 성능 열화 추이를 모사하였고, 적응형 칼만필터를 적용하여 추정 기법의 타당성을 입증함으로써, 상태 기반 고장 진단 및 정비 기법에 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.179-187
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• 2004

본 논문에서는 여분의 관성센서 시스템의 고장 검출 및 분리를 위한 Modified SPRT 기법의 문제점을 분석하였고, Modified SPRT 기법의 문제점들을 해결한 Advanced SPRT 기법을 제안하였다. 관성센서 시스템을 대상으로 한 Modified SPRT 기법의 문제점은 패러티 벡터에 포함된 관성센서 오차 요인들과 패러티 벡터 요소들 간의 상관관계 영향에 의해 발생한다. 관성센서 오차 요인을 제거하기 위해 two-stage Kalman filter를 이용한 보상된 패러티 벡터를 제안하였고 패러티 요소들 간의 상관관계 영향을 줄이기 위해 제어된 패러티 벡터를 제안하였다. 그리고 제안된 두 패러티 벡터를 이용하여 Advanced SPRT 기법을 설계하였다. 여분의 관성센서 시스템을 대상으로 한 Advances SPRT 기법의 성능은 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.369-371
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• 2003

본 논문에서는 차세대 대체 에너지원으로서 주목받고 있으며, 상용화되고 있는 분산전원이 도입된 배전계통에서 고장이 발생한 경우, 경험적 최적화 알고리즘인 타부 탐색법을 적용한 고장 복구 알고리즘을 제안하고자 한다. 배전계통 고장복구 문제는 배전 선로상에 고장 발생시 최적의 부하절체를 함으로써 건전 정전구간을 최소화하는 것을 목적으로 한다. 배전 자동화시스템에서 분산전원 계통을 자동화하여 분산전원의 동작 상태를 감시하고 고장검출, 계통분리 또는 원격스위치를 제어함으로써 고장복구 방법을 제시한다. 제안한 알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 참고문헌의 예제 계통에 제안한 방법을 적용해 본 결과, 제안한 알고리즘이 해의 탐색속도 및 해의 성능면에서 우수함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2619-2627
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• 2009

비접지 배전계통에서 전체고장의 약 70%를 차지하는 지락고장 발생시에는 지락전류가 작아 검출이 어렵지만 고장상태로 전원 공급을 지속할 경우 사고 파급 및 기기 소손을 유발할 가능성이 있기 때문에 지락고장 처리는 매우 중요하다. 본 논문에서는 GPT(접지형 계기용 변압기, Ground Potential Transformer)에서 감지하는 영상전압 신호를 이용하여 고장선로를 검출하고, 비상시 연계선로를 이용하여 정전구역을 복구하기 위해 평상시 개폐기가 열려 있는 상태로 배전선로 사이를 연결하는 상시개방점을 이동하며 각 구간을 차례로 분리하면서 GPT 신호의 사라짐 여부를 감시하여 고장구간을 검출하는 방법을 제안한다. 고장구간 탐색 시 전체 정전이 없고, 고장구간 검출과 건전구간 복구가 동시에 가능하며 다양한 형태의 배전계통 구성에 적용 가능하다는 점에서 효율적이다. 본 논문에서 제안하는 고장처리 방법을 프로그램으로 개발하여 베트남 배전자동화 시범사업에 적용함으로써 알고리즘 및 프로그램의 적정성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.172-176
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• 2000

The paper presents the fault detection and isolation of two DC-DC converters parallel operation by ZCT method. Two experimental prototype converters were designed and implemented for evaluation of fault tolerant system. The experimental results show that fault detection and isolation circuit works very well.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.56-66
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• 2016

모델기반 FDI 과정에서 모델오차와 센서잡음은 피할 수 없으므로 견실성은 모델기반 FDI에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 선형모델 오차 및 신호잡음으로 인하여 고장진단 과정에서 발생하는 결함판단 오류들을 비선형 NARX (Nonlinear Auto Regressive eXogenous) 모델과 칼만추정기를 적용하여 개선하는 방법을 제안하였다. 최종 고장판단은 퍼지로직을 이용하여 발생하는 오차의 추이에 대한 확률로 결정하여 순간적인 신호잡음에 강인하도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 운용 환경조건에서 엔진제어기의 고장허용에 따른 성능을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.756-757
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• 2011

보호장치는 전력계통에 고장이 발생할 경우 신속 정확 하게 고장을 검출하여 고장부분을 계통으로부터 분리시킴으로써 각종 설비의 손상을 막고 정전구간을 최소화 하여 계통의 안정화를 향상시키는 장치이다. 현재 한전 및 발전사 뿐만아니라 수자원공사의 수도사업장에서도는 원격감시 제어를 통한 무인화와 함께 디지털보호계전기가 설치 운영되고 있다. 디지털 보호계전기는 기존의 기계식 보호계전기가 수행하는 보호기능보다 우수한 성능이 입증되었으며 최근 반도체 기술의 비약적 발전과 보호 알고리즘의 지속적인 개발로 보호계전기의 디지털화가 가속되고 있고 더욱 개선된 고성능, 다기능의 보호계전기 또는 IED가 산업현장에 적용되는 추세에 있다. 본 논문에서는 과전압 보호계전기와 부족전압 보호계전기의 기능 및 동작특성에 대하여 연구하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.59-70
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• 2022

본 논문에서는 쿼드로터의 모터 하나가 완전히 고장이 발생한 경우 쿼드로터의 위치 제어를 위한 능동 결함 허용 제어 방법을 제안한다. 소각의 가정 없이 라그랑지 방정식을 사용하여 쿼드로터의 동적 방정식을 구한다. 제안한 방법에서는 모터의 결함 검출을 위해 고장 검출 및 진단(FDD) 모듈과 고장 검출 및 분리(FDI) 모듈로 구성되는 고장 검출모듈을 설계한다. FDD 모듈에서는 구해진 동력학에 기반하여 쿼드로터의 상태를 관측하는 비선형 관측기를 설계한다. 관측된 쿼드로터의 상태들를 이용하여, 유수 신호를 설계하고 결함을 검출하기 위한 유수 신호의 적절한 문턱 값을 설정한다. 또한 설계된 추가 조건을 사용하여 결함 위치를 알아내기 위한 FDI 모듈을 설계한다. 모터의 결함을 검출한 후 쿼드로터가 원하는 경로로 비행하기 위해 다중 슬라이딩 표면 제어 기법에 기반한 결함 허용 제어기를 설계한다. 마지막으로, 모의실험을 통해 제안한 능동 결함 허용 제어 방법이 효용성을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1037-1043
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• 2004

In this paper, a new fault detection and isolation algorithm fur inertial sensor system is proposed. To identify the inertial sensor fault, single antenna GPS receiver is used as an effective redundancy source. To use GPS receiver as redundancy for the inertial sensors, the algorithm to estimate the attitude and acceleration using single antenna GPS receiver is adopted. By using Doppler shift of carrier phase signal and kinetic characteristics of aircraft, attitude information of aircraft can be obtained at the coordinated flight condition. Based on this idea, fault diagnosis algorithm for inertial sensors using single antenna GPS based attitude is proposed. For more effective FDI, decision variables considering the aircraft maneuver are proposed. The effectiveness of the proposed algorithm is verified through the numerical simulations.