국내 제조업체의 기술발달로 인해 각 산업계의 모듈 및 시스템에 대한 차체 개발과 더불어 이전 외국업체에 의해 설계된 시스템들에 대한 국산화가 많이 이루어지고 있다. 신뢰성평가에 있어서도 예전부터 수행하고 있는 부품단위의 시험평가와 더불어 최근에는 모듈 류에 대한 시험평가요구가 증가하고 있으며 특히, 이들 개발 모듈류에 대한 신뢰성확보를 위해 가속수명시험(ALT)과 초기고장을 가려내기 위한 번인(Burn-In)시험이 많이 행해지고 있다. 이들 시험을 위해서는 장시간에 걸쳐 그 모듈류의 기능을 점검하고 모니터링 할 수 있는 측정자동화 시스템이 필수적이다. 본 연구에서는 이런 측정 자동화시스템 제작에 관련된 내용을 기술하고 실제 적용 사례를 제시하여 모듈류의 가속수명시 기능점검에 대해 논하였다.
본 논문은 국산화 개발중인 GIL시스템의 장기신뢰성 시험방안을 검토 및 분석한 것이다. 개발될 GIL시스템을 실선로에 적용하기 위해서는 사전에 그 성능을 검증하기 위한 일련의 시험이 필요한 데, 본 논문은 그 첫 단계로 국산화 개발 GIL의 사양을 근거로 시험전압원 및 전류원, 시험선로 구성, 그리고 주요 시험항목 등에 대한 내용을 다룬다.
원자력발전에 사용되는 모든 제어시스템은 성능뿐만 아니라 신뢰성과 안전성이 매우 중요시되고 있다. 국내에서 제작되고 있는 경수로형 원자력발전소 제어봉 구동장치 또한 이런 성능시험 및 평가를 위해 전량 외국에서 이루어져 왔으며, 많은 경제적 비용이 지불되어 왔다. 국내에서 제어 구동장치의 자체 성능시험을 위해 가동중인 원자력발전소의 시스템과 동일한 조건에서 시험할 수 있는 시험장치를 개발하였다. 시험장비를 국산화함으로써 비용절감과 다양한 실험으로 우수한 제품개발에 크게 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 1.04배 드릴비트 직경 및 1.02배 드릴비트 직경 시 앵커의 신뢰성시험을 수행하였다. 각 변수별 시험을 통해 앵커의 표준편차 및 변동계수를 검토하였고, 기준시험 결과와 비교 평가하였다. 1.04배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한 인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.04배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 74%, M16 앵커는 약 55% 정도로 나타나 앵커의 내력이 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 253% 및 210%로 나타나 1.04배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다. 1.02배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.02배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 48%, M16 앵커는 약 53% 정도로 나타나 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 136% 및 168% 로 나타나 1.02배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다.
항공교통관제사와 조종사 사이의 의사소통은 항공기 운항 안전에 있어서 매우 중요한 요소이다. 국제민간항공기구(ICAO)는 민간항공운송산업의 발전과 안전 도모를 위해 조종사 영어자격능력 시험을 의무사항으로 규정하고 있다. 왜냐하면 조종사의 우수한 의사소통능력은 비상상황 또는 비정상상황을 즉각적으로 대응할 수 있는 매우 필수적인 능력들 중 하나이기 때문이다. 대한민국 국토교통부는 2006년부터 ICAO EPTA 시험을 민간항공운송에서 조종사 의무자격시험으로 법적으로 규정하고 산하기관인 교통안전공단을 통해 시험을 주관하고 있다. 본 연구는 EPTA 시험에 응시하는 응시자의 시험에 대한 신뢰성을 증진시키고 시험제도의 발전방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 본 연구는 첫째, EPTA 시험제도와 관련한 이론적 배경을 고찰하였다. 둘째, EPTA 시험제도의 국내에서 정착 및 발전과정을 살펴보았다. 셋째, EPTA 시험제도의 신뢰성증진 및 발전방안 모색을 위해 총 15명의 항공전문가들을 대상으로 질적 연구를 수행하였다. 본론의 질적연구를 통해 연구자들은 국외 ICAO 공식 인증 EPTA 시험결과와 국내 교통안전공단이 주관하는 EPTA 시험결과를 바탕으로 교차응시에 따른 EPTA 등급을 비교·분석할 수 있었으며 시험응시자들에 대한 인터뷰를 통해 국내 EPTA 시험 발전을 위한 개선방안을 도출하였다.
현재 네트워크 장비 관련 시장에서는 기술력과 가격대 성능비와 같은 객관적인 평가 기준에 의한 공정경쟁이 시장을 지배하게 되었다. 즉, 독립성과 신뢰성을 가지고 있는 사설 시험소들의 시험 결과와 인증 마크가 네트워크 장비 구매자들의 구매 기준으로 적용되기에 이른 것이다. 이에 본 고에서는 우리나라에서 시행 중인 네트워크 장비 시험인증 기관의 체제에 대해 고찰하여, 국내 시험 인증 기관의 시험인증 서비스에 대한 개선 사항을 제안하고자 한다.
최신 발전제어시스템은 신뢰성, 편의성 및 범용성 크게 세가지 설계의도를 가지고 개발되고 있다. 다중화제어기, 이중화통신, 진단 및 감시시스템 등을 채택하여 높은 신뢰성을 확보하였으며 프로그램 오류파악 및 수정 등의 편의성이 좋은 기능블럭형 타입 프로그램을 이용하여 제어로직을 작성하고 있다. 또한, 발전방식 및 제어대상에 관계없이 활용 가능한 범용적인 고속제어시스템을 개발하여 발전소에 적용하고 있다. 본 논문에서는 최근 전력연구원에서 개발한 고속의 기능블럭형 제어기와 다중화기술이 결합된 여자시스템의 설계구성 및 특징을 기술하고 시스템의 신뢰성확보를 위해 수행한 성능시험 결과를 수록하였다.
가속수명시험은 매우 신뢰성이 높은 제품의 수명분포에 대한 정보를 빨리 얻기 위해 사용된다. 이때, 빠른 시간안에 정보를 얻기 위해 제품의 사용조건보다 높은 스트레스 즉 온도, 압력, 전압, 진동등을 사용하여 시험을 하게 되는데 최대 시험 스트레스는 미리 실험자에 의해 선택되게 된다. 그러나 주어진 최대 시험 스트레스가 스트레스의 한계범위를 벗어나는 경우에는 사용조건과 다른 고장구조가 발생할 수 있고, 이로 인하여 편의가 큰 신뢰수명의 추정치를 얻을 수 있다. 기존의 논문에서는 실험자의 경험 또는 사전시험을 통해 미리 설정된 최대 시험 스트레스하에서 제품수명의 표준편차를 최소화하기 위한 최적가속수명시험 설계방법을 제시하였다. 그러나 본 논문에서는 와이불 분포에서 1) 사용조건에서의 수명추정치의 분산 .leq. k, 2) 스트레스의 범위를 벗어나지 않는 최대 시험 스트레스의 최소값을 구하는 설계방법을 제시하고, 또한 구한 스트레스에서의 수명 및 최소 시험 스트레스에서 시험되어야 할 제품의 수를 추정한다. 이때, 사용전압에서의 수명을 계산하기 위하여 inverse power law 모형을 도입하였으며, type I censoring 방법을 사용하여 수명 데이타들은 모든 제품이 고장나기 전에 분석될 수 있도록 하였다.
원자력 발전소의 안전계통은 요구된 신뢰도를 확보하기 위하여 각 트립 변수(공정계통 및 핵관련 총11개)회로의 센서 및 트립로직으로 구성된 각자의 채널에 대하여 주기적으로 운전중에 운전원에 의해 수동으로 수행하므로 안전계통에 대한 신뢰도를 화보하고 있다. 안전계통에 대한 시험자동화는 컴퓨터에 의해 시험 신호의 발생과 시험 결과의 표시 및 기록이 자동적으로 프로그램에 의해서 수행되는 것을 의미하며, 시험 자동화에 의해 주기 시험에 따른 시험시간 단축과 운전원의 심리적 부담을 경감하여 운전원에 의한 인적 실수 방지 및 계통 신뢰도 향상에 기여하는 것은 물론 계통을 단순화하고 기기경비의 절감 효과를 가져온다. 현재 기존 중수로 발전소는 직접 시험 방식에 의해 모의 신호를 시험 대상 채널의 센서부분에 보내어 안전 계통을 시험하여 해당 루프에 대한 건전성을 점검하고 있는데, 이 방식은 시험회로가 복잡하여 이로인한 기기의 설치 경비 상승, 유지 보수의 부담 증가 및 운전원의 주기 시험에 대한부담감으로 인적 실수를 유발하는등 계통 신뢰도 저하의 문제점이 지적되어 개선이 요구된다.
측정불확도란 시험결과에 대하여 측정량을 합리적으로 추정한 값들의 분산 특성을 나타내는 파라미터(parameter)로써 ILAC(국제시험소인정협력체) 등의 국제기구와의 측정결과에 대한상호인정 및 신뢰성 확보에 필수적인 요소이다. 국제표준(ISO/IEC 17025)에 맞는 시험분석 결과의 도출을 위해서는 먼저 소급성을 유지하고 그에 따른 불확도를 산출하여야 한다. 소급성은 실험의 모든 과정에 불확도를 가지고 끊기지 않는 비교연결을 통한 국제(국가)표준과 연관시키는 시스템으로, sampling에서 측정결과의 도출까지 소급성을 유지하는 것만이 측정결과의 신뢰성(정확 및 정밀)을 유지하는 최상의 시스템이다. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurements(GUM)에 의한 불확도 계산 절차는 측정량(measurand)의 함수 표현, 입력량의 표준불확도(standard uncertainty)의 계산(표준편차, 평균의 표준편차), 합성표준불확도(combined uncertainty)의 계산, 확장불확도(expanded uncertainty)의 계산을 통한 통계적 추정을 하는 것이다. 오렌지 쥬스 중 카드뮴을 분석함에 있어서, 실험실에 대해서는 국제표준화(ISO17025) 시스템을 도입하고 분석시약 및 기기에 대하여 소급성을 유지하여, 분석결과의 신뢰성을 확보하기 위한 측정불확도를 산출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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