신뢰성이란 "부품이나 시스템이 주어진 환경에서 고장 없이 일정기간 동안 요구기능을 수행하는 특성"으로서, 신뢰성 기술수준은 선진국과 후진국의 기술경쟁력을 비교하는 주요 척도중 하나로 인식되고 있다. 이에 신뢰성의 역사적 배경과 가속시험의 개념을 살펴보고, 가속수명시험을 통해 항공기용 시동/발전기의 수명을 확인하고, 안전성을 평가한다.
공기압 액추에이터는 자동화 생산라인 등의 다양한 산업분야에서 사용되고 있으며, 고장이 발생하면 전체 시스템에 막대한 손실을 야기 시킬 수 있는 부품이다. 그러나 기존 공기압 액추에이터에 대한 연구는 설계 관점에서의 연구나 특성해석 및 구동속도 등의 제어관점에서의 연구가 대부분이었으며, 실린더의 수명과 신뢰성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이와 연관하여 최근 공기압 액추에이터의 신뢰성에 대한 중요성 및 소비자의 요구수준이날로 증대되고 있으며, 최근 공기압 액추에이터의 수명분포 데이터를 분석과 가속수명시험 실시를 통한 수명분포 추정과 형상모수의 동일성 검정, 제안한 복합가속 수명시험 모델에 대한 유용성 검증 등의 연구와 ISO를 중심으로 규격화를 위한 활동이 활발히 진행되고 있다. 따라서 공기압 액추에이터에 대한 신뢰성 평가기법 및 가속수명 시험평가 기술에 대한 기술적 접근법을 소개하고자 한다.
일반적으로 미모시험의 목적은 재료의 내마모성을 평가하는데 있다고 할 수 있다. 그러나 마모시험의 결과는 재료의 성질에만 연관된 재료 고유의 성질이 아니기 때문에 시험기의 형상과 시험편의 접촉모드, 시험분위기 등의 재료외적인 인자들에 의해 상당히 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 재료의 내마모성을 평가하기 위해서는 그 재료가 쓰이고 있는 실제 상황에서 시럼을 하는 것이 가장 좋은 것이지만 실제 상황에서 시험을 하기가 어려운 경우가 대부분이므로 모사실험의 방법이 많이 이용되고 있다. 그러나 모사실험의 경우에는 시험결과의 신뢰성이 매우 중요한 요소가 되며 이러한 신뢰성의 구축이 실험결과 못지않게 중요하다고 할 수 있다. 하지만 현재의 마모시험 데이터는 대부분 특정 연구실에서 특정 시험기로 평가한 것이 주류를 이루고 있어 위의 요구사항을 충족시키지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 마모데이터의 신뢰성을 보장하고, 마모시험의 표준화에 도움이 되고자 마모에 관심이 있는 연구자들이 그룹을 이루어 공동연구를 실시하였다.
제조기업의 경우 여러 종류의 데이터가 수집된다. 이 중 많은 데이터는 약간만 변형하면 제품의 신뢰성 평가에 유용한 정보로 활용될 수 있다. 이 연구에서는 우선 제조기업에서 수집될 수 있는 데이터로 제품, 기술, 재무, 고객 등과 관련된 데이터는 어떤 것이 있는지 살펴본다. 다음으로 데이터가 발생할 수 있는 근원으로서 회사의 비즈니스 매니지먼트 시스템, 과학저널, 시험 및 마케팅조사 데이터 등에 대해 알아본다. 다음으로 제품의 신뢰성평가를 위해 제품수명주기에 걸쳐 어떤 종류의 데이터가 수집되는지 알아본다. 우선 제품의 개발단계에서는 구성요소별로 신뢰성시험을 실시하고, 서브시스템 및 시스템 차원에서도 신뢰성시험을 실시하여 신뢰성 관련 데이터를 수집한다. 한편, 제조단계에서는 제품의 기능시험 및 설계변경시험 등에 관한 데이터를 수집하고, 필드단계에서는 제품의 필드에서 어떤 문제가 일어나는지 파악하여 데이터의 형태로 수집한다. 마지막으로 데이터 수집 시 추후의 합리적인 분석을 위해 들어가야 할 내용이 무엇인지 살펴본다.
The environmental problem is a main subject of the 21C and an environment destruction phenomenon by various kinds of environmental materials is reaching serious level. Nations to be classified as the environmental developed country, are born again environmental rich country. And they earn a large income by trade Every kind environmental resource in an international commercial transaction. Especially, the study that a reliability assessment method to prevent to reliability problem to be happened when the solder lead(lead-free solder), non-cd component, non-bromide component(without the polybrominated biphenyls(PBB) and polybrominated diphenyl ethers(PBDE))and hexavalent chromium(Cr VI) clearance component and mercury-free applied to electronic equipment is progressed. As the result of the study for applying of a reliability assessment technique of lead-free solder that recognized the most of urgent problem at the company, combination accelerated life test could taken by adding and appling the part of a humidity acceleration part to Eyring Model which is proposed by R.E.Thomas. The reliability assessment methods study of PWB clean environmental materials is expected to respond to a reliability elevation and environmental material regulation policy spreading all over the world by beginning form Europe.
무기체계 시험평가의 중요성은 국방예산의 효율성 및 무기체계의 신뢰성 제고 측면에서 아무리 강조하여도 지나침이 없을 것이다. 국방예산 획득여건의 악화는 획득비용의 절감과 이에 따른 경제적인 시험평가를 요구하고 있어 현재의 시험평가 방법을 보다 더 효율적.경제적인 방법으로 전환하여 현재의 국방예산 감소추세에 대응하며 시험평가에 소요되는 시간 및 비용을 절감하고 시험평가의 신뢰성을 제고하는 시험평가체계 개선 방안의 모색이 절실히 요구되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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