• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.111-118
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• 2023

스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.1-11
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• 1995

고온설비에 사용되고 있는 고온재료의 재료특성 변화와 이의 평가방법에 대하여 극히 제한된 범 위에서 개략적으로 기술하였다. 이러한 고온설비의 재질열화에 대한 대책은 초임계압 화력발 전설비 등을 비교적 조기에 도입한 선진국은 물론 최근 발전설비의 보일러 및 터빈을 비롯하여 석유화학 설비의 압력용기 등과 같이 고온.고압 하에서 장시간의 운전이력을 갖는 고온기기의 수가 증가하는 상태에 있는 우리나라에 있어서도 이들 설비의 정확한 수명진단과 장수명화 기 술의 개발은 시급히 해결해야할 과제로 되고 있다. 또 이러한 문제들은 대부분 용접 부위가 문제점으로 제시되고 있다. 따라서 이를 원활히 해결하고 확실한 진단과 잔여수명예측에 대한 기술의 개발을 위해서는 산.학.연의 공동연구를 통하여 종합적이고 체계적인 연구가 절실하게 요구되며, 상호 습득하고 있는 정보교환도 중요하다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.104-110
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• 2013

In this paper, the design procedure and results for 'Residual Life Prediction System Considering Corrosion and Coating' are explained, which is one module of 'Life-cycle Management System of Ship and Offshore Plant's' Operation. This 'Residual Life Prediction System' has two main functions; one is residual life prediction function based on probability processing using corrosion measurement data of ship's major structural members, and another is rust rate prediction function based on visual image processing of inspection photos. The analysis of system user requirements and functions are introduced, and the structure and environment of the developed system are explained.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.12-24
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• 1995

최근에 국내 화력발전설비도 사용 기간이 30년을 넘게 됨에 따라, 고온설비의 경년열화도 평가 및 수명예측 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 l965년부터 사용되어 노 후된 영월화력발전소 2호기의 주증기 파이프를 대상으로 실시한 열화도 및 수명평가 결과를 보고하였다. 주증기관의 취약부인 맞대기 용접부, 지류 용접부, Y부 및 T부 등의 용접부에 대해 표면복제법, 경도측정법을 사용하여 수명평가를 실시하였으며, 비파괴 검사에 의해 균열이 탐지된 경우에는 수명평가 컴퓨터 코드를 사용하여 균열성장에 의한 잔여수명을 계산하였다. 또한 파이프 모재의 잔여 수명은 해석적 방법에 의해 정량적으로 잔여수명을 계산한 후, 외경 패출량 측정, 입계부식법 등에 의해 재질 열화도를 정성적으로 평가하였다. 본 논문에서 사용한 기법 이외의 방법을 사용하여 수명평가 정확도를 개선하는 방향에 대한 의견도 제시하였다.

• 전기저널
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• 통권429호
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• pp.94-95
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• 2012

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.717-722
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• 1996

원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식 현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하여 특정 원전 2차 계통의 전 부분을 망라하여 실제 평가를 수행하였으며, 이를 현장에서 초음파검사로 측정한 결과와 비교하였다. 본 시스템으로 평가한 침식부식률을 실제 측정으로 산출한 침식부식률과 비교해 본 결과, 오차 100% 이내에 포함되는 부위가 92%에 달하는 것으로 확인되었다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME 코드 및 BS 코드의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있으며, 침식부식으로 인한 배관의 두께가 최소허용치 이하로 떨어질 경우에는 국부 배관감육평가를 수행 할 수 있는 시스템의 형태로 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.611-620
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• 2021

정비 산업은 사후정비, 예방정비를 거쳐, 상태기반 정비를 중심으로 진행되고 있다. 상태기반 정비는 장비의 상태를 파악하여, 최적 시점에서의 정비를 수행한다. 최적의 정비 시점을 찾기 위해서는 장비의 상태, 즉 잔여 유효 수명을 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 이에, 본 논문은 시뮬레이션 데이터(C-MAPSS)를 사용한 터보팬 엔진의 잔여 유효수명(RUL, Remaining Useful Life) 예측 모델을 제시한다. 모델링을 위해 C-MAPSS(Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation) 데이터를 전처리, 변환, 예측하는 과정을 거쳤다. RUL 임계값 설정, 이동평균필터 및 표준화를 통해 데이터 전처리를 수행하였고, 주성분 분석(Principal Component Analysis)과 k-NN(k-Nearest Neighbor)을 활용하여 잔여 유효 수명을 예측하였다. 최적의 성능을 도출하기 위해, 5겹 교차검증기법을 통해 최적의 주성분 개수 및 k-NN의 근접 데이터 개수를 결정하였다. 또한, 사전 예측의 유용성, 사후 예측의 부적합성을 고려한 스코어링 함수(Scoring Function)를 통해 예측 결과를 분석하였다. 마지막으로, 현재까지 제시되어온 뉴럴 네트워크 기반의 알고리즘과 예측 성능 비교 및 분석을 통해 k-NN 활용 모델의 유용성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.30-36
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• 2021

정유 및 석유화학산업의 개질로 튜브에 사용되는 mod HP강에 대한 잔여수명의 예측법을 튜브의 표면 금속조직에 석출된 탄화물의 면적분율에 대한 정량적인 평가를 통해 연구하였다. 표면복제법을 활용한 미세조직 분석을 통하여 탄화물의 면적분율과 잔여수명 사이의 관계를 실험적으로 구하였다. 신재(Virgin)와 950 ℃의 개질로에서 1.8, 6.0, 7.2, 8.5, 9.7 및 16.2년 실제 사용한 튜브들을 광학현미경(OM)을 사용하여 관찰하였으며, 석출물의 면적분율을 Image J 프로그램을 이용한 정량적 이미지 분석에 의해 측정하였다. 석출물의 면적분율이 증가함에 따라 잔여수명이 감소하여 서로 반비례하는 결과를 보여주었다. 이 관계를 사용온도와 수명을 결합한 파라미터인 LMP로 나타내면, 신재에서 LMP 값이 가장 높게 나타났고, 사용시간이 증가할수록 LMP가 감소하여 잔여수명이 줄어 듦을 나타내었다. LMP와 탄화물의 면적분율과의 상관관계를 나타내는 관계식을 도출하였다. 도출한 관계식은 현장에서 잔여수명 평가를 위해 표면복제법 적용으로 면적분율을 측정하여 잔여수명을 평가하는데 사용될 수 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.951-956
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• 1995

원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하는 연구를 수행하였다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME Code의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있는 Prototype의 평가시스템 형태로 개발되었으며, 특정호기의 2차측 배관들 중에서 침식부식에 특히 민감한 T-형 및 L-형 배관을 선택한 후 시스템화시켜 검토하였다.

• 기계저널
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• 제32권4호
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• pp.351-357
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• 1992

고온 사용 설비의 잔여수명을 진단하는 비파괴적인 여러 가지 방법 중에서 현장에서 간단히 측 정을 함으로써 경년열화 정도를 비교적 쉽게 알아낼 수 있는 경도법에 대하여 살펴보았다. 이 방법은 크립손상 평가뿐만 아니라 피로 손상 평가에도 사용되고 있으며 외국의 경우 현장에서 많이 사용되고 있는, 가장 보편화된 방법 중의 하나이다. 국내의 경우에도 노후화된 고온 사용 설비가 상당수되기 때문에 설비의 안전성이나 경제적인 운용을 위해서 이들의 손상 정도를 정 기적으로 진단할 필요성이 매우 크나 이에 대한 연구 성과는 외국에 비하여 미미한 편이기 때 문에 앞으로 이에 대한 많은 노력이 이루어져야 한다고 생각되나. 특히 현장에서는 휴대용 시 험기를 사용하여야 하나 수명평가에는 비커스 경도값을 사용하고 있기 때문에 이들의 경도 환 산에 대한 D/B 확충이 시급한 실정이다. 또한 기존 기술의 습득 및 손상 평가의 정확도 향상, 새로운 방법들의 개발 그리고 이들의 현장 적용 등을 위해서는 실기 사용재의 입수, 정보교환, 전문가시스템(expert system) 개발을 위한 D/B 구축 등 산 . 학 . 연의 협동이 절실히 요구된다.