• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.331-337
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• 2015

본 연구에서는 화강암 풍화토와 편마암 풍화토를 대상으로 모형시험 수행 중 획득한 간극수압, 함수비 데이터를 대상으로 Hotelling의 T² 분석을 실시하여 사면의 이상거동을 감지할 수 있는 기법을 개발하였다. 각 시험에서는 간극수압 3개와 함수비 3개가 동시에 측정되며, 이들의 상관관계를 이용하여 신뢰구간 95.0%와 90.0%를 기준으로 T² 통계량을 계산하였다. 분석결과에 의하면 모형사면 내의 국부적인 붕괴는 센서 위치에 따라 감지하지 못하는 경우가 있으며, 사면 전체붕괴의 경우 수백 초에서 수천 초 전에 T² 통계량이 신뢰구간 90%를 초과하여 이상거동을 감지할 수 있었다. Hotelling의 T² 분석은 동일 사면 내 다양한 측정치 간의 상관성을 분석할 수 있어 유일한 관리기준치를 설정할 수 있으며, 신뢰도 수준에 따라 단계적인 예경보 기준설정이 가능하다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제44권4호
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• pp.1-11
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• 2021

Recently, the importance of preventive maintenance has been emerging since failures in a complex system are automatically detected due to the development of artificial intelligence techniques and sensor technology. Therefore, prognostic and health management (PHM) is being actively studied, and prediction of the remaining useful life (RUL) of the system is being one of the most important tasks. A lot of researches has been conducted to predict the RUL. Deep learning models have been developed to improve prediction performance, but studies on identifying the importance of features are not carried out. It is very meaningful to extract and interpret features that affect failures while improving the predictive accuracy of RUL is important. In this paper, a total of six popular deep learning models were employed to predict the RUL, and identified important variables for each model through SHAP (Shapley Additive explanations) that one of the explainable artificial intelligence (XAI). Moreover, the fluctuations and trends of prediction performance according to the number of variables were identified. This paper can suggest the possibility of explainability of various deep learning models, and the application of XAI can be demonstrated. Also, through this proposed method, it is expected that the possibility of utilizing SHAP as a feature selection method.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.41-47
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• 2009

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 기존의 애드혹 네트워크(Ad-hoc Networks)보다 제한된 노드 자원, 배터리 의존성과 같은 제약사항을 가진다. 이러한 이유로 기존의 방법들과는 다른 형태의 에너지 효율적인 라우팅 연구가 진행되었지만 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 노드의 에너지와 차수를 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘을 제안한다. 클러스터링과 같은 계층구조 방식은 본질적으로 데이터 집중 및 융합에 유리한 장점이 있으며, 클러스터 헤드의 관리에 의해서 일반 노드들을 조정하여 전력 소모도 낮출 수 있다. 또한 백본을 구성하는 백본노드만 라우팅 정보를 유지하여 제어트래픽과 같은 통신오버헤드를 크게 줄일 수 있으며, 깨어있는 노드의 수를 최소화할 수 있다. 그러나 백본노드들은 비백본 노드의 트래픽을 모두 처리해야 하므로 에너지 소모가 크다. 따라서 에너지레벨 또는 차수가 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤드 주변 노드 간 패킷전달의 역할을 분산함으로써 전체 네트워크 라이프타임(Network Lifetime)을 증가시킬 수 있는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 10.36%, 차수측면에서 약 24.05%의 성능 향상을 보이며, 네트워크 라이프타임도 향상되었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.109-121
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• 2024

섬유, 자동차와 같은 여러 제조 공정에서 설비가 고장이 나 멈추게 되면 기계가 작동하지 않게 되고 이는 기업의 시간적, 금전적 손실로 이어진다. 따라서 설비의 고장이 발생하기 전, 고장을 예측하여 정비할 수 있도록 설비의 이상을 사전에 탐지하는 것이 중요하다. 대부분의 설비 고장 원인은 설비의 필수 부품인 베어링의 고장으로, 베어링의 고장을 진단하는 것은 설비예지보전 연구의 핵심이기도 하다. 본 논문에서는 베어링의 진동 신호를 분석하여 SWT-SVD 전처리 알고리즘을 제안하고 이를 시계열 이상탐지 모델 네트워크 중 하나인 어노멀리 트랜스포머에 적용하여 베어링 이상탐지 모델을 구현한다. 제조공정의 베어링 진동신호는 실시간으로 센서값들의 이력이 작성되어 노이즈가 존재하므로, 이를 줄이기 위해 본 연구에서는 정상 웨이블릿 변환(Stationary Wavelet Transform)을 사용하여 주파수 성분을 추출하고, 특이값 분해(Singular Value Decomposition) 알고리즘을 통해 유의미한 특징들을 추출하는 전처리를 진행한다. 제안하는 SWT-SVD 전처리 방법을 적용한 베어링 이상탐지 모델 실험을 위해 IEEE PHM학회에서 제공하는 PHM-2012-Challenge 데이터 세트를 활용하였으며, 실험 결과는 0.98의 정확도와 0.97의 F1-Score로 우수한 성능을 보였다. 추가로, 성능 향상을 입증하기 위해 선행 연구들과 성능 비교를 진행한다. 비교 실험을 통해 제안한 전처리 방법이 기존의 전처리보다 높은 성능을 보임을 확인하였다.

• 소음진동
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• 제8권6호
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• pp.1181-1192
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• 1998

본 연구에서는 신경조직망을 이용한 항공제어계의 내고장성 성능에 대해 관점을 두었다. 이 내고장성 제어계는 감지기와 작동기의 고장 발견. 확인 그리고 보완으로 이루어진다 SFDIA는 주 신경조직망과 n개의 국소 신경조직망으로 이루어지는데, 여분의 감지기 없이 n개의 감지기로 내고장성 능력을 성취함을 목적으로 한다. 또한, AFDIA는 같은 주 신경조직망과 세개의 신경조직망 제어기들로 구성되며. 이 제어기들은 평형을 유지하는 역할을 하며 고장으로 인한 pitching. rolling. 그리고 yawing moment를 상쇄하는 기능을 한다. 본 연구에서는 특히 잘못된 경보와 고장 확인의 성능이 떨어짐이 없이 SFDIA와 AFDIA의 효과적인 통합 기능을 수행하는데 중점을 두었으며 여러 가지 작동기와 감지기의 고장에 대한 연구 결과가 제시되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.599-602
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• 2011

일회성 비행체의 경우 임무 수행 시작 후에 발생하는 센서 등이 고장 나더라고 이를 극복하고 임무를 완료할 수 있게 강인하게 추진체 제어기를 설계하여야 한다. 이러한 비행체에는 중요 센서의 고장에 대비하여 대체 가능한 센서를 여분으로 장착하여 내결함성을 향상시키고 있다. 이 경우 추가 센서 장착으로 인해 비행체의 가격이 상승하게 된다. 본 논문에서는 NARX 모델을 사용하여 적용대상 추진체의 속도 센서를 대치 가능하게 하였고 각각의 센서 신호는 모델 기반의 고장 진단을 수행하여 고장 식별을 하였다. 설계된 NARX 및 고장 진단 알고리즘은 최적화하여 TI 사의 TMS320F2812 에 탑재되어 실시간으로 HIL 장비와 연동될 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 최소한의 센서를 적용하여 일회성 비행체의 내결함성을 향상시키고 복잡한 고장 상황하에서 주어진 임무를 완료할 수 있는 추진체 제어기의 설계하여 HIL 환경에서 시험하여 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.419-428
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• 2015

무선 센서 네트워크에서 다중경로 라우팅 프로토콜은 데이터 전송의 신뢰성을 향상시키기 위한 대표적인 방법들 중에 하나이다. 그러나 기존의 다중경로 라우팅 방법들은 응용의 요구된 전송 신뢰성을 만족시킬 수 있는 경로의 수를 결정하고 탐색하는 방안에 설계의 초점을 맞추고 있다. 따라서 기존의 방법들은 경로의 수가 증가할수록 경로의 공유나 경로 간의 간섭으로 인한 전송 실패율이 증가하게 되고 데이터 보고에 필요한 에너지 소비량이 급격히 증가하는 문제점들을 가지고 있다. 이런 문제점들을 해결하기 위해서, 본 논문은 전달 신뢰성의 손실 없이 경로의 수를 줄이기 위한 에너지 효율적인 협력 다중경로 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안 방법은 무선 분리된 다중경로들이 상호 협력하여 경로 실패에 대한 높은 회복력을 제공하고 적은 경로의 수로도 높은 전달 신뢰성과 안정적인 전달 지연시간을 보장할 수 있다. 본 논문은 모의실험을 통해서 기존의 방법과 제안 방법의 라우팅 성능을 비교 분석한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.155-159
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• 2002

Wire ropes are used in a myriad of various industrial applications such as elevator, mine hoist, construction machinery, lift, and suspension bridge. Especially, wire rope of crane is important component to container transfer. If it happens wire rope failures in operating, it may lead to safety accident, economic power loss by productivity decline, competitive power decline of container terminal and so on. To solve this problem, we developed wire rope fault detecting system as a portable instrument, and this system is consisted of 3 parts that fault detecting part using hall sensor, permanent magnets and analog unit, and digital signal processing part using data acquisition card, monitoring part using wavelet transform, denoising method. In this paper, a wire rope is scanned by this system after makes several broken parts on the surface of wire rope artificially. All detected signal has external noise or disturbance according to circumstances. So, we applied to discrete wavelet transform to extract a signal from noisy data that was used filter. In practical applications of denoising, it is shown that wavelet pursue it with little information loss and smooth signal display. It is verified that the detecting system by denoising has good efficiency for inspecting faults of wire ropes in service. As a result, by developing this system, container terminal could reduce expense because of extension of wire ropes exchange period and could competitive power. Also, this system is possible to apply in several fields like that elevator, lift and so on.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권2호
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• pp.84-94
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• 2018

In recent years, the diminishing of operation and maintenance cost using advanced maintenance technology is attracting many companies' attention. Especially, the heavy machinery industry regards it as a crucial problem since a failure of heavy machinery requires high cost and long downtime. To improve the current maintenance process, the heavy machinery industry tries to develop a methodology to predict failure in advance and to find its causes using usage data. A better analysis of failure causes requires more data so that various kinds of sensor are attached to machines and abundant amount of product usage data is collected through the sensor network. However, the systemic analysis of the collected product usage data is still in its infant stage. Many previous works have focused on failure occurrence as statistical data for reliability analysis. There have been less works to apply product usage data into root cause analysis of product failure. The product usage data collected while failures occur should be considered failure cause analysis. To do this, this study proposes a methodology to apply product usage data into failure cause analysis. The proposed methodology in this study is composed of several steps to transform product usage into failure causes. Various statistical analysis combined with product usage data such as multinomial logistic regression, T-test, and so on are used for the root cause analysis. The proposed methodology is applied to field data coming from operated locomotive and the analysis result shows its effectiveness.

• 센서학회지
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• 제10권1호
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• pp.33-41
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• 2001

와이어 로프는 무거운 중량을 안전하게 운반하거나 기계적인 에너지를 빠르게 전송하는 곳과 같은 산업응용 분야에 광범위하게 사용되어 왔다. 특히, 운전 중 엘리베이터의 와이어 로프가 파손되면 큰 재산 상 손실과 주변 인명의 심각한 상해를 초래할 수 있다. 따라서, 와이어 로프의 정기적인 검사는 매우 중요하다. 와이어 로프의 고장 검출은 로프의 구조, 특성, 결함 특성, 검출방법과 신호처리 방법에 대한 기본적인 이해가 요구된다. 이 연구에서는 엘리베이터에 노화된 와이어 로프에 대한 마모, 단선, 부식과 형붕괴와 같은 결함을 검출하기 위하여, Hall 센서를 결합한 새로운 결함 검출시스템의 개발에 대하여 다룬다. 휴대용 계측기로서 검출기를 사용하기 위하여, Hall 센서를 가진 센싱 부분과 아날로그 신호처리 및 프로그램의 제작에 대한 몇 가지 특성들이 서술되었다. 제작된 검출시스템에 대한 실험과 실장시험 결과 역시 제시되었다. 그 결과, 검출시스템은 사용 중인 노화된 와이어 로프의 결함을 검출하는데 양호한 효율성을 갖는다는 것을 확인하였다.