• 제목/요약/키워드: 고장모델

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C-MAPSS 데이터를 이용한 항공기 엔진의 신경 회로망 기반 건전성관리 (Neural Network based Aircraft Engine Health Management using C-MAPSS Data)

  • 윤유리;김석구;조성희;최주호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.17-25
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    • 2019
  • 항공기 엔진의 고장예지 및 건전성 관리(PHM)는 고장 또는 수명한계 도달 전에 잔존 유효 수명을 예측하는 것이다. PHM 기술 중 예측모델을 확립하는 방법은 물리 기반과 데이터 기반 방법이 있다. 물리기반 방법은 적은 데이터로 정확한 예측이 가능하지만 확립된 손상 물리 모델이 적어서 적용에 한계가 있다. 본 연구는 따라서 데이터 기반 방법을 적용하였으며, 수명 예측을 위해서 신경회로망 알고리즘 중 Multi-layer Perceptron을 이용하였다. 이를 위해 미국 항공우주국(NASA)에서 개발한 C-MAPSS 코드로 생성된 가상 데이터 세트를 이용하여 신경회로망을 학습하였다. 학습된 신경회로망 모델은 테스트 세트에 적용한 후 잔존 유효 수명의 신뢰구간을 예측하고 실제 값을 통해 정확도를 검증하였다. 또한 본 연구에서 제시된 방법을 기존 문헌의 것과도 비교하였고 그 결과 비교적 양호한 정확도를 확인할 수 있었다.

SIMULINK와 LabVIEW를 이용한 소형 터보제트 엔진의 실용 통합 상태 진단 시스템 개발 (Development of Practical Integral Condition Monitoring System for A Small Turbojet Engine Using SIMULINK and LabVIEW)

  • 공창덕;고성희;박길수;박광림
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.80-88
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    • 2013
  • 최근 개발되는 엔진 진단 시스템들은 현장에서 일하는 엔진 정비사들이 이들 시스템들의 복잡성, 비실용성, 공학적 이해부족으로 사용하기가 매우 어렵다. 따라서 실용성 있는 엔진 진단시스템이 요구된다. 본 연구는 작동중인 온라인 성능진단 자료와 기본엔진 성능모델에 의해 계산된 초기고장이 없는 엔진 성능자료와의 비교를 통한 소형엔진의 실용적 성능진단 시스템 개발에 관한 것이다. 또한 제안된 성능진단 시스템은 성능이 저하되거나 고장이 난 엔진으로 간주되는 작동 중 엔진과 고장이 없는 엔진으로 간주되는 기본 엔진 성능모델 사이의 구성품 성능특성을 비교함으로서 가스경로 구성품의 온라인 진단을 확인할 수 있다. 개발된 상태진단시스템은 실제 적용을 용이하게 하기위해 SIMULINK와 LabVIEW프로그램을 이용하여 사용자조건의 GUI형 프로그램으로 작성하였다.

다중 전송선에 영향을 받는 Crosstalk 잡음을 위한 테스트 생성 (Test Generation for Multiple Line Affecting Crosstalk Effect)

  • 이영균;양선웅;김문준;장훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권9호
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    • pp.28-36
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    • 2002
  • VLSI 영역에서 전송선에 발생하는 상호교차 커패시턴스(cross-coupling capacitance)가 중요한 이슈가 됨에 따라 이로 인한 고장을 검출하는 몇 가지 ATPG 알고리즘이 제안되었다. 대부분 단일한 능동선로만을 대상으로 연구가 진행되었으며, 테스트 생성 효율에 비해 많은 시간비용을 감수해야 하는 결과를 내 놓을 수 밖에 없었다. 이에 대한 대안으로 본 논문에서는 다중 선로를 대상으로 하는 잡음 모델에 관해 연구하였다. 본 논문은 다수의 전송선에 영향을 받는 crosstalk 모델을 제시하고 이 모델에 따라 crosstalk 잡음 고장 검출을 목적으로 하는 ATPG 알고리즘을 제안한다. 이 논문에서는 crosstalk에 의한 잡음 고장을 정적 해저드로 조건을 설정하고, 각 게이트에 따라 이 조건을 만족하는 진리표를 만들 것이다. 그 후 PODEM에 기반한 ATPG 알고리즘을 구현한 후 그 결과를 보인다.

고압 커패시터의 고장 분석을 통한 신뢰도 예측 (Reliability Estimation of High Voltage Ceramic Capacitor by Failure Analysis)

  • 양석준;김진우;신승우;이희진;신승훈;유동수;장석원
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.618-629
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    • 2001
  • 본 논문은 고압 커패시터의 고장분석과 신뢰성 예측 결과를 다루고 있다. 부품의 수명과 고장률을 예측하기 위해서 두 가지 방법으로 고장 모드와 고장 메커니즘을 연구하였다 에폭시 수지로 성형된 고압 커패시터가 절연내압 시험 하에서 저항이 제로로 되는 고장에 대하여, 근본원인 고장분석 체계를 효과적으로 수립함으로써 고장 메커니즘의 원인을 분석하였다. 특히 세라믹-에폭시 계면에서의 절연파괴 고장 현상이 강조되었으며, 본 연구에서 얻어진 결과의 타당성은 마그네트론에 장착된 고압 커패시터의 열사이클 시험 수행에 의한 가속시험 결과로부터 입증되었다. 시험 결과들은 결함이 있는 로트를 신속히 규명하고 $B_{10}$ 수명을 결정하는데 유용하게 사용할 수 있다. 또한, 유전체의 절연파괴에 대해서 부하-강도 간섭모델을 이용하여 고장률을 예측하였다.

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PoF 기반 Bendable Embeded 전자모듈의 스트레스 인자 해석 (Failure Stress Analysis of Bendable Embeded Electronic Module Based on Physics-of-Failure(PoF))

  • 홍원식;오철민;박노창;한창운;김대곤;홍성택;최우석;김중도
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.71-71
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    • 2009
  • 전자제품의 다양한 기능들의 융복합화 및 휴대 편의성 경향은 이제 더 이상 새로운 것이 아니다. 이러한 추세에 따라 전자부품들은 모듈화 되고, 휴대하기 용이해 지고 있다. 또한 다양한 제품 디자인에 적용하기 위해 제품에 장착되는 부품의 기구적 위치 배열의 한계 또한 제약 받고 있다. 따라서 최근의 전자부품은 모듈화 되고 있으며, 기구적 한계를 극복하기 위한 Flexible 모듈의 사용이 증가하고 있다. 또한 양산측면에서 Roll-to-Roll(R2R) 방식을 적용함으로써 생산성을 극대화 하고 있다. 이때 R2R 적용을 위해서는 제품이 굴곡 될 수 있도록 유연성이 보장되는 Bendable 전자모듈의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. Flexible 기판은 더 이상 새로운 기술이 아니지만, Felxible 기판 내부에 칩이 내장되고, 회로가 형성되어 자체적으로 기능을 수행할 수 있도록 한 Bendable 전자모듈을 R2R 방식으로 제조하는 기술은 매우 새로운 접근이라 할 수 있다. 이러한 기술개발이 현실화 된다면, Wearable Electronics 및 Flexible Display 등 다양한 전자제품에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이러한 제품의 상용화를 위해서는 Bendable 전자모듈에 대한 신뢰성이 확보되고, 제품으로써의 수명이 보증되어야 한다. 신규 개발되는 제품의 신뢰성 검증항목이나 수명평가 모델은 현재까지 제안되지 않고 있는 실정이다. 또한 다양한 사용 환경에서 고장(Failure) 발생을 유발하는 스트레스 인자(Stress Factor)를 도출함으로써, 가속시험 또는 신뢰성 검증을 위한 인가 스트레스를 선정할 수 있다. 그러나 이러한 고장물리를 기반으로 스트레스 인자를 해석한 결과는 아직 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 $50{\mu}m$ 두께의 Si Chip에 저항변화를 관찰하기 위한 회로를 형성한 후 폴리이미드 기판을 이용하여 Si Chip이 임베딩된 Bendable 전자모듈을 제작하였다. 전자모듈의 실사용 환경에서의 수명예측을 위한 사전단계로써 고장물리에 기반한 고장모드와 고장메카니즘을 해석하는 것이 최우선 수행되어야 하며, 이를 바탕으로 고장을 유발하는 스트레스 인자를 도출 하였다. 고장도출을 위해 시제품은 JEDEC J-STD-020C의 MSL시험, 고온가압시험, 열충격시험 및 고온저장시험을 각각 수행하였으며, 이로부터 발생된 각각의 고장유형을 분석함으로써 스트레스 인자를 도출하였다. 또한 모아레(Moire) 간섭계를 이용하여 제작된 샘플의 온도변화에 따른 변형해석을 수행하였고, 동시에 Half Symetry Model을 이용한 유한요소해석(FEA)을 수행하여 변형해석 및 스트레스 유발원인을 도출하였다. 이 결과로 부터 고장물리 기반의 고장해석과 Moire 분석 그리고 시뮬레이션 해석 결과를 바탕으로 Bendable 전자모듈의 고장유발 스트레스 인자를 해석할 수 있었다.

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효율적 객체 관리 및 부하 분산을 위한 고장포용 객체그룹 프레임워크 설계 (Design and Analysis of Fault-Tolerant Object Group Framework for Effective Object Management and Load Distribution)

  • 강명석;정재윤;김학배
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권1B호
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    • pp.22-30
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    • 2007
  • 본 논문에서는 분산 객체 관리의 편의성을 제공하고, 고장 발생시에도 안정된 서비스를 가능케 하는 고장포용 객체그룹(Fault-Tolerant Object Group, FTOG) 프레임워크를 제안한다. FTOG 프레임워크는 서비스 우선순위와 체크포인트 방법을 이용하여 두 가지의 고장 회복 방안을 제공하며 퍼지 기반의 부하 추론 과정을 통한 부하 분산을 수행하여 서비스 실행에서의 효율성을 높인다. 또한 가상의 홈네트워크 환경을 구성하고 FTOG 프레임워크를 적용하여 시뮬레이션을 통해 분산되어 있는 객체들의 관리 및 부하 분산 등 본 모델의 안정성 및 신뢰성을 검증하였다.

이중 포트 메모리를 위한 효과적인 테스트 알고리듬 (An Efficient Test Algorithm for Dual Port Memory)

  • 김지혜;송동섭;배상민;강성호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권1호
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    • pp.72-79
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    • 2003
  • 회로의 설계기술, 공정기술의 발달로 회로의 복잡도가 증가하고 있으며 대용량 메모리의 수요도 급격하게 증가하고 있다. 이렇듯 메모리의 용량이 커질수록 테스트는 더더욱 어려워지고, 테스트에 소요되는 비용도 점차 증가하여 테스트가 칩 전체에서 차지하는 비중이 커지고 있다. 따라서 짧은 시간에 수율을 향상시킬 수 있는 효율적인 테스트 알고리즘에 대한 연구자 중요하게 여겨지고 있다. 본 논문에서는 단일 포트 메모리의 고장을 검출하는데 가장 보편적으르 사용되는 March C-알고리듬을 바탕으로 하여 이를 보완하고, 추가되는 테스트 길이 없이 단일 포트 메모리뿐만 아니라 이종 포트 메모리에서 발생할 수 있는 모든 종류의 고장이 고려되어 이종 포트 메모리에서도 적용 가능한 효과적인 테스트 알고리듬을 제안한다.

궤환회로 고장에 대해 강인성을 갖는 다변수 시스템의 비간섭 제어 (Input-Output Decoupling Control of Multivariable System with Robustness against Feedback Loop Failure)

  • 김동화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.805-815
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    • 1992
  • 본 논문에서는 구조적으로 복잡한 다변수 시스템에 대한 비간섭 강인제어 문제가 연구되었다. Riccati형 행렬 방정식과 상태궤환을 이용해 궤환회로 또는 조작단 신호회로 고장에 대해 강인성을 가지면서 비간섭 제어 될 수 있는 방법을 제안하고 2입력 2출력 터어보발전기 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였다.그 결과 루프 고장시 종래의 방법에 의해 설계한 궤환 시스템에서는 불안정한 응답을 나타낸 반면 본 연구에서 제시한 방법으로 설계한 시스템에서는 고장에 관계없이 안정하고 비간섭된 응답을 나타내어 구조가 복잡한 다변수 시스템의 비간섭 강인 제어에 응용될 수 있음을 잘 입증하고 있다.

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결함 발생을 고려한 대규모 주문형 멀티미디어 서비스 시스템의 큐잉 네트워크 모델 (Queueing Network Model for Large-scale Multimedia -On-Demand Service Systems with Unreliable Components)

  • 박기진;김성수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권3호
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    • pp.291-300
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    • 1999
  • 멀티미디어 서비스환경에서는 수백에서 수천의 클라이언트들이 하나의 서버에 접속되기 때문에 서버 결합이 미치는 영향이 상당히 크다. 이러한 결함은 단지 서버 자체의 장애로 끝나는 것이 아니라 그로 인해 서비스 제공자들에게 유형.무형의 막대한 재산상의 피해를 가져올수 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 서버를 구성하고 있는 자원(프로세서, 디스크, 네트워크)의 결함 발생을 고려한 큐잉 네트워크 모델을 개발하였다. 복수개의 M/M/1 큐를 큐잉 네트워크로 연결하여, 각 자원에 대한 접근 및 서비스를 모델링하였으며, 각 자원에서의 서비스 시간 지연 비율(큐의 응답시간)의 조정을 통해서, 서버 자원의 결함 발생을 고려하였다. 고객 도착률과 자원 고장률 변동에 대한 서버 자원의 이용률과 큐의 길이를 구하여 효율적인 시스템 구성 자원의 부분별 용량을 산정하였으며 , 또한 데이터 패킷 응답 시간 분포 및 고장률 변화에 따른 시스템의 신뢰도 수준을 계산하였다. 이와 같은 서비스 시스템 성능에 관련된 파라미터 분석을 통하여 멀티미디어 데이터 서비스 수준 (Quality of Service)에 중요한 영향을 미치는 서버 설계 요소를 파악하였고, 시뮬레이터 패키지를 활용한 모의 실험을 통하여 개발된 큐잉 네트워크 모델의 정확성을 검증하였다.

저고도 무인기 교통관리를 위한 지상 충돌 위험 모델 개발 (Ground Risk Model Development for Low Altitude UAV Traffic Management)

  • 김연실
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.471-478
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무인기가 운용 중에 고장이 발생하여 추락함으로써 발생할 수 있는 지상 충돌 위험을 정량적으로 계산하기 위한 지상 충돌 위험 모델을 개발하였다. 지상 충돌 위험 모델은 무인기 고장 확률, 무인기가 지상에 추락하여 사람과 충돌할 확률, 무인기가 사람과 충돌했을 때 인명 피해가 발생할 확률을 이용하여 계산된다. 본 연구에서는 무인기 운용의 지상 충돌 위험을 평가하기 위해 수학적으로 각 확률을 유도하였다. 또한 무인기와의 충돌에 노출되는 인구수를 추정하기 위해 인구 밀도 맵, 건폐율 맵, 차량 교통량 데이터베이스를 활용하였다. 최종적으로 대전에서 두 가지 무인기 경로에 대한 운영을 가정하여 각 무인기 경로에 대한 지상 충돌 위험을 평가하였다.