Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제8권1호
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pp.21-30
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1997
가속수명시험에서 강한충격수준에서 부품들의 고장시간이 관측되고 가속화된 고장시간을 토대로 정상충격수준에서 부품들의 성능을 조사한다. 본 논문은 지수수명분포에서 중도절단된 가속수명자료를 이용하여 고장률의 사전분포의 평균을 알 때, 정상조건하에서 하나의 미래 관찰치의 예측문제를 사전분포의 모수에 대하여 적률추정량을 이용하는 경험적 베이즈 접근방법을 적용시켜 경험적 베이즈 예측분포와 예측구간에 대하여 연구하였다.
변압기에서 발생하는 유중가스는 고장부위의 온도크기에 따라서 특징가스도 다른 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 변압기 고장온도중에서 낮은 온도영역에 해당되는 $300^{\circ}C$이하의 온도에서 열열화를 실시하여 유중가스분포의 거동을 분석하였다. 유중가스 분석결과 이 온도 영역에서는 절연지가 없는 경우 에탄가스가 특징가스로 나타났고, 절연지가 없는 경우도 일산화탄소와 이산화탄소가스의 농도가 크게 나타났다.
수명시험에서는 시험기간을 단축하기 위해 중도절단(consoring) 방법을 사용한다. 혼합 관측중단방법은 정시에 시험을 끝낼 수 있으며 고장시간을 관찰할 필요가 없다는 장점 때문에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 제품의 수명이 와이블 분포를 따르고 형상모수를 알고 있다는 가정아래, 혼합 관측중단하에서 생산자 위험과 소비자 위험을 고려한 신뢰도 합격판정 샘플링 계획을 개발하였다. 아울러, 형상모수값에 개재된 불확실성이 실제 생산자 위험과 소비자 위험, 그리고 의사결정까지의 평균 고장개수에 미치는 영향을 민감도 분석을 통해 파악하였다.
본 논문에서는 비재생보증을 갖는 수리 가능한 시스템에 대한 베이즈 관점에서의 최적의 교체정책을 제안한다. 비재생무료보증(non-renewing free-replacement warranty : NFRW)과 비재생비례보증(non-renewing pro-rata warranty : NPRW)의 두 가지 경우에 대하여 각각 기스템의 고장시간이 와이블분포일 때 베이즈 관점에서의 단위시간당 기대비용을 최소화하는 최적의 교체정책과 순응적 교체정책에 대하여 설명한다.
보호계전시스템은 전력계통 운영 상태를 감시하여 전기 사고시 고장부분을 분리함으로써 전력공급 신뢰성 제고 및 고장파급 억제 기능을 수행한다. 스마트그리드는 신재생에너지원을 포함한 다양한 분산전원을 구비하고 있어, 전기 고장시 이들 분산전원으로부터 고장전류가 고장점으로 유입된다. 앞으로 보급 확산이 예상되는 소규모 스마트 그리드 구성 및 운전 형태별 고장전류를 해석하고 이를 이용하여 실현 가능한 스마트그리드 보호계전시스템의 구현 및 이의 동작 설정 값을 계산한다. 아울러 스마트그리드에 발생한 고장전류 크기 및 분포에 관련한 보호계전시스템의 적정성을 조사 및 분석한다.
가공 송전선로의 낙뢰고장은 송전설비가 국토 전 지역에 분포되어 있기 때문에 고장 점유율이 가장 높다. 또한 낙뢰가 아주 큰 전기량과 짧은 순간에 방전하는 특성뿐 아니라 다양한 구름의 변화형태에 따른 낙뢰 발생 패턴이 달라 아직까지 이를 예방하거나 제어하는 기술은 높지 않은 수준에 있다. 이 논문은 자연환경이 비슷하고 전압레벨과 전력계통이 유사한 한국전력(KEPCO)과 대만전력(TPC)의 6년간의 송전선로 낙뢰고장을 통계적으로 비교하여 낙뢰고장과 전력신의 차례각과의 관계적 원인을 도출하고자 하였다. 이에 따라 전력선의 차폐각에 따른 낙뢰고장 발생 확률을 시뮬레이션 프로그램을 통하여 도출하고 실제 양 전력회사의 차폐각별 송전선로의 낙뢰고장 발생빈도와 비교하였다.
본 연구는 소프트웨어 NHPP 신뢰성 모형 (Goel--Okumo 모형, 지연된 S-형태 신뢰성모형 및 레일리분포 모형)의 예측능력을 분석하는 것을 목적으로 한다. 예측 능력분석은 두 가지 요인으로 분석이 될 것이다. 하나는 사용 가능한 고장자료에 대한 적용성의 정도이고 다른 하나는 예측능력 정도이다. 각 모형의 모수 추정은 고장시간자료의 첫 번째 고장시점부터 80%가 되는 고장시간 자료를 사용하고 기법은 최우추정법을 이용 하였다. 모형의 예측 능력의 비교에 있어서는 가능한 고장 데이터의 마지막 20%가 되는 선택된 자료를 이용하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 관리자들에게 소프트웨어 고장분석을 하는데 사전정보로 활용 할 수 있다.
원자력발전소의 노내 중성자 분포 측정 설비는 고장이 발생하여 기능을 상실하면 발전소를 정지하여야 하는 매우 중요한 설비이다. 국내 가압 경수로형 원전에 사용되고 있는 노내 중성자 분포 측정 방식은 이동식과 고정식으로 구분되며, 고리 1, 2, 3, 4호기, 영광 1, 2호기 및 울진 1, 2호기처럼 미국 웨스팅하우스사와 프랑스 프라마톰사가 공급한 원전은 이동식 측정 방식을 채택하고 있고, 그밖에 미국 CE사가 공급한 원전 및 한국 표준형 원전은 고정식 측정 방식을 채택하고 있다. 이동식의 경우 측정 설비의 검출기 구동시스템은 원자로 내부에 설치되어 있는 심블에 검출기를 삽입 또는 인출하면서 검출기가 중성자 분포 정보를 취득한 수 있도록 기계적인 구동 메커니즘을 제공한다. 기존 설비는 협소한 공간에 통로선택기를 복층으로 배치하여 검출기가 지나가는 통로의 구배가 심한 관계로 마찰이 커져 구동설비에 잦은 고장이 발생하였고, 구조적으로도 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖고 있었다. 본 논문에서는 신뢰성이 높고 통로에서의 마찰이 적은 새로운 개념의 이중색인 통로선택기와 구동장치의 설계와 제작 및 적용 결과 등을 다룬다.
유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 결함 1개당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 Goel-Okumoto 모형과 Yamada-Ohba-Osaki 모형을 재조명하고 이 분야에 적용될 수 있는 Burr 분포를 이용한 모형을 제안하였다. 고장 간격시간으로 구성된 자료를 이용한 모수추정 방법은 최우추정법과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하고 효율적인 모형 선택은 편차자승합(SSE), AIC 통계량 및 콜모고로프 거리를 적용하여 모형들에 대한 효율적인 모형 선택도 시도 하였다. 소프트웨어 고장 자료 분석에서는 실제 고장자료를 통하여 분석하였다. 이 자료들에서 기존의 모형과 Burr 분포 모형의 비교를 위하여 산술적 및 라플라스 검정, 편의 검정 등을 이용하였다.
본 연구에서는 무한고장 NHPP 로맥스 수명분포의 형상모수 변화에 따른 소프트웨어 신뢰성 모형의 속성을 새롭게 분석한 후 최적의 형상모수 조건을 제시하였다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 모수추정은 최우추정법을 사용하였고, 비선형 방정식의 계산은 이분법을 적용하였다. 그 결과, 형상모수(k)의 변화에 따른 속성을 비교하였을 때 형상모수가 작을 수록 참값에 대한 예측능력이 우수하고, 신뢰 속성이 효율적임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여, 소프트웨어 개발자들은 형상모수에 근거한 소프트웨어 고장형태를 사전에 파악함으로서 신뢰도를 성장시킬 수 가 있으며, 또한, 소프트웨어의 신뢰속성을 향상시키는데 필요한 기본정보로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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