• Title/Summary/Keyword: 모니터링 및 진단 시스템

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셀프센싱 상시계측 기반 CFRP보강 콘크리트 구조물의 손상검색 (Damage Detecion of CFRP-Laminated Concrete based on a Continuous Self-Sensing Technology)

  • 김영진;박승희;진규남;이창길
    • 토지주택연구
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    • 제2권4호
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    • pp.407-413
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    • 2011
  • 본 논문에서는 콘크리트 보의 표면에 부착된 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) 보강재의 박리 손상 진단을 위한 구조 건전성 모니터링 기법을 소개한다. 이를 위해 압전 능동 센서를 이용한 셀프센싱 회로 기반의 다중 스케일 계측 기법이 적용되었다. 다중 스케일 계측 시스템으로부터 셀프센싱 임피던스 계측을 통한 주파수 영역 구조 응답 및 셀프센싱 유도 초음파 계측을 통한 특정 주파수에서의 구조 응답을 획득할 수 있다. 박리 손상의 정량화를 위하여 임피던스 및 유도 초음파 신호로부터 추출된 손상 특성을 이용하여 2차원 손상 지수를 도출하고 이를 지도학습 기반 확률론적 패턴인식 기법에 적용하였다.

효율적인 SHM을 위한 압축센싱 기술 - Kobe 지진파형을 이용한 CAFB의 최적화 및 지진응답실험 중심으로 (Compression Sensing Technique for Efficient Structural Health Monitoring - Focusing on Optimization of CAFB and Shaking Table Test Using Kobe Seismic Waveforms)

  • 허광희;이진옥;서상구;정유승;전준용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 압축센싱 기술인 CAFB는 대상 구조물의 원시신호를 목적된 주파수 범위의 신호로 압축하여 획득하도록 개발되었다[27]. 이때 압축센싱을 위해 CAFB는 대상 구조물의 목적된 주파수 범위에 따라 다양한 기준신호로 최적화 될 수 있다. 또한, 최적화된 CAFB는 지진과 같은 돌발/위험상황에서도 대상 구조물의 유효한 구조응답을 효율적으로 압축할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 상대적으로 유연한 구조물의 효율적인 구조 건전도 모니터링을 위하여 목적된 주파수 범위를 10Hz 미만으로 설정하고, 이를 위한 CAFB의 최적화 방법과 지진상황에서 CAFB의 지진응답성능을실험적으로 평가하였다. 이를 위해 본 논문에서는, 먼저 Kobe 지진파형을 이용하여 CAFB를 최적화하였고, 이를 자체 개발한 무선 IDAQ 시스템에 임베디드 하였다. 그리고, Kobe 지진파형을 이용하여 2경간 교량에 대한 지진응답실험을 수행하였다. 마지막으로 CAFB가 내장된 IDAQ 시스템을 이용하여 실시간으로 2경간 교량의 지진응답을 무선으로 획득하고, 획득된 압축신호는 원시신호와 상호 비교하였다. 실험의 결과로부터 압축신호는 원시신호와 대비하여 우수한 응답성능과 데이터 압축효과를 보였고, 또한 CAFB는 지진상황에서도 구조물의 유효한 구조응답을 효과적으로 압축센싱할 수 있었다. 최종적으로 본 논문에서는 목적된 주파수 범위(10Hz 미만)에 적합하도록 CAFB의 최적화 방법을 제시하였고, CAFB는 지진상황의 계측-모니터링을 위해 경제적이고 효율적인 데이터 압축센싱 기술임을 증명하였다.

환경관리해역의 이용개발현황과 수질변화경향 및 영향평가 개선방안 (Diagnosis of Development Projects and Water Quality Changes in the Environmental Management Sea Areas and Improvement of Impact Assessment)

  • 전은주;이용민;이대인;김귀영
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
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    • pp.143-143
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    • 2018
  • 최근 3년간 환경관리해역(환경보전해역 및 특별관리해역)에서 이루어진 해역이용협의 검토 건수는 총 60건으로 조사되었다. 환경보전해역에서는 2015년 9건, 2016년 7건, 2017년 3건으로 지속적으로 감소하였고, 특별관리해역에서는 2015년 12건, 2016년 13건, 2017년 16건으로 증가하는 양상을 나타내었다. 환경관리해역의 개별사업 유형을 분석한 결과, 인공구조물 설치사업이 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 다음으로 항만 어항개발, 연안정비 및 해수 인 배수 사업유형이 많이 이루어진 것으로 분석되었다. 환경관리해역에서 국가해양환경정보통합시스템(MEIS) 자료를 참고하여 생태기반 해수수질 평가지수(WQI)와 경년별 수질변화경향을 비교한 결과, COD는 뚜렷한 증감의 변화는 보이지 않았으나 TN과 TP의 농도는 다소 감소하는 경향을 보였다. 특별관리해역인 광양만과 마산만 및 환경보전해역인 가막만에서는 빈산소수괴가 출현하였다. 이러한 환경관리해역에서의 이용 개발행위가 지속적으로 이루어지고, 이에 따른 해역이용협의서 등 해양환경부문 환경영향평가시에는 충분한 수질변화에 대한 실태분석 및 사업추진에 따른 수질영향을 철저히 진단해서 오염원관리에 대한 대책이 중점적으로 평가되어야 할 것으로 판단된다. 특히, 각 환경관리해역의 지정 목적에 따른 유지 수질목표를 명확히 설정할 필요가 있다. 또한, 개발사업에 따른 협의 평가과정에서의 검증을 위하여 환경관리해역에서의 수질 및 퇴적물에 대한 모니터링 및 분석결과에 대한 정도관리가 더욱 강화되어야 할 것이다.

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실시간 헬스케어 시스템을 위한 데이터 스트림 서버의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of the Real-time Data Stream Server for Continuity of Care Record)

  • 오택군;이연;배해영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.71-81
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    • 2011
  • 스마트폰 기반 개인 전자의료기록 관리 서비스는 병원과 의사와 환자가 병력을 공유하고 조회하여 환자의 병력을 효과적으로 관리하여 진단 효율을 높이는 서비스이다. 그러나 이런 전자의료기록 관리 서비스에서 발생되는 데이터는 도시와 같은 큰 범위의 모든 환자들의 병력 데이터를 전통 데이터베이스 관리시스템(DBMS)을 사용해 처리할 경우 빈번하게 발생하는 질의 처리 요청 등의 원인으로 병목현상이 발생 할 수 있어 실시간 데이터 스트림의 처리를 지원하는 데이터 스트림 관리시스템(Data Stream Management System)에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시스템 구조 및 연속 질의 처리기와 CCR 데이터 구조를 포함한 CCR 데이터 스트림 서버 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 실시간적으로 발생하는 CCR 데이터 스트림을 처리 및 모니터링 하기 위한 시스템으로 사용자의 CCR 데이터 이력데이터에 대한 조회 및 실시간으로 발생하는 CCR 데이터에 대한 연속질의를 지원한다. 또한 개인 건강 정보는 지리적으로 떨어져 있는 헬스케어 프로바이더 사이에서 공유되어 환자의 병원이력정보를 관리한다. 또한 본 논문에서는 제안시스템에 기반한 아이폰 헬스케어 응용어플리케이션을 설계 및 개발하여 제안 시스템의 설계와 구축과정 및 성능을 보여준다.

CPS 및 DT 연계를 위한 토양-지하수 관측기술 소개 (Introduction to Soil-grondwater monitoring technology for CPS (Cyber Physical System) and DT (Digital Twin) connection)

  • 김병우;최두형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.14-14
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    • 2023
  • 산업발전에 따른 인구증가, 기후위기에 따른 가뭄 및 물 부족심화, 그리고 수질오염 등은 2015년 제79차 UN총회의 물 안보측면에서 국제사회의 물 분야 위기관리를 위해 2030년을 지속가능한 발전 목표(Sustainable Development Goals)로 하였다. 또한, 현재 물 산업은 빠르게 성장하고 있으며, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum) 의장 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)부터 주창된 제4차 산업혁명로 인해 현재 물 산업의 패러다임 또한 급속히 변화하고 있다. 이는 컴퓨터를 기반으로 하는 CPS(Cyber Physical System) 및 DT(Digital Twin) 연계 분석방식의 혁신을 일컫는다. 2002년경에 DT의 기본개념이 제시되었고, 2006년경에는 Embedded System에서의 DT와 같은 개념으로 CPS의 용어가 등장했다. DT는 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 S/W시스템의 가상공간에 동일하게 모사(Virtualization) 및 모의(Simulation)할 수 있도록 하고, 모의결과를 가상시스템으로 현실세계를 최적화 체계 구현 기술을 말한다. DT의 6가지 기능은 ① 실제 데이터(Live Data), ② 모사, ③ 분석정보(Analytics), ④ 모의, ⑤ 예측(Predictions), ⑥ 자동화(Automation) 이다. 또한, CPS는 대규모 센서 및 액추에이터(Actuator)를 가지는 물리적 요소와 이를 실시간으로 제어하는 컴퓨팅 요소가 결합된 복합시스템을 말한다. CPS는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경인지 기능을 수행한다. 센서로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS의 6가지 구성요소는 ① 상호 운용성(Interoperability), ② 가상화(Virtualization), ③ 분산화(Decentralization), ④ 실시간(Real-time Capability), ⑤ 서비스 오리엔테이션(Service Orientation), ⑥ 모듈화(Modularity)이다. DT와 CPS는 본질적으로 같은 목적, 내용, 그리고 결과를 만들어내고자 하는 같은 종류의 기술이라고 할 수 있다. CPS 및 DT는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있으며, 토양-지하수 센서를 포함한 관측기술을 통해 환경인지 기능을 수행한다. 지하수 관측기술로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간 및 디지털 트윈 공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS 및 DT의 기본 요소들을 실현시키는 것은 양질의 데이터를 모니터링할 수 있는 정확하고 정밀한 1차원 연직 프로파일링 관측기술이며, 이를 토대로 한 수자원 관련 빅데이터의 증가, 빅데이터의 저장과 분석을 가능하게 하는 플랫폼의 개발이다. 본 연구는 CPS 및 DT 기반 토양수분-지하수 관측기술을 이용한 지표수-지하수 연계, 지하수 순환 및 관리, 정수 운영 및 진단프로그램 개발을 위한 토양수분-지하수 관측장치를 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈 시뮬레이터 시스템 개발 방향으로 제시하고자 한다.

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헬스케어 데이터 기반의 개인 건강관리 데이터 서버 플랫폼 개발 (Development of personal health management data server platform based on health care data)

  • 박도영;송호준
    • Journal of Platform Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.29-34
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    • 2022
  • 21세기 들어 발생하는 Covid 19 팬더믹과 같은 새로운 질병의 발현과 바쁜 현대인의 일상에 따른 건강 이상신호가 발생하는 일이 많아지고 있다. 이에 따라 헬스케어 관리 및 데이터를 기반으로 한 건강관리의 중요성이 부각되고 있으며, 특히 환자 개인의 헬스케어 데이터 기반의 개인건강 관리 데이터에 대한 관심이 급증하고 있다. 본 연구에서는 개인 건강 관리의 어려운 문제를 해결하기 위한 자가 건강진단 및 해결을 위한 IT를 접목한 개인건강 헬스케어 플랫폼 개발과 인체에서 발생하는 생체신호를 측정하여 플랫폼으로 전달하는 앱 개발을 통하여 개인 맞춤형 건강관리 시스템을 구축하였다. 이를 통해 현대인의 건강관리 뿐만 아니라, 발달장애인 및 의사표현이 어려운 취약계층의 심리정서 모니터링을 통한 심리정서 케어 지원 니즈를 해결하고자 한다. 또한 개인의 건강 및 생활환경 데이터 전반을 통합하여 개인에게 최적화된 의료 및 건강관리 서비스를 개발하는데 목표를 두고 진행하였다.

유·가스정 최적 운영을 위한 ESP의 장기 성능 진단 및 고장 예측 실험 연구 (Experimental Study on the Diagnosis and Failure Prediction for Long-term Performance of ESP to Optimize Operation in Oil and Gas Wells)

  • 이승재;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.71-78
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    • 2023
  • 일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

3차원 레이저 스캐닝 시스템을 이용한 불연속면의 방향성 측정과 터널 변위 모니터링 (Measurement of Joint-Orientation and Monitoring of Displacement in Tunnel using 3D Laser Scanning System)

  • 손호웅;오석훈;김영경
    • 지구물리
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    • 제9권1호
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    • pp.47-62
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    • 2006
  • 국내 지형의 약 70%는 산악지역이며, 도로, 철도 및 터널 등에는 무수한 암반 불연속면이 존재한다. 이러한 암반 불연속면의 조사, 안정성 분석 및 합리적인 안정화 대책공법 등의 시스템 구축이 시급한 실정이다. 기존의 암반 불연속면 조사방법은 인력, 시간 및 현장 접근성 등의 여러 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위한 방법으로현재 정밀한 3차원 공간정보군(群)을 얻을 수 있는 지상 레이저 스캐닝 시스템을 활용한 방법을 제안하였다. 지상 레이저스캐닝 시스템을 이용한 방법은 측정시간이 짧고, 대절토사면 및 접근이 불가능한 지역에서도 측량이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 암반사면의 안정성 분석, 댐체 및 터널내부의 변위특성을 지상 레이저 스캐닝 시스템을 이용하여 3차원 공간정보(좌표)를 갖는 측점운(測點雲: point-cloud)을 측정함으로써 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 암반사면의 경우, 실제 암반사면의 3D 모델링 결과로부터 불연속면의 방향성 추출, 파괴형태 분석, 절리면의 거칠기 정량화 및 붕괴체적 등을 구할 수 있었다. 댐체 및 터널과 같은 구조물의 경우에는 역설계를 수행하여, 설계도면과의 오차 확인 및 구조물의 변위측정 등 안전진단에 활용할 수 있었다.

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종합 안전지수 평가체계 수립을 위한 스마트디바이스 기반 HSE 모니터링 시스템에 관한 연구 (A Study on the HSE Monitoring System based on Smart Device for Establishing Evaluation System of the Combined Safety Index)

  • 우종훈;임현규;윤경원;함동균
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.437-448
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    • 2015
  • 본 연구에서는 조선소에서 작업자의 안전 확보를 위하여 스마트디바이스를 기반으로 동작, 체온, 외부온도, 맥박, 호흡, 청각적 기능을 탑재하였고, 이로부터 획득되는 정보들을 취합하여 서버 컴퓨터로 보내기 위한 클라이언트/서버 프로그램을 개발하였다. 또한, 작업자의 안전 상태를 진단할 수 있는 종합안전지수의 개념을 제시하였고 실제 선박에 탑승하여 센서모듈 및 스마트디바이스 테스트를 수행을 통해 획득된 데이터들에 대한 상관관계분석 및 다중 회귀분석을 통해 결과데이터와 센서 값 사이에 유의미한 상관관계를 가지고 있음을 확인하였다.

부산항 컨테이너터미널 운영전략 효과의 인식에 관한 연구 (A Study on the cognition of Busan Port Container Terminal Operator's strategies and effective measures)

  • 윤은주;안기명
    • 한국항만경제학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.175-199
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    • 2013
  • 본 연구는 부산신항 컨테이너터미널 운영사가 수립하여 실행한 터미널운영전략의 효과를 전략실행프로세스(XPP)모델에 의거하여 진단하고 전략실행력을 제고할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 연구결과에 의하면, 부산항 컨테이너터미널 운영사의 전략실행프로세스 요인 모두 미흡한 수준으로 전략의 수립부터, 전략의 구체화, 조직과 정렬 운영계획과의 연계 그리고 전략의 모니터링과 업그레이드 전체과정을 합리적이고 유기적으로 실시간 실행할 수 있는 맞춤형 XPP시스템 구축이 매우 시급한 것으로 사료된다. 또한 북항은 부산신항에 비하여 컨테이너 전용터미널로서 경쟁력을 점차 상실되고 있어 북항재개발을 서둘러 북항의 용도변경을 하여야만 부산항 전체의 경쟁력을 확보할 수 있는 것으로 판단된다. 경영자의 리더쉽요인은 중요한 요인이지만 미흡한 수준으로서 CEO의 리더쉽을 발휘할 수 있는 여건 마련과 역량 강화가 시급하다. 터미널 경쟁력에 중요한 인적자원 역량 강화를 위해서는 전략수립을 구체화하는 과정으로 BSC Map의 체계적인 작성과 실행 가능한 전략적 과제의 도출 및 이들의 전체 조직에의 전파와 구체적인 실행계획 및 예산이 뒷받침 되어야 하며, 이를 위한 전략관리 기획본부나 팀같은 조직구축이 시급한 것으로 사료된다.