• 한국항공우주학회지
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• 제50권9호
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• pp.627-638
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• 2022

본 논문은 2020년에 실시한 무인이동체 산업실태조사의 드론 고장 발생현황에 대한 설문내용을 분석하여 산업계에서의 고장대응기술의 활용성에 대해 논하고자 한다. 먼저, 국내 무인이동체 산업실태조사 결과를 기반으로 고장률이 높고, 고장 발생 시 심각도가 높은 하위시스템(Subsystem)을 파악한다. 또한 공중 무인이동체를 대상으로 고장률이 높은 부품에 대한 고장 시뮬레이션을 수행한다. 이를 통해 고장이 무인이동체에 미치는 영향에 대해 분석한다. 이후 현재까지 연구된 고장진단 및 고장대응 기법과 연구사례를 소개하며, 무인이동체 산업의 실 고장사례에 적용하기 위한 방안에 대해 논의한다. 나아가 앞서 논의한 내용을 기반으로 고장대응체계를 제시하고, 산업계에서 고장대응체계 설계 시에 고려해야 할 사항에 대해 살펴본다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권7호
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• pp.299-306
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• 2022

최근 로봇이나 설비, 회로 등에 센서 내장이 보편화 되고, 측정된 센서 데이터를 학습하여 기기의 고장을 진단하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 이러한 고장 진단 연구는 고장 상황이나 종류를 예측하기 위한 분류(Classification) 모델 개발과 정량적으로 고장 상황을 예측하기 위한 회귀(Regression) 모델 개발로 구분된다. 분류 모델의 경우, 단순히 고장이나 결함의 유무(Class)를 확인하는 반면, 회귀 모델은 무수히 많은 수치 중에 하나의 값(Value)을 예측해야 하므로 학습 난이도가 더 높다. 즉, 입력과 출력을 대응시켜 고장을 예측을 할 때, 유사한 입력값이 동일한 출력을 낸다고 결정하기 어려운 불규칙한 상황이 다수 존재하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 주기성을 지닌 입출력 데이터에 초점을 맞추어, 입출력 관계를 분석하고, 슬라이딩 윈도우 기반으로 입력 데이터를 패턴화 하여 입출력 데이터 간의 규칙성을 확보하도록 한다. 제안하는 방법을 적용하기 위해, 본 연구에서는 MMC(Modular Multilevel Converter) 회로 시스템으로부터 주기성을 지닌 전류, 온도 데이터를 수집하여 ANN을 이용하여 학습을 진행하였다. 실험 결과, 한 주기의 2% 이상의 윈도우를 적용하였을 때, 적합도 97% 이상의 성능이 확보될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.336-338
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• 2008

송변전기기는 고압 대용량화로 진행되어, 기기의 고장 발생 시 그 파급효과는 엄청나다. 이에 전력설비들은 매우 높은 신뢰성이 요구되며 특히 기기의 고장을 예측 진단하여 신뢰성을 높이는 부분은 필수 불가결한 부분이 되었다. 이에 (주)효성에서는 변압기 진단을 위한 센서 및 IED가 포함된 지능형 변압기(Intelligent Power Transformer)용 Local Unit을 개발하였다. 본 논문은 (주)효성에서 개발한 Local Unit의 진단알고리즘에 대해 기술하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.11-12
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• 2019

본 논문에서 에스컬레이터 기계실 내부 전동기, 감속기, 구동 체인의 IoT 소음 및 진동 센서를 부착하여 에스컬레이터 운영중 실시간 상태 감시가 가능한 IoT 기반 에스컬레이터 고장 예지 시스템을 제안한다. IoT 소음 및 진동 센서는 에스컬레이터 운영 중 발생하는 소음 및 진동 데이틀 수집하여 PHM(Prognostics and Health Management) 서버로 전송하며, 서버에서는 진단 알고리즘을 통해 고장 유 무를 판단한다. 소음 데이터를 이용한 체인 피치 길이 알고리즘을 검증하기 위하여 실제 체인의 길이를 측정한 결과 값과 비교한 결과 99.8% 정확도를 가지며, 진동 데이터를 이용하여 전동기, 감속기의 상태 판단을 위한 알고리즘 검증을 위해 AST 사의 진동 센서와 비교한 결과 약간의 오차는 발생하지만 ISO 10816-3을 기준으로 한 판단 결과 값은 동일한 결과 값을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.56-66
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• 2016

모델기반 FDI 과정에서 모델오차와 센서잡음은 피할 수 없으므로 견실성은 모델기반 FDI에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 선형모델 오차 및 신호잡음으로 인하여 고장진단 과정에서 발생하는 결함판단 오류들을 비선형 NARX (Nonlinear Auto Regressive eXogenous) 모델과 칼만추정기를 적용하여 개선하는 방법을 제안하였다. 최종 고장판단은 퍼지로직을 이용하여 발생하는 오차의 추이에 대한 확률로 결정하여 순간적인 신호잡음에 강인하도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 운용 환경조건에서 엔진제어기의 고장허용에 따른 성능을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.178-184
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• 2012

본 논문에서는 초경량항공기의 사고 예방을 위한 실시간 안전진단 시스템(Health and Usage Monitoring System; HUMS)을 개발함에 있어 Test-bed 항공기에 HUMS를 적용한 주익 제작 과정을 살펴보고자 한다. 대상 항공기는 Jabiru-UL 모델이며, 주익 내부에 설치한 센서는 광섬유센서, 압전센서 및 스트레인 게이지이다. 센서 설치 후 조립을 완료한 주익에 대한 각 센서의 동작 여부에 대한 계측시험을 수행하였다. 조립 완료한 주익은 항공기에 장착되어 HUMS의 운영 성능 향상을 위한 데이터 획득 및 고장검출 알고리즘의 검증을 위한 Test-bed로 활용하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.238-242
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• 2007

자동차의 고장은 그 종류나 특징면에서 다양하게 나타나게 되므로 자동차의 진단과 점검에는 많은 노동력과 비용, 시간이 소요되며 운전자에 의한 정보를 기대하기 힘든 경우에는 진단이나 정비과정에 많은 어려움을 겪게 된다. 따라서 본 연구에서는 운전자에 의한 일반적인 정보와 진동 소음센서에 의한 정보의 신호처리기술을 종합하여 자동차 부품의 이상 신호 분석을 하였다. 그리고 정상 상태 대비 이상 신호에 따른 진동 소음 데이터 변화율을 계산하여 작동 모드 별 실내음압에 영향을 미치는 신호 및 해당 주파수 특성을 분석하였다. 이에 따라 자동차 정비 전문가 시스템 구축을 위한 기초 연구로 엔진부의 이상 신호와 각 부품 별 이상 신호로 나누어 분석하여 데이터 처리 과정 및 이상 증상 별 경향 파악에 본 연구의 목적을 둔다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.243-246
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• 2007

자동차의 고장은 그 종류나 특징 면에서 다양하게 나타나게 되므로 자동차의 진단과 점검에는 많은 노력과 비용, 시간이 소요되며 운전자에 의한 정보를 기대하기 힘든 경우에는 진단이나 정비과정에 많은 어려움을 겪게 된다. 따라서 본 연구에서는 운전자에 의한 일반적인 정보와 진동 소음 센서에 의한 정보의 신호처리기술을 종합하여 자동차 부품의 이상 신호 분석을 하였다. 그리고 정상 상태 대비 이상 신호에 따른 진동 소음 데이터 변화율을 계산하여 작동 모드 별 실내 음압에 영향을 미치는 신호 및 해당 주파수 특성을 분석하였다. 이에 따라 자동차 정비 전문가 시스템 구축을 위한 기초 연구로 엔진부의 이상 신호와 각 부품 별 이상 신호로 나누어 분석하여 데이터 처리 과정 및 이상 증상 별 경향 파악에 본 연구의 목적을 둔다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.48-56
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• 2008

본 논문은 대기오염의 주범인 자동차 배기 가스량을 체크하고 차량내의 고장 유 무 진단 시스템 개발이다. 시스템 엔진 정보 추출을 위해 차량 CAN 통신을 이용하고 정보 전송을 위해 ZigBee를 통해 데이터 전송을 한다. 차량 CAN을 위해 차량에서 자체 제공되는 OBD-II 프로토콜을 사용하여 차량의 각종 센서 정보 및 O2 센서 값을 통해 차량 상태 정보 및 배기 가스양을 계산한다. 주행 중인 자동차 엔진 및 내부 고장에 잘 알지 못하는 일반 사용자를 위해 운행 중 실시간 차량의 자가진단 시스템 구축을 목적으로 하고 고장진단 프로토콜 전송을 위한 무선통신 인터페이스로 저 전력 저비용 ZigBee 통신 인터페이스를 구축한다. 자동차 그리고 진단 시스템의 통신을 위해 ZigBee 시스템을 통하여 효율적 저비용 통신 인터페이스를 구성하여 차량내의 엔진 및 각종 센서 정보 네트워크를 지원한다. 차량에서 전송되어 온 각종 센서정보는 ZigBee 기반을 통해 ZigBee 메인 컨트를 시스템에 전송된다. 차량에 이상이 생겼을 때 트러블 코드를 저장하고 자동차가 정비소에 갔을 때 정확한 판단을 하여 신속하게 처리 할 수 있게 해 주며 자동차에 대해서 잘 알지 못하는 운전자에게 정확한 정보를 제공한다. 또한 멀티미디어 시스템 기능을 추가하고 주행 중 무선 인터넷이 가능하도록 시스템을 확장한다. 마지막으로 주행 중 차량 자가진단을 위해 저 전력 임베디드 리눅스 시스템을 구축하고 실 실험을 통하여 구현하고 검증한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권2호
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• pp.81-92
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• 2010

진동 정보를 통해 기계 설비의 상태나 고장 유무를 판단하는 연구들이 다수 진행 중에 있는데, 대부분의 연구에서는 설비에 대한 진동을 모니터링하거나 고장 유무를 판별하여 사용자에게 알리는 수준이다. 본 논문에서는 진동에 의한 고장 진단과 판별을 보다 정교하게 수행하는 선박 엔진의 고장 감지 기법과 시스템을 제안하였다. 일차적으로 이중적 진동 정보 판별 기법을 적용하여 진동 정보를 확인한 다음에 고장 유무를 검사한다. 만일 고장이 발생한 경우에는 진동 정보의 오류 부분만을 이용하여 고장 진동 파형에 대한 오차 범위를 기준으로 어떤 유형의 고장인지를 판별할 수 있는 기법을 적용하였다. 또한 선박의 진동 경향 분석과 엔진 안전 보존을 목적으로 진동 정보를 데이터베이스에 저장하고 추적할 수 있도록 시스템을 구현하였다. 제안 시스템을 선박 엔진의 고장 판별 유무와 고장 진동 파형 감별 인자에 대해 실험을 수행한 결과 고장 유무 판별은 약 100% 정확성을 가졌고 고장 진동 파형의 유형 인식에서는 약 96% 정확성을 가졌다.