• 제목/요약/키워드: 예측유지보수

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순환신경망을 활용한 콘크리트궤도의 장기 침하 거동 예측 (Long-term Settlement Prediction of Railway Concrete Track Based on Recurrent Neural Network (RNN))

  • 김준영;이수형;최영태;우상인
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.5-14
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    • 2020
  • 콘크리트궤도는 고속, 고밀도의 운행선로에서도 차량의 주행안정성이 높고, 이용승객에게 좋은 승차감을 제공할 수 있으며, 궤도 보수 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 장점을 가지고 있어 고속선을 중심으로 점차 적용 구간이 늘어나고 있다. 하지만, ◯◯고속철도 토공 구간의 노반 침하로 기인된 콘크리트궤도의 2차적 침하가 발생하는 사례가 빈번히 발생하고 있어, 이로 인한 철도 운행의 안정성 문제가 대두되고 있다. 허용 잔류침하량을 초과하는 콘크리트궤도에 대한 효율적인 유지보수 방안 수립을 위해서는 공용 기간 중 발생하는 콘크리트궤도의 장기 침하 거동을 합리적으로 예측하는 것이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 인공지능 기술 중 순환신경망을 활용하여 콘크리트궤도의 장기 침하 거동을 예측하는 모델을 개발하였다. 또한 기존 모델의 침하 예측 결과와 비교를 통해 개발된 모델의 적용 가능성을 모색하였다.

저수지 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델 연구 (A Study on the Performance Prediction Model for Life Cycle Maintenance of Reservoir)

  • 이후석;김란하;조중연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.568-574
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    • 2021
  • 2020년부터 시행된 「지속가능한 기반시설 관리기본법」에 의해 저수지는 체계적인 유지관리와 성능개선 등의 선제적인 관리로 노후화에 따른 생애주기 비용을 최소화하도록 관리해야 한다. 생애주기를 고려한 유지관리를 위해서는 공용기간이 증가함에 따라 지속적인 성능저하에 의해 수명이 종료되는 시점을 생애 주기적인 관점에서 도출하는 것이 필수적이며 이를 위해서 저수지의 성능저하예측 모델 개발이 요구된다. 본 논문에서는 저수지를 주요 복합시설인 제체, 여수로, 취수시설로 구분하고, 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델을 개발하였다. 모델 개발을 위해 농어촌공사의 농업기반시설 시스템(RIMS; Rural Infrastructure Management System)이 관리 중인 유지관리 정보 데이터를 수집하였으며, 수집된 데이터를 통계적으로 분석하여 모델 개발에 활용 가능한 데이터를 선별하고 추세분석을 통해 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 통해 저수지가 현행의 유지관리 체계에서 예상되는 기대수명과 미조치시 예상되는 기대수명을 예측하였으며, 현행 유지관리체계에서의 기대수명은 미조시치 기대수명보다 약 네 배가 증대되는 것으로 나타났다. 본 논문을 통해 제안된 모델을 활용하여 향후 저수지의 생애주기를 고려한 운영관리와 유지보수의 의사결정 지원이 가능할 것으로 판단된다.

교량 상태에 따른 생애주기비용 영향 분석 (A Study on Life Cycle Cost According to Bridge Condition)

  • 박준용;이기세
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.802-809
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    • 2021
  • 노후화로 인해 급증하는 유지관리 비용에 대응하기 위하여 자산관리적 관점에서 교량의 유지관리 비용 예측은 필수적이다. 교량의 유지관리 비용 예측은 교량 상태에 기반하여 생애주기비용을 지표로 수행되며, 일반적으로 교량 상태는 열화환경, 하중조건, 재료특성 등에 따라 상당히 넓은 분포특성을 가진다. 본 논문에서는 교량 상태에 영향을 주는 변수로 사용수명, 열화속도, 점검오차를 활용하는 상태예측모델을 활용하여 교량 상태가 생애주기비용 산정에 미치는 영향을 평가하였다. 검토된 변수 중에서 점검오차가 특히 생애주기비용 산정에 상당한 영향을 미치는 것을 확인하였다. 그리고 실제 고속도로 교량의 건전도지수 분포를 기반으로 상하한을 모사하는 상태예측모델을 구축하여 개별 교량에서 발생가능한 생애주기비용의 상하한 값을 추정하였다. 상태예측모델과 연계하여 생애주기동안 발생하는 비용을 예측하기 위해 교량 건전도지수에 따른 보수보강비용 산정식을 활용하였다. 분석을 통해 교량의 상태에 따라 생애주기비용의 차이가 상당히 크게 발생함을 확인하였다. 이에 따라 기존의 평균을 모사하는 단일모델로는 효율적 관리가 어려울 수 있으므로, 향후 다양한 종류의 상태예측모델을 구축하여 교량에 따라 적합한 모델을 적용하는 등 개별 교량의 유지관리 비용 예측신뢰도를 높이기 위한 연구가 필요하다.

대용량 고압전동기 상시 절연감시시스템 적용과 분석 (Application and Analysis for Insulation Monitoring System of Large-capacity High-voltage Motor)

  • 정진관;이경배;안재후;김종겸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.748_749
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    • 2009
  • 21세기는 이산화탄소 저감에 대한 관심이 집중되어 다양한 에너지 효율향상 기술을 개발하는 환경의 시대에 살고 있다. 대용량 고압전동기는 운영에 따른 절연파괴가 발생할 경우 생산성에 영향을 크게 주기 때문에 기기 성능의 유지를 위한 적절한 상태의 유지보수가 중요하다. 따라서 효율적인 운영관리를 위해서는 절연상태 인자들에 대한 정확한 분석이 수행되어야 한다. 대용량 고압전동기의 절연상태를 예측하기 위해 상시 절연감시 시스템을 대용량 고압전동기에 적용하여 절연상태를 실시간으로 파악함으로써 기기 예방보전의 신뢰성을 확인하였다.

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시간 의존적 손상거동을 고려한 해양구조물 방식성능의 해석적 연구 (Analytical study on corrosion protection performance for offshore structure considering time dependent of deterioration behavior)

  • 박재철;최유열;편강일;천강우;김성종;이승준
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.261-261
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    • 2015
  • 최근 에너지 산업에서 발생되는 대형사고의 원인은 소재의 복합적인 부식손상에 의한 것으로 구조물을 안정적으로 보호할 수 있는 고도의 방식설계기술 및 유지관리가 시급한 실정이다. 안정적인 에너지 자원공급과 환경오염을 방지하기 위해서는 사고원인에 대한 정밀검토를 실시하고 실제 환경을 고려한 적극적인 보호조치를 구축하여야 한다. 본 연구에서는 해양구조물의 부식방지를 위한 방식시스템의 설계 최적화를 목표로, 해양환경 및 시스템 설계조건을 고려하여 방식성능을 평가하였다. 또한 이론 및 해석적 검토로 충족할 수 없는 비선형 물리현상을 만족시키기 위하여 실제 환경에서의 데이터를 활용한 시간 의존적 손상거동을 모델링함으로써 구조물의 유지보수 시기를 예측하고자 하였다.

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기기구조물의 열화와 인간의 노화 (Degradation of Structure and Machinery, and Senescence of a Hyman Being)

  • 서창민
    • 기계저널
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    • 제33권4호
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    • pp.343-355
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    • 1993
  • 각종 기기 구조물이나 인간은 세월이 흐를수록 원래 그들이 가지고 있는 최적의 상태에서 점차로 열화 및 노화되어 간다. 이와 더불어 가혹한 주변환경이나 무리한 작동 및 활동으로 인한 피로, 관리 및 유지의 소홀함등과 같은 이유가 열화 및 노화현상을 더욱 가속화시키고 있다. 그림 8에 서로간의 연관성을 정리하여 나타내고 있다. 특히 막대한 자금으로 여러 가지 목적으로 설비된 기계구조물이 노후화되어감에 따라 유지, 검사 및 보수의 허로 인한 대형사고의 결과는 국가경 제뿐만 아니라 수많은 인명의 위험이 뒤따르므로 그것들의 방지책으로는 정확한 수명예측을 위한 기술적 터득과 더불어 데이터의 축적, 신뢰성 있는 평가방법들의 개발에 관한 투자와 연구가 시급한 실정이며, 인체의 노화에 대해서도 인적자원의 관리면에서 투자와 연구가 긴요하다는 것은 설명의 여지가 없다. 이러한 목적을 위해서는 각 전문분야의 학술적 교류와 더불어 산 . 학. 연의 공동연구를 통한 지속적 연구노력이 계속되어야 할 것이다.

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전력 전자 컨버터에서 DC-Link 애플리케이션용 필름 커패시터의 고장 메커니즘에 대한 검토 (Review of Failure Mechanism of Film capacitors for DC-Link Applications in Power Electronic Converters)

  • 김재훈;김기룡;오창열;이종필;김태진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.364-365
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    • 2019
  • 대부분의 전력 전자 컨버터에서 사용되는 dc-link 커패시터는 입력 전원과 출력 부하 사이의 순간 전력 차이를 균형화하고, dc-link의 전압 변화를 최소화하기 위해 널리 사용된다. 일부 애플리케이션에서는 유지 시간 동안 충분한 에너지를 제공하는 데에도 사용된다. 하지만 커패시터는 시간이 지남에 따라 전기 및 환경과 같은 다양한 원인에 의해 고장이 발생하여, 전체 시스템의 가용성을 저감 시킬 수 있다. 따라서, 커패시터 고장을 발생시키는 메커니즘에 대한 검토를 통하여 예측적 유지 보수를 수행하여 전체 시스템의 가용성을 개선할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 필름 커패시터의 고장 메커니즘, 고장 모드 및 수명 모델 검토 등을 통하여 dc-link 애플리케이션 연구에 대한 명확한 통찰력을 제공하고 필름 커패시터와 그 dc-link 애플리케이션에 대한 과제와 향후 연구방향을 확인하는 역할을 한다.

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기계적 격자이론에 의한 도로포장 구조물의 피로수명과 누적손실분석 (Fatigue Life and Cumulative Damage Analysis in the Pavement Structure by Mechano-Lattice Theory)

  • 임평남
    • 대한교통학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.21-33
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    • 1988
  • 부적정한 도로포장 구조물의 설정 및 유지보수의 적정관리 미흡으로 표면의 피해와 소성변형이 장기간 발생된다. 이로 인한 가요성 통제 구조물의 파괴 원인은 일반적으로 포 장재료의 동질성, 선형탄성 상태의 가정 하에서 분석되었다. 그러나 아스팔트 재료의 특성은 엄밀히 분석해서 완전한 선형탄성이라고는 볼 수 없음은 잘 알려져 있다. 따라서 근본적으 로 포장체의 수명과 파양 예측에 오류 발생가능성이 높다 하겠다. 금번 연구는 이와 같은 종전의 경험적인 선형탄성 방법이 아닌 탄성일소성 상태하의 격자(mechano-lattice) 이론이란 새로운 기법을 도입하였다. 특히 마이너(Miner's Law) 이론의 누적손실과 확률을 적용하여 포장체의 피노수명과 손실을 예측할 수 있다. 금번 이론은 실제로 호주 빅토리아주의 멜보른(Melbourne)시 일부 지역구간을 모형으 로 선정되었다. 분석결과 가장 최적화된 도로포장 각층의 두께와 재료 선정을 하기 위하여 일정기간의 교통량, 상대적 손실지수와 잔여응력 및 표면 변위, 대기온도 그리고 습도의 영 향을 종합적으로 고려하여야 한다.

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일반 소음과 ANC 적용 시 소음에 대한 거리별 소음 감쇄효과 분석 (A Effect Analysis on Noise Reduction by Distance about General Noise and Noise Applied ANC)

  • 문학룡;임유진;강원평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1046-1047
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    • 2015
  • 기존에 시행 중인 도로교통 소음을 저감시키기 위한 방안인 방음벽과 저소음 포장은 보편적으로 사용되어 오고 있으나, 몇 가지 단점을 가지고 있다. 방음벽은 높은 시공으로 인한 도시 경관 저하, 과도한 시공비 및 유지비, 조류가 방음벽에 부딪혀 유발되는 생태계 교란 현상 등 여러 문제점을 가지고 있다. 또한, 저소음 배수성 포장은 타이어와 도로 포장간의 마찰 소음을 원천적으로 저감시키는 효율적인 공법이나, 시공 후 일정기간이 지나면 공극이 막혀 성능이 저하되어 유지 보수가 적절하게 필요한 단점이 있다. 수음점의 거리별 소음예측을 통하여 일반적인 원소음과 능동형 소음 저감 기술(ANC) 적용 후의 효과를 알아보고, 소음원의 제어 및 영향거리에 따른 저감 목표를 예측하고자 한다.

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서비스 수준 측정 및 교체점 평가에 의한 소프트웨어 교체시기 예측 기법 (Software Replacement Time Prediction Technique Using the Service Level Measurement and Replacement Point Assessment)

  • 문영준;류성열
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권8호
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    • pp.527-534
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    • 2013
  • 소프트웨어는 업무의 변화 및 사용자의 요구사항에 따라서 변경이 수반되므로, 내부 복잡도가 증가하고 비용이 발생한다. 이러한 과정이 반복되면 어느 시점에서는 유지보다는 교체가 더욱 효율적이다. 본 연구에서는 업무단위의 소프트웨어 그룹별로 사용자에게 제공하는 서비스 불만 지수와 교체점 평가 지수에 따라 교체시기를 예측하였다. 첫째, 퍼지추론을 이용하여 서비스 수준의 사용자 불만족도를 평가하기 위한 방법과 지표를 개발하였고 둘째, 소프트웨어의 품질, 비용, 신기술을 반영한 교체점 평가 방법을 수립하였으며 셋째, 사용자 서비스 측정값과 교체점 평가 값과의 간격에 따라 교체시기를 예측하는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제시하는 예측기법의 타당성을 검증하기 위하여 3개 조직의 업무솔루션을 대상으로 실험한 결과, 서비스 불만 지수는 약 16% 하락하였으며 교체점 평가 지수는 약 9% 상승하였다.