• 한국자기학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.90-96
• /
• 2014

요골동맥의 움직임에 따라 손목의 "관" 위치에 놓인 영구자석이 요동함으로 자기장의 변화를 생성하였다. 맥동에 의존하는 자기장을 감지하는 홀소자가 구비된 집게형맥진기의 출력신호인 맥진파형 특성을 분석하였다. 유한요소법으로 전산모사한 자기장 파형과 실제 맥진 파형의 시간 특징점들은 거의 일치하였다. 한 개의 원통 소형 영구자석의 자기장 분포의 변화를 감지하는 홀소자 집게형맥진기 시뮬레이터를 제작하여 재현성과 유효성 있는 한방진단기기로 활용하는 기틀을 마련하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
• /
• pp.641-643
• /
• 2023

Deep Learning(DL)을 사용한 호흡음의 자동 분석은 폐 질환의 조기 진단에 중추적인 역할을 한다. 그러나 현재의 DL 방법은 종종 호흡음의 공간적 및 시간적 특성을 분리하여 검사하기 때문에 한계가 있다. 본 연구는 컨볼루션 연산을 통해 공간적 특징을 캡처하고 시간 컨볼루션 네트워크를 사용하여 이러한 특징의 공간적-시간적 상관 관계를 활용하는 새로운 DL 프레임워크를 제한한다. 제안된 프레임워크는 앙상블 학습 접근법 내에 컨볼루션 네트워크를 통합하여 폐음 녹음에서 호흡 이상 및 질병을 검출하는 정확도를 크게 향상시킨다. 잘 알려진 ICBHI 2017 챌린지 데이터 세트에 대한 실험은 제안된 프레임워크가 호흡 이상 및 질병 검출을 위한 4-Class 작업에서 비교모델 성능보다 우수함을 보여준다. 특히 민감도와 특이도를 나타내는 점수 메트릭 측면에서 최대 45.91%와 14.1%의 개선이 이진 및 다중 클래스 호흡 이상 감지 작업에서 각각 보여준다. 이러한 결과는 기존 기술보다 우리 방법의 두드러진 이점을 강조하여 호흡기 의료 기술의 미래 혁신을 주도할 수 있는 잠재력을 보여준다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권11호
• /
• pp.1529-1535
• /
• 2011

해상 운송 분야와 발전 플랜트 분야에서 사용되는 엔진은 저 중속에서 운전효율향상이 계속해서 요구되고 있다. 엔진의 운전효율향상을 위해서는 엔진상태를 나타내는 변수의 확인이 반드시 필요하다. 지금까지 가스압력, 가스온도, 진동 등이 주요변수로써 제안되고 있으나 이 변수들은 응답속도와 진단 정확성에 한계가 있다. 본 연구에서는 엔진 크랭크 축 각속도 변화를 수치화한 EFR(Engine Fitness Ratio)을 검출하고, 이를 기반으로 엔진의 상태를 진단하는 기법을 개발하였다. EFR은 주파수 영역에서 특정 주파수의 비로써 정의되며 엔진상태를 나타낸다. EFR은 크랭크 각속도의 변화 거동으로부터 계산되며, EFR을 이용한 엔진 상태진단 기법을 실제 선박 추진용 저속엔진을 이용한 실험과 발전용 중속엔진을 이용한 해석을 수행하여 엔진의 이상 발생 감지가 가능함을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.396-405
• /
• 2020

본 연구에서는 초고속인터넷 상품에 관련된 고객 불만사항(VOC, Voice of Customer)의 빅데이터를 활용하여 고객이 지각하는 품질이상의 원인과 선제적 서비스의 가능성을 살펴보았다. 선제적 서비스의 가능성을 검증하기 위해 실제 이동통신 서비스기업의 시설·장비의 총 13개 장애경보에 관련된 품질이상 VOC를 수집한 후, 𝒙²검증을 통해 품질이상 VOC 실제관측값과 기대값이 통계적으로 유의한 차이가 있는 지 검증하였다. 연구결과, 시설·장비의 총 13개 장애경보 관련 품질이상 VOC 중 6개의 장애경보로서, 'FTTH-R 장비 ON/OFF', 'FTTH-E,V 회선오류 감지', '포트불량, FTTH-R 회선오류 감지', '네트워크 LOOP 감지', 그리고 '비정상 트래픽 제한'은 실시간 모니터링을 통한 선제적 서비스가 가능하다는 통계적 근거를 찾았다. 기업들은 이러한 선제적 서비스를 이용하여 시잠점유율을 향상키시고 고객서비스 비용을 절감하는 데 적용할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과는 통신서비스 분야의 선제적 서비스의 가능성을 진단하고, 나아가 효과적인 선제적 서비스 제공 방안에 대한 시사점을 제시하였다는 점에서 실제 산업 적용에 대한 공헌점이 기대된다.

• 한국전자거래학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.111-121
• /
• 2018

항공기 엔진, 풍력발전기, 모터 등 회전기기에서 발생하는 많은 문제들은 진동이나 소음과 같은 신호 데이터를 측정하여 이상감지를 할 수 있으며, 주파수 분석 등 여러 가지 신호처리가 데이터 전처리 단계에서 필요하다. 본 논문에서는 진동 데이터를 분석하여 설비 이상상태를 감지하는 기법을 소개한다. 정상상태 데이터를 기반으로 마할라노비스 거리를 측정하여 이상상태 유무를 모니터링 하는 방식을 사용한다. 특히 신호 데이터의 전처리 기법들을 도입하여 이상상태 감지의 성능을 개선할 수 있음을 보여준다. 전처리 단계에서 신호 데이터 수집 과정에서 발생한 누설오차(leakage)를 없애기 위해 해밍 윈도우(Hamming window)를 적용하고, 신호 데이터의 원신호인 포먼트(formant)를 분리하기 위하여 켑스트럼(cepstrum) 분석을 실시한다. IMS 베어링 진동 공개데이터를 대상으로 시간 구간별로 6가지 통계지표를 추출한 후 마할라노비스 거리 분류기를 적용하여 성능을 검증하였다. 제시된 신호처리 전처리 기법을 적용함으로써 성능이 획기적으로 향상되는 것을 실험에서 보여주었다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.13-24
• /
• 2020

한국에는 전력 분배를 위하여 약 9백만 개의 전신주와 1.3백만 킬로미터의 송전선이 있다. 이러한 많은 전력 설비의 유지보수를 위해서는 많은 인력과 시간이 소요된다. 최근 인공지능을 사용한 여러 고장진단 기술들이 연구되어 오고 있기 때문에 본 논문에서는 송전선의 여러 요인으로 인한 늘어짐을 감지하기 위해 기존의 현장에서의 검증 방법이 아닌 카메라 시스템으로 촬영한 영상에서의 인공 지능 기술을 활용한 송전선 늘어짐 감지 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 (i) 객체 탐지 시스템을 이용한 송전탑 감지 (ii) 동영상 촬영 데이터의 화질 저하 문제를 해결하기 위한 히스토그램 평활화 기법 (iii) 송전선 전체를 파악하기 위한 파노라마 영상 스티칭(iv) 송전선 탐지 알고리즘 적용 후 파노라마 영상 스티칭 기술을 이용한 늘어짐 판단 과정으로 진행된다. 본 논문에서는 각각의 과정들에 대한 설명 및 실험 결과를 보인다.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.53-59
• /
• 2014

본 연구에서는 비정상상태 운전을 기본으로 하는 CNG 충전소를 대상으로 다변량 통계분석방법 중의 하나인 다차원의 대용량 데이터 처리에 적합한 주성분분석(PCA) 기법을 사용하여 실시간 이상감지 및 진단이 가능한 모니터링 시스템을 제안하였다. CNG 충전소로부터 매초 간격으로 수집되는 7개의 압력센서 데이터와 5개의 온도센서 데이터의 주요 경향을 나타내는 변수들의 조합으로 주성분이라 불리는 새로운 특성변수들을 산출하고, 분산의 분포를 통해 특성변수의 계산으로부터 모델을 구축하였다. 모니터링은 구축된 모델을 통해 운전 중의 실시간 데이터를 반영하여 진행된다. 시스템 검증 및 정확성을 개선하기 위해 모니터링 테스트를 수행한 결과, 정상상태의 모든 데이터를 정상으로 판단하였고, 이상 데이터의 성공적인 검출 시 관련 변수를 추적하여 비정상 원인을 찾아낼 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제34권4호
• /
• pp.183-189
• /
• 2021

구조물에 장기적으로 발생하는 노후화를 정량적으로 파악하기 위해 상시진동 데이터를 활용한 일반화된 모니터링 시스템에 관한 연구가 세계적으로 활발히 수행중이다. 본 연구에서는 구조물에서 장기적으로 취득되는 동특성을 앙상블 학습에 활용하여 구조물의 이상을 감지하기 위한 보급형 엣지 컴퓨팅 시스템을 구축하였다. 시스템의 하드웨어는 라즈베리파이와 보급형 가속도계, 기울기센서, GPS RTK 모듈, 로라 모듈로 구성됐다. 실험실 규모의 구조물 모형 진동실험을 통해 동특성을 활용한 앙상블 학습의 구조물 이상감지를 검증하였으며, 실험을 기반으로 한 실시간 동특성 추출 분산처리 알고리즘을 라즈베리파이에 탑재하였다. 구축된 시스템을 하우징하고 포항시 행정복지센터에 설치하여 데이터를 취득함으로써 개발된 시스템의 현장 적용성을 검증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.285-291
• /
• 2014

연안의 수온 모니터링 자료는 이상자료 및 결측을 포함하고 있기 때문에 통계정보를 왜곡할 수 있다. 다양한 이상자료 감지 기법이 제안되고 있으나 결측이 없고 이상자료에 대한 사전정보를 가정하고, 어떤 적용기법은 과도한 계산시간이 소요되기 때문에 적용에 제한이 따른다. 본 연구에서는 방대한 자료에서도 효과적으로 이상자료를 감지할 수 있는 실용적인 Robust 모형을 제안하였다. 이 모형은 계산시간을 크게 저감하는 부분자료 추출기법을 이용한 어림성분 추정과정 및 어림성분으로부터 계산되는 잔차성분으로부터 이상자료를 반복적으로 진단하여 제거하는 부분으로 구성되어 있다. 이 모형의 성능평가는 새만금호에서 5분 간격으로 관측한 2년 동안의 수온 자료를 이용하여 수행하였다. 모형 적용결과, 이상자료가 전체자료에서 차지하는 비율은 1.6-3.7% 정도로 파악되었으며, 전체적으로 대부분의 이상자료가 제거되는 것으로 파악되었다. 또한 어림성분 추정과정의 반복적용은 Long-span 조건을 먼저 적용하는 것이 효과적인 것으로 파악되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
• /
• pp.110-110
• /
• 2022

본 연구는 자율운항 선박의 원격 고장 진단 기법 개발의 일부로 수행되었다. 특히, 엔진 연료 계통 장비로부터 계측된 시계열 데이터로부터 상태 진단을 위한 알고리즘 구현 결과를 제시하였다. 엔진 연료 펌프와 청정기를 가진 육상 실험 장비로부터 진동 시계열 데이터 계측하였으며, 이상 감지, 고장 분류 및 고장 예측이 가능한 심층 학습(Deep Learning) 및 기계 학습(Machine Learning) 알고리즘을 구현하였다. 육상 실험 장비에 고장 유형 별로 인위적인 고장을 발생시켜 특징적인 진동 신호를 계측하여, 인공 지능 학습에 이용하였다. 계측된 신호 데이터는 선행 발생한 사건의 신호가 후행 사건에 영향을 미치는 특성을 가지고 있으므로, 시계열에 내포된 고장 상태는 시간 간의 선후 종속성을 반영할 수 있는 학습 알고리즘을 제시하였다. 고장 사건의 시간 종속성을 반영할 수 있도록 순환(Recurrent) 계열의 RNN(Recurrent Neural Networks), LSTM(Long Short-Term Memory models)의 모델과 합성곱 연산 (Convolution Neural Network)을 기반으로 하는 Conv1D 모델을 적용하여 예측 정확성을 비교하였다. 특히, 합성곱 계열의 RNN LSTM 모델이 고차원의 순차적 자연어 언어 처리에 장점을 보이는 모델임을 착안하여, 신호의 시간 종속성을 학습에 반영할 수 있는 합성곱 계열의 Conv1 알고리즘을 고장 예측에 사용하였다. 또한 기계 학습 모델의 효율성을 감안하여 XGBoost를 추가로 적용하여 고장 예측을 시도하였다. 최종적으로 연료 펌프와 청정기의 진동 신호로부터 Conv1D 모델과 XGBoost 모델의 고장 예측 성능 결과를 비교하였다