Solenoid operated valves (SOV) play important roles in industrial process to control the flow of fluids. Solenoid valves can be found in so many industries as well as the nuclear plant. The ability to be able to detect the presence of faults and predicting the remaining useful life (RUL) of the SOV is important in maintenance planning and also prevent unexpected interruptions in the flow of process fluids. This paper proposes a fault diagnosis method for the alternating current (AC) powered SOV. Previous research work have been focused on direct current (DC) powered SOV where the current waveform or vibrations are monitored. There are many features hidden in the AC waveform that require further signal analysis. The analysis of the AC powered SOV waveform was done in the time and frequency domain. A total of sixteen features were obtained and these were used to classify the different operating modes of the SOV by applying a machine learning technique for classification. Also, a deep neural network (DNN) was developed for the prediction of RUL based on the failure modes of the SOV. The results of this paper can be used to improve on the condition based monitoring of the SOV.
With the 4th industrial revolution, condition monitoring using machine learning techniques has become popular among researchers. An overload due to complex operations causes several irregularities in MOSFETs. This study investigated the acquired voltage to analyze the overcurrent effects on MOSFETs using a failure mode effect analysis (FMEA). The results indicated that the voltage pattern changes greatly when the current is beyond the threshold value. Several features were extracted from the collected voltage signals that indicate the health state of a switched-mode power supply (SMPS). Then, the data were reduced to a smaller sample space by using a principal component analysis (PCA). A robust machine learning algorithm, the support vector machine (SVM), was used to classify different health states of an SMPS, and the classification results are presented for different parameters. An SVM approach assisted by a PCA algorithm provides a strong fault diagnosis framework for an SMPS.
The widespread occurrence of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis places importance on the detection of TB (tuberculosis) drug susceptibility. Conventional drug susceptibility testing (DST) is a lengthy process. We developed a rapid enzymatic color-reaction-based biochip assay. The process included asymmetric multiplex PCR/templex PCR, biochip hybridization, and an enzymatic color reaction, with specific software for data operating. Templex PCR (tem-PCR) was applied to avoid interference between different primers in conventional multiplex-PCR. We applied this assay to 276 clinical specimens (including 27 sputum, 4 alveolar lavage fluid, 2 pleural effusion, and 243 culture isolate specimens; 40 of the 276 were non-tuberculosis mycobacteria specimens and 236 were M. tuberculosis specimens). The testing process took 4.5 h. A sensitivity of 50 copies per PCR was achieved, while the sensitivity was 500 copies per PCR when tem-PCR was used. Allele sequences could be detected in mixed samples at a proportion of 10%. Detection results showed a concordance rate of 97.46% (230/236) in rifampicin resistance detection (sensitivity 95.40%, specificity 98.66%) and 96.19% (227/236) in isoniazid (sensitivity 93.59%, specificity 97.47%) detection with those of DST assay. Concordance rates of testing results for sputum, alveolar lavage fluid, and pleural effusion specimens were 100%. The assay provides a potential choice for TB diagnosis and treatment.
기후변화 대응에 따른 전세계적인 탄소중립 이행에 대한 요구는 수출주도형 경제구조와 온실가스 수출국가로 분류되어 있는 우리나라를 비롯한 일부 국가들에게 탄소 무역장벽 대응방안을 마련해야 하는 상황에 놓여있다. 따라서, 탄소중립 이행 모델의 적용을 위해 예측 가능한 방법 중에 하나인 디지털 전환을 앞당겨 도입해야 한다. 주요산업 중 하나인, 첨단제조산업에서 쓰이는 산업용 가스 제조시설과 친환경 에너지로 부각되고 있는 수소 가스시설에 디지털 기술을 적용하여, 이상감지 및 진단 서비스를 클라우드 기반의 조업지식이 포함된 예측진단 모니터링 기술 동향을 소개한다. 단순히 실시간 설비 상태를 모니터링하는 것이 아닌, 최적화와 증강현실 기술, 그리고 IoT 와 AI 지식 추론 등을 통해 이상진단 예측 모니터링의 구축 방향을 확인하고, 탄소중립 이행의 사각지대에 놓여 있는, 중소·중견 기업의 경제성과 효율성이 부합되는, 엔지니어링 도메인의 합의된 지식과 예측진단 모니터링 등의 기술 보급 가능함을 살펴 볼 수 있다. 최고 수준의 ICT 기술을 바탕으로 탄소배출 무역장벽에 따른 대응 방안을 모색하는 하나의 방안으로 활용되길 바라며, 해당 기술의 도입을 통해, 탄소중립 이행에 따른 중소·중견기업의 마중물이 될 것이다.
1990년 동독과 서독이 독일로 통일 된 후 우리나라만이 세계에서 유일한 분단국가로 남아있다. 이로 인해 전 세계적인 관심 및 안전에 대한 의구심을 야기하여 국가 이미지 실추 및 관광 수입의 저하 등 여러 분야로 나쁜 영향을 미치고 있는 것이 현 실정이다. 북한은 사회주의체제 국가로서 국방위원장에 의한 독재 체제를 유지하고 있으며 현재 김정일 국방위원장이 정권을 장악하고 있으나 근래 들어 건강에 대한 이상설과 후계자 미결정으로 정치적 불안감이 커져감에 따라 외교 및 남북 관계에 대한 걱정이 증가하고 있다. 따라서 이 같은 상황에서 김정일 위원장에 대한 건강 정보는 대단히 중요한 자료가 된다. 이를 위해 본 논문에서는 한의학의 진단법인 망진 기법을 적용하여 최근 공개된 김정일 국방위원장의 사진에서 안면 분석을 행하여 실제 김정일 국방위원장의 건강에 대한 정보를 추출해 보고자 한다. 그러나 김정일 국방 위원장의 영상의 경우 동일한 환경에서 촬영된 영상이 아니고 여러 가지 분석을 방해하는 요소가 많기 때문에 색상 보정을 통한 분석 방법과 색상 보정 없이 안면 각 부위에 따른 색차의 차이에 대한 비교를 통해 가장 큰 의혹을 받고 있는 당뇨합병증에 대한 분석을 수행하고자 한다.
This article makes an attempt to evaluate the extent of developing community health nursing knowledge and to suggest the direction of developing a body of knowledge henceforth through the results of analysis for contents and outcomes of all literatures. which have been published in the Journal related to community health nursing. Refer to the following for the result of this article. 1. The total number of literatures analyzed amounted to 100 pieces in Journal of community health nursing society. 78 in Journal of industrial nursing society, 134 in Journal of school health society. 40 in Journal of home care nursing society. 2. Journal of community health nursing society Health needs and educational-behavioral diagnoses, which are more concrete nursing assessments and diagnoses. formed the main current(54%) of articles published in Journal of community health nursing society since 1992. There was a quantitative growth as well as a qualitative advance. Through a classification by the type of a body of knowledge. It was found that the knowledge providing nursing practice with bases, commanded an overwhelming majority(71.8%). Also, Researches on systemic supports for nursing practice are showing a tendency to increase. 3. Journal of industrial nursing society 52.6% of research papers presented in Journal of industrial nursing society dealt with health problem of workers. assessment of risk factors, diagnosis of health behaviors. Because of the beginning of an industrial nursing, the domain of nursing management to establish the role and task, work condition, training. documentary system made up 23 percent of research, subjects. A knowledge providing nursing practice with bases have a majority, 69.2%. In addition. the subject concerning a systemic support and quality assurance was scarce but continuously presented. 4. Journal of school health society The major point of this journal is the identification of health problems and risk factors which belong to assessment and diagnosis domain(56.8%) regardless of year, Because of the interdisciplinary characteristic. The knowledge on quality assurance of nursing practice is relatively rare. But, articles related to a systemic support is plentiful. 5. Journal of home care nursing society In its infancy, there was a large number of papers concerning need assessment and diagnosis, Comparing others, this journal has introduced a good many of articles related to program management. delivery system. service fee, etc that belong to domain of systemic support for nursing practice. 6. It is showing definitely that quantity and extent of research have grown for a short period. See the analysis in terms of nursing process, studies related to the domain of assessment and diagnosis command an absolute majority regardless of kinds of journal. Although articles referring to program management and implementation is increasing in number, it is scarce to evaluate a nursing program and grope for an improvement. Also, program development based on a theoretical framework is little. Therefore much more scientific effort to ensure profession should be executed. 7. In the methodological aspect, longitudinal study needs to be carried out so that we could show the evidence based nursing theory. To develop a more general theory, we have to conduct a study of various subjects and improve a validity of tools through a repeat test. In addition, the effort for interdisciplinary cooperation is needed.
센서 데이터를 활용하여 설비의 이상 진단이 가능해졌다. 하지만 설비 이상에 대한 원인 분석은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 센서 기반 시계열 데이터 분류 모델을 위한 해석가능한 합성곱 신경망 프레임워크를 제안한다. 연구에서 사용된 센서 기반 시계열 데이터는 실제 차량에 부착된 센서를 통해 수집되었고, 반도체의 웨이퍼 데이터는 공정 과정에서 수집되었다. 추가로 실제 기계 설비에서 수집된 주기 신호 데이터를 이용 하였으며, 충분한 학습을 위해 Data augmentation 방법론인 Scaling과 Jittering을 적용하였다. 또한, 본 연구에서는 3가지 합성곱 신경망 기반 모델들을 제안하고 각각의 성능을 비교하였다. 본 연구에서는 ResNet에 Jittering을 적용한 결과 정확도 95%, F1 점수 95%로 가장 뛰어난 성능을 보였으며, 기존 연구 대비 3%의 성능 향상을 보였다. 더 나아가 결과의 해석을 위한 XAI 방법론으로 Class Activation Map과 Layer Visualization을 제안하였으며, 센서 데이터 분류에 중요 영향을 끼치는 시계열 구간을 시각적으로 확인하였다.
The 4th Industrial Revolution and the continuous development of Science and Technology have also required a speedy business promotion method in the defense industry. Advanced countries including the United States are already boldly innovating the existing high-cost and long-term acquisition system with the highest priority in weapons development to cope with the military rise of Russia and China. The Ministry of National Defense and the Defense Acquisition Program Administration have also recently introduced a quick acquisition system and are applying it to business promotion. In addition, some small-scale projects and weapons systems are being reorganized so that they can be managed by the units demanding them. After an organizational diagnosis of the Project Acquisition Group by the Ministry of National Defense in 2020, it has been reassigned as a subordinate unit of the Army Logistics Command from a direct unit managed by the Army HQ. As a result, problems such as work conflict or redundancy have been identified. In addition, a system has been implemented to shorten the acquisition period by applying a rapid acquisition program in the field of weapons systems by benchmarking the rapid acquisition program of advanced countries. The force support system project process will also need to introduce such a quick acquisition system. In addition, the Ministry of National Defense is considering ways to delegate some weapon systems to each military, which will then carry out tasks ranging from requirements determination to project management. Accordingly, it is now time to expand the organization for the management of the Army's weapons system acquisition project. Therefore, in this paper, the Army Project Acquisition Group was analyzed on its organization, acquisition procedures, and cooperation systems, with presentations of development plans for each field.
최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷의 발전으로 산업 현장에서 가동되는 기계의 자동화 및 무인화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 공정 기계들은 부착된 다양한 센서들로부터 수집된 데이터를 기반으로 제어되고 이를 통해 공정이 관리된다. 만약 센서에 고장이 발생한다면 센서 데이터 이상으로 인해 자동화 기계들이 오작동함으로써 공정 손실 발생뿐만 아니라 인명피해로도 이어질 수 있다. 전문가가 센서의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 관리하고 있으나 산업 현장의 여러 가지 환경요인 및 상황으로 인하여 고장점검 시기를 놓치거나 고장을 발견하지 못하여 센서 고장으로 인한 피해를 막지 못하는 경우가 발생하고 있다. 또한 고장이 발생하여도 즉각 감지하지 못함으로써 공정 손실을 더욱 악화시키고 있는 실정이다. 따라서 이러한 돌발적인 센서 고장으로 인한 피해를 막기 위해 자체적으로 임베디드 시스템에서 센서의 고장 유무를 실시간으로 파악하고 빠른 대응을 위해 고장 진단 및 유형을 판별하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 센서 고장 유형인 erratic fault, hard-over fault, spike fault, stuck fault를 분류하기 위해 딥 뉴럴 네트워크 기반의 고장 진단 시스템을 설계하고 라즈베리 파이를 활용하여 구현하였다. 센서 고장 진단을 위해 구글이 제안한 MobilieNetV2의 Inverted residual block 구조를 사용하여 네트워크를 구성하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 기존 CNN 기법을 사용한 경우보다 메모리 사용량이 줄고 성능이 향상되며, 입력 신호에 대해 구간별로 센서 고장을 분류하여 산업 현장에서 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.
석유화학산업의 양적인 성장과 더불어 공정 간 연결역할을 하는 배관설비도 또한 증가하여 유지 보수를 위해 매년 많은 예산이 소요된다. 현재 국내에는 배관설비에 대한 가동 중 이상 유무를 진단할 수 있는 기술이 거의 없는데 반해, 선진국을 중심으로 하여 감마선을 이용한 배관진단 기술이 1960대 이후부터 연구되었다. 본 연구에서는 이상 현상을 보이고 있는 가동 중 증류탑 배관에 대한 원인분석 및 그 정도를 파악하기 위하여 밀봉감마선원($^{137}Cs$)과 계측기를 이용하여 현장 실험을 수행하였다. 유체이송 배관을 중심으로 한쪽에는 감마선원과 맞은편에는 계측기를 설치하고 일정간격으로 감마선 투과계측을 하였다. 계측결과로부터 배관 내부에 존재하는 유체와 다른 밀도분포 구간을 발견하였고, 추후 이것이 가스층이었음이 확인됨으로써 현장 관계자에게 유용한 정보를 제공하였다. 감마선을 이용한 배관진단 기술이 내부 유체의 분포상태에 대한 정보를 제공하는데 효율적인 진단기술임을 현장실험을 통해 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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