• 제목/요약/키워드: Lifetime prediction

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A Study on the Lifetime Prediction of Lithium-Ion Batteries Based on the Long Short-Term Memory Model of Recurrent Neural Networks

  • Sang-Bum Kim
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제16권3호
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    • pp.236-241
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    • 2024
  • Due to the recent emphasis on carbon neutrality and environmental regulations, the global electric vehicle (EV) market is experiencing rapid growth. This surge has raised concerns about the recycling and disposal methods for EV batteries. Unlike traditional internal combustion engine vehicles, EVs require unique and safe methods for the recovery and disposal of their batteries. In this process, predicting the lifespan of the battery is essential. Impedance and State of Charge (SOC) analysis are commonly used methods for this purpose. However, predicting the lifespan of batteries with complex chemical characteristics through electrical measurements presents significant challenges. To enhance the accuracy and precision of existing measurement methods, this paper proposes using a Long Short-Term Memory (LSTM) model, a type of deep learning-based recurrent neural network, to diagnose battery performance. The goal is to achieve safe classification through this model. The designed structure was evaluated, yielding results with a Mean Absolute Error (MAE) of 0.8451, a Root Mean Square Error (RMSE) of 1.3448, and an accuracy of 0.984, demonstrating excellent performance.

유한요소법을 이용한 파괴 역학적 방법의 신뢰성설계기술에 관한 연구 (A Study on Reliability Design of Fracture Mechanics Method Using FEM)

  • 백승엽;이봉구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4398-4404
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    • 2015
  • 스테인리스 강판은 동적기계구조물을 제작하기 위한 구조용 재료로 널리 사용된다. 또한 이들을 일체화 시키는 방법으로 가스용접을 많이 사용하게 되는데 가스용접에는 다양한 종류에 의해 구조물을 일체화 시킨다. 따라서 부재와 부재를 연결하는 용접부에 대한 응력분포 및 피로강도평가는 구조물의 건전성 및 수명을 연구하는데 매우 중요한 요소가 된다. 그래서 본 연구에서는 피로시험에 의해서 얻어지는 ${\Delta}P-N_f$ 관계를 유한요소해석법에 의해서 최대주응력으로 ${\Delta}{\sigma}-N_f$ 관계로 나타내어 피로설계기준을 정하였고, 이 결과를 이용해서 확률론적 통계해석기법을 적용해서 가속식을 추정하여 임의의 목표수명을 예측할 수 있는 신뢰성설계기술기법을 제시하고자 하였다.

운동 동기 부여를 위한 걷기 활동량 예측 서비스 설계 및 구현 (Design and Implementation of Walking Activity Prediction Service for Exercise Motive)

  • 김보경;이철효;김도현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.99-104
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    • 2016
  • 최근 ICT를 접목한 건강 상태 및 운동량 측정 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 대부분의 현재 운동량이나 건강 정보를 수집하여 사용자에게 제공하고 있다. 이에 본 논문에서는 칼만 필터를 이용한 걷기 운동량 예측 서비스를 설계하고 구현한다. 이 서비스는 사용자에게 과거 운동 이력과 실시간 운동 데이터를 측정하여 제공하고, 더불어 운동동기를 부여하고 촉진하기 위해 미래의 걷기 운동 활동량을 예측한 데이터를 제공한다. 이 서비스를 통해 많은 사람들에게 자신의 걷기 운동 상황과 미래 운동량을 사전에 파악하여 걷기 운동 동기를 유발할 수 있어 걷기 운동 증강에 도움을 줄 수 있다.

STS301L 가스용접 이음재의 가속수명예측 (I) - Fillet Type - (Accelerated Life Prediction for STS301L Gas Welded Joint (I) - Fillet Type -)

  • 백승엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.467-474
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    • 2010
  • 용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가스용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 피로시험을 수행하여 ${\Delta}P$-Nf 관계를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 피로데이터를 장시간 획득하는 과정에서 여러 가지 변동인자에 의해서 피로데이터가 영향을 받기 때문에 피로데이터의 신뢰도가 떨어진다. 또한, 이음재의 재질 및 접합형태가 달라질 때마다, 각각의 경우에 대해서 새로운 피로시험이 요구됨으로 많은 시간과 비용이 소모된다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하고 신뢰성 있는 설계를 하기 위해서 필렛 가스용접 이음재를 적용, 반복피로시험을 통한 데이터를 통계적으로 분석하여, 다양한 가스용접 이음재의 피로수명을 예측함과 동시에 실제 피로시험데이터와 비교 분석하여 예측된 수명의 신뢰도(reliability)와 신뢰구간(confidence interval)을 추정함으로서 새로운 피로설계기준 방법을 제시하고자 하였다.

미끄럼 속도 변화에 따른 폴리우레탄 씰의 마모 특성 (Effect of Sliding Speed on Wear Characteristics of Polyurethane Seal)

  • 김한솔;전홍규;정구현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권2호
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    • pp.49-54
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    • 2018
  • Hydraulic reciprocating seal has been widely used to prevent fluid leakage in hydraulic systems. Also, hydraulic reciprocating seal plays a significant role to provide lubricant film at contacting interface to minimize tribological problems due to sliding with counter material. To predict lifetime of hydraulic reciprocating seal, quantitative understanding of wear characteristics with respect to operating conditions such as normal force and sliding speed is needed. In this work, effect of sliding speed on wear of polyurethane (PU) hydraulic reciprocating seal were experimentally investigated using a pin-on-disk tribo-tester. The wear characteristics of PU specimens were quantitatively determined by comparing the confocal microscope data before and after test. It was found that the wear rate of PU specimens decreased from $4.9{\times}10^{-11}mm^3$ to $1.1{\times}10^{-11}mm^3/Nm$ as sliding speed increased from 120 mm/s to 940 mm/s. Also, it was observed that the friction decreased slightly as the sliding speed increased. Improvement of lubrication state with increasing sliding speed was likely to be responsible for this enhanced friction and wear characteristics. This result also suggests that decrease in sliding distance between PU elastomer and counter materials at lower sliding speed is preferred. Furthermore, the quantitative assessment of wear characteristics of PU specimen may be useful in prediction of lifetime of PU hydraulic reciprocating seal if the allowed degree of wear for failure of the seal is provided.

Genetic Parameters and Responses in Growth and Body Composition Traits of Pigs Measured under Group Housing and Ad libitum Feeding from Lines Selected for Growth Rate on a Fixed Ration

  • Nguyen, Nguyen Hong;McPhee, C.P.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권8호
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    • pp.1075-1079
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    • 2005
  • The main objective of this study is to examine genetic changes in growth rate and carcass composition traits in group housed, ad libitum fed pigs, from lines of Large White divergently selected over four years for high and low post-weaning daily gain on a fixed but restricted ration. Genetic parameters for production and carcass traits were also estimated by using average information-restricted maximum likelihood applied to a multivariate individual animal model. All analyses were carried out on 1,728 records of group housed ad libitum fed pigs, and include a full pedigree of 5,324 animals. Estimates of heritability (standard errors in parentheses) were 0.11 (0.04) for lifetime daily liveweight gain (LDG), 0.13 (0.04) for daily carcass weight gain (CDG) and 0.28 (0.06) for carcass backfat (CFT). Genetic correlations between LDG and CDG were highly positive and between LDG and CFT negative, suggesting that selection for lifetime daily gain under commercial conditions of group housing with ad libitum feeding would result in favourable improvement in carcass traits. CFT showed negative genetic correlations with CDG. Correlated genetic responses evaluated as estimated breeding values (EBVs) were obtained from a multivariate animal model-best linear unbiased prediction analysis. After four years of divergent selection for 6 week post-weaning growth rate on restricted feeding, pigs performance tested on ad libitum feeding in groups exhibited changes in EBVs of 6.77 and -9.93 (g/d) for LDG, 4.25 and -7.08 (g/d) for CDG, and -1.42 and 1.55 (mm) for CFT, in the high and low lines, respectively. It is concluded that selection for growth rate on restricted feeding would significantly improve genetic performance and carcass composition of their descendants when group housed and ad libitum fed as is a common commercial practice.

선량 환산 관례를 이용한 생애유효선량 및 라돈피폭 위험도 예측: 대학 강의실 라돈농도 중심으로 (Prediction for the Lifetime Effective Dose and Radon Exposure Risk by using Dose Conversion Convention: Base on the Indoor Radon Concentration of Lecture Room in a University)

  • 이재승;권대철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.243-249
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    • 2018
  • The indoor radon concentration was measured in the lecture room of the university and the radon concentration was converted to the amount related to the radon exposure using the dose conversion convention and compared with the reference levels for the radon concentration control. The effect of indoor radon inhalation was evaluated by estimating the life effective dose and the risk of exposure. To measure the radon concentration, measurements were made with a radon meter and a dedicated analysis Capture Ver. 5.5 program in a university lecture room from January to February 2018. The radon concentration measurement was carried out for 5 consecutive hours for 24 hours after keeping the airtight condition for 12 hours before the measurement. Radon exposure risk was calculated using the radon dose and dose conversion factor. Indoor radon concentration, radon exposure risk, and annual effective dose were found within the 95% confidence interval as the minimum and maximum boundary ranges. The radon concentration in the lecture room was $43.1-79.1Bq/m^3$, and the maximum boundary range within the 95% confidence interval was $77.7Bq/m^3$. The annual effective dose was estimated to be 0.20-0.36 mSv/y (mean 0.28 mSv/y). The life-time effective dose was estimated to be 0.66-1.18 mSv (mean $0.93{\pm}0.08mSv$). Life effective doses were estimated to be 0.88-0.99 mSv and radon exposure risk was estimated to be 12.4 out of 10.9 per 100,000. Radon concentration was measured, dose effective dose was evaluated using dose conversion convention, and degree of health hazard by indoor radon exposure was evaluated by predicting radon exposure risk using nominal hazard coefficient. It was concluded that indoor living environment could be applied to other specific exposure situations.

연료전지 카스켓용 NBR 고무의 산-열 노화 특성과 수명예측에 관한 연구 (A Study on the Life Time Prediction and Acid-Heat aging Property of NBR Rubber for Fuel Cell Gasket)

  • 김미숙;김진학;김석진;김진국
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권1호
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    • pp.20-31
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    • 2007
  • 고무의 안정성과 신뢰성 확보를 위해 재료 특성과 수명 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 연료전지용 고무 가스켓으로 사용되는 황으로 가황한 NBR compound의 수명을 예측하였다. 5, 6, 7 vol% 황산농도에서 120, 140, $160^{\circ}C$ 온도로 각각 3시간에서 600시간까지 가속 노화시험을 하였다. 고무를 황산용액 안에 침지시키기 위해 pyrex glass tube를 사용하였다. 그리고 가열 시간 동안 용액의 증발을 막기 위하여 pyrex glass tube 양쪽 끝을 막았다. 연료전지용 가스켓인 NBR 고무의 수명을 예측하기 위하여 가속 산-열 노화시험 후 물성 실험을 하였으며 산-열 노화시험에서 물리적 특성의 영향을 연구하기 위하여 인장강도, 신장율, 경도, 가교밀도를 측정하였다. 인장강도는 황산농도와 온도가 증가함에 따라서 감소되었는데 이 결과로 Arrhenius 식을 유도하여 수명을 평가하였다.

온도상태에 따른 신축관 이음의 수명예측에 관한 연구 (A Study for Lifespan Prediction of Expansion by Temperature Status)

  • 오정수;이봉수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.424-429
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    • 2018
  • 본 연구에서는 플랜트 설비 부품류 중 충격에 취약한 신축관 이음을 대상으로 수충격 발생 시 신축관 이음의 신축량을 유압식 액추에이터의 작동데이터로 적용하여 진동내구 시험을 수행하였다. 진동내구 시험 시 내구수명의 가속 요소로 신축관 내부의 온도상태를 가정하고 온도상태를 $30^{\circ}C$부터 $50^{\circ}C$$65^{\circ}C$로 가속화한 진동내구 시험을 진행하였다. 각 조건별 온도상태별 수명데이터들은 아레니우스 모델식을 따른다고 가정하고 각 수명데이터를 선형화하여 선형식의 상수값과 활성화 에너지 계수를 유도하였다. 또한 유도된 모델식으로부터 $85^{\circ}C$ 경우의 예측 수명과 $85^{\circ}C$ 온도상태에서의 시험 수명결과와 비교를 통해 작은 편차 범위내에서 유도된 모델식의 유효성을 검증하였다. 한편, 시험 중과 시험 후 발견된 신축관의 고장모드에서는 누수 및 벨로우즈 부 내부 슬리부의 이탈과 내부변형 등을 확인할 수 있었다. 향후 본 연구는 진동내구 수명의 가속요인인 온도상태 외 압력상태 등 다양한 수명변수를 적용한 복합수명예측 모델식을 개발하고 검증할 예정이다.

국내 Holstein종 젖소의 생산수준이 젖소의 수익형질에 미치는 효과 (The Impact of Milk Production Level on Profit Traits of Holstein Dairy Cattle in Korea)

  • 도창희;박수훈;조광현;최연호;최태정;박병호;윤호백;이동희
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권5호
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    • pp.343-349
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    • 2013
  • 농협젖소개량사업소가 1983년부터 2011년까지 산유능력검정 사업을 통해 수집한 438,019두의 산유능력검정자료 1,372,050개의 기록과 유대수입과 수익자료를 개체별로 산정하여 젖소의 초기의 생산수준이 수익에 영향하는 효과를 조사하였다. 초기 (1산과 2산)의 산유능력의 중간 그룹에 해당하는 개체들이 가장 축군내에 오래 머무는 것으로 나타났다. 1산 기준에서는 9,000 kg 이상의 그룹들은 전체 산차 평균 3.13 보다 낮게 나타났으며, 생애착유일에서는 7,000 kg 이하의 그룹과 10,000 kg 이상의 고능력우 그룹에서 평균 1,076.8일 보다 낮게 나타났다. 수명관련 형질에서의 변이를 나타내는 표준편차는 생산수준이 높을수록 적게 나타나고 있다. 2산 기준에서는 11,000 kg 이상의 고능력우들이 전체 평균 3.43산 보다 낮게 나타났다. 착유일수는 12,000 kg 이상 그룹에서 각각 1,212.0일로 가장 높았고, 대체적으로 생산수준과 비례하여 저능력우들이 착유일 수가 낮게 나타났다. 초기 (1산과 2산)의 생산수준에 따른 순수익은 생산수준이 높아짐에 따라 모두 증가하고 있다. 낮은 생산수준에서는 2산보다 1산이 오히려 수익을 더 많이 내는 것으로 나타났다. 그러나 높은 단계에서는 순수익이 역전되어 2산에서 높은 수익을 얻고 있다. 이러한 결과들로 미루어 볼 때 생산수준이 낮은 개체들이 생산 능력의 수준에 기인하는 것 보다는 번식 또는 기타 관리의 문제로 도태의 위험에 많이 노출되는 것으로 판단된다. 또한 1산 보다 2산에서 산유량 측정에 의한 개체의 평가가 정확성에서 보다 낮을 확률이 높게 나타내어, 생산수준에 의한 수익의 예측은 2산에서 하는 것이 바람직하다. 1산의 경우는 도태를 하는 것은 바람직하지 않지만, 부득이 도태가 필요하면 제한적으로 7,000 kg 이하의 그룹에 속한 개체들을 도태하여야 한다. 결론적으로 수익함수에 포함되는 모든 요소들에 대하여 개량목표에 반영하여야 하나, 생산수준을 활용, 제한적으로 생애수익을 늘릴 수 있도록 하는 데에 이용 될 수 있다.