• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.163-169
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• 2020

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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.44-54
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• 2012

무선 센서 네트워크 환경에서 이동 객체 추적 기법은 환경 모니터링이나 군사 지역에서 적의 이동을 추적하는 실제 응용을 위한 핵심적인 기반 기술이다. 기존 연구에서는 저밀도를 갖는 실제 센서 네트워크 환경에 의해 발생되는 감지 공백 영역을 고려하지 않았다. 따라서 많은 이동 객체 추적 실패가 발생하여 에너지 소모가 증가하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 저밀도 환경과 감지 공백 영역을 고려한 이동 객체 추적 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 다항 회귀 분석을 이용해 객체의 경로를 예측하여 최소한의 센서 노드를 활성화시킨다. 또한 이동 객체 추적 실패가 발생할 경우 감지 공백 영역의 경계 노드만을 활성화 시키는 객체 추적 복구 기법을 수행한다. 이를 통해, 제안하는 기법은 에너지 소모량을 줄이고 감지 공백 영역 안에서도 높은 예측 정확도를 보장한다. 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 이동 객체 추적에 소모되는 에너지를 평균 약 47% 감소시켰고, 센서 노드가 낮은 밀도로 배치된 상황에서 발생하는 감지 공백 영역에서도 평균 약 91%의 예측 정확도를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권4호
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• pp.339-350
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 한정된 배터리 자원은 네트워크 수명에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서 불필요한 전력 소모를 줄이기 위해, 많은 경우 최소한의 센서 노드만을 활성 모드로 유지하고 나머지는 휴면 모드로 유지한다. 그러나 이러한 경우, 예상하지 못한 결함으로 인해 센서 노드가 감지 및 전송 기능을 수행하지 못하게 되면 네트워크 서비스를 안정적으로 제공할 수가 없다. 따라서 센서노드의 결함에도 불구하고 감지수준을 일정하게 유지하는 것은 신뢰성 있는 감지환경을 제공하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 노드의 결함으로 인한 감지수준 저하의 문제를 효과적으로 극복하기 위해 FCP(Fault-tolerant Coverage Preserving) 기법을 제안한다. FCP 기법에서는 각 활성 노드에 대해 백업 노드 집합을 미리 선정하여, 활성 노드의 결함 시 결함 노드를 대신하도록 한다. 성능 평가 결과, FCP 기법이 기존 결함 허용 기법들에 비해 평균 87.2% 향상된 감지범위 보존 성능을 보일 뿐 아니라, 추가 백업 노드 수와 추가 제어 메시지 전송량 측면에서도 각각 평균 57.6%, 평균 99.5% 향상된 효율성을 제공함을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.371-376
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• 2014

CdTe 멀티에너지 X선 영상센서와 ROIC를 패키징 하기 위한 flip chip bump bonding, Au wire bonding 및 encapsulation 공정조건을 개발하였으며 성공적으로 모듈화 하였다. 최적 flip chip bonding 공정 조건은 접합온도 CdTe 센서 $150^{\circ}C$, ROIC $270^{\circ}C$, 접합압력 24.5N, 접합시간 30s일 때이다. ROIC에 형성된 SnAg bump의 bonding이 용이하도록 CdTe 센서에 비하여 상대적으로 높은 접합온도를 설정하였으며, CdTe센서가 실리콘 센서에 비하여 쉽게 파손되는 것을 고려하여 접합압력을 최소화하였다. 패키징 완료된 CdTe 멀티에너지 X선 모듈의 각각 픽셀들은 단락이나 합선 등의 전기적인 문제점이 없는 것을 X선 3D computed tomography를 통해 확인할 수 있었다. 또한 Flip chip bump bonding후 전단력은 $2.45kgf/mm^2$ 로 측정되었으며, 이는 기준치인 $2kgf/mm^2$ 이상으로 충분한 접합강도를 가짐을 확인하였다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권2호
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• pp.114-123
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• 2002

Called VISTA (Variable-stability In-flight Simulator Test Aircraft), the one-of-a-kind NF-l6D has a simulation system that can mimic several aircraft. Though housed in an F-l6 Fighting Falcon airframe, VISTA can also act like the F-15 Eagle or the Navy's F-14 Tomcat. More importantly, such flexibility allows for improved training and consolidation of some sorties. Consequently USAF Test Pilot School students will have an opportunity to learn how to test future integrated cockpits. In this paper we will use the multiple model adaptive estimation (MMAE) and the multiple model adaptive controller (MMAC) techniques to model the aircraft's flight control system containing the longitudinal and lateral-directional axes. Single and dual actuator and sensor failures will also be included in the simulation. White Gaussian noise will be included to simulate the effects of atmospheric disturbances.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1414-1419
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• 2011

In this paper we study the modeling to quantitatively assess the failure rate of USN system designed for fault-tolerant architecture, aiming at applying the world's best domestic USN technology to safety-critical railways. In order to apply the USN system to the safety-critical field like a train control sector that the failures of controllers may cause severe railway accidents such as train collision and derailment, the quantitative reliability and safety evaluation recommended in IEC 62278 must be preceded. We also develop the evaluation model for overall system failure rate for the distributed network structure, which is the characteristics of USN system. Especially, we allocate reliability targets to component units, and present an availability evaluation plan through the plan on the quantitative achievement of failure rate for sensor nodes, gateways, radio-communication network and servers, along with the failure rate model of the overall system considering network operational features.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.300-304
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• 1993

Chip formation control is an important problem in the automation of manufacturing process, since the continuous chip can cause catastrophic failures of the tooling and entangle the workpiece causing damage. However, it is impossible to predict chip form correctly due to the complex nature of cutting process. In order to detect the chip form for unmanned manufacturing, a new identification method is proposed. The feasibility of using acoustic emission signals from the sensing plate for identification of chip form is investigated. Experiments were conducted under the various cutting conditions. When the acoustic emission sensor is attached to the sensing plate, it turns out that the moving averaged AE signals correlated well with the collision of segmented chips with the plate. The sensitivity of moving averaged AE signals to chip congestions due to continuous chip formation is illustrated as well.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권8호
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• pp.361-367
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• 2002

Many failures in high voltage equipment are preceded by partial discharge activity. In this paper deals with the application of the high frequency partial discharge measurement technique in motorette. HFPD measurement is very effective method to detect the PD occurred in motorette which is the called name of test specimen for accelerating test of stator winding[1] In this study, CT type HFPD sensor is used to detect the partial discharges and a measured HFPD pattern is analyzed by fractal mathematics. The neural network algorithm is used to pattern recognition and ageing diagnosis. As a result of this study, the fractal dimensions are increased along to applied voltage and HFPD pattern recognition using neural network shown excellent recognition rate. Also, the ageing diagnosis of motorette has been Possible.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.280-283
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• 2000

In this paper, a fault tolerant control problem is considered for a class of nonlinear system formulated in a gain scheduling form with LMI-based H-inf control technique Key benefits of this proposed scheme are demonstrated in the simulation of an electromagnetic suspension system with actuator and/or sensor failures, and the method is compared with the convensional state-feedback and output-feedback controller. It is clearly observed that the proposed control scheme shows an improved output performance in comparision with convensional methods.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권2호
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• pp.133-140
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• 2008

In this paper, a fault detection method for operator failures using the observation technique is proposed. The suggested algorithm is extended using the conventional sensor/actuator fault detection method. First, it is assumed that operator failure affects human work operations, as it is an external input signal. With this assumption, a human work model with operator failure is suggested. Second, an unknown input observer with proportional and integral gains is introduced. The characteristic of this observer of estimating an external signal without an exact input is shown, and the conditions for the detection of an operator failure are proposed. Finally, by simulating the container crane operations, it is verified that the observer can accurately detect an operator failure and estimate its magnitude from the given internal signal.