• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.128-139
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• 2017

철도는 항공기, 선박 등과 더불어 대표적 대중교통 수단으로서 최근 고속 철도의 등장으로 인해 그 비중이 점점 더 높아지고 있으며, 아울러 대형사고의 위험 또한 증가하고 있다. 이중에서 철도 차량의 차축 베어링은 높은 안전성이 요구되는 부품으로서 최근 이의 고장예측을 위한 건전성 관리기술(Prognostics and Health Management, PHM)에 많은 연구가 집중되고 있다. PHM은 센서를 통해 얻은 데이터로부터 결함관련 특징신호를 추출하고 현재의 고장수준 진단과 미래의 고장싯점을 예측하는 기술로서, 이중에서 가장 중요한 부분은 올바른 특징신호를 추출하는 것이다. 그러나 지금까지의 특징신호들은 잡음으로 인한 심한 변동이나 비단조 경향으로 인해 고장예측에 이용하기에 부족한 점이 있었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 주파수 에너지 이동현상을 기반으로 정보 엔트로피를 특징신호로 사용하는 새로운 특징신호 추출법을 개발하고 IEEE 2012 PHM 경진대회에서 공개된 FEMTO 베어링 수명시험 데이터를 대상으로 기존의 특징신호들과 고장예측 성능비교를 함으로써 그 우수성을 검증하였다.

• 지질공학
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• 제34권1호
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• pp.1-12
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• 2024

우리나라는 1980년까지 광물 지하자원 개발을 활발히 수행하였으나 이후 생산원가 대비 사업성이 크게 줄어들면서 많은 수의 폐광산이 발생되었다. 그 중 대부분은 광산개발 중단 후 오랜 시간이 지나 잔류성 침하가 발생할 가능성이 높은 상태에 있다. 하지만 그 발생 시기와 위치를 정확히 예측하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제 지반침하가 발생한 사례를 분석하여 연속체 수치해석을 통해 지반침하의 발생 위치나 규모에 대한 예측 가능성을 살펴보고자 한다. 연구지역은 양산단층과 모량단층 사이에 위치하여 이들에 규제받는 ○○광산 지역이며, 이 지역에서는 2005~2009년에 걸쳐 3회의 지반침하가 발생된 바 있다. 지반침하지를 대상으로 시추조사 및 전기비저항 탐사를 수행하여 지층의 분포를 파악하였고, 실내시험을 통해 수치해석 시 적용되는 지반의 물리·역학적 특성을 파악하였다. 수치해석 결과 소성영역이 실제 지반침하 범위를 포함하는 형태로 나타나 연속체 해석으로도 채굴적에 의한 침하지 발생 위치 및 규모를 예측하는데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.327-343
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• 2004

터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크기, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.236-242
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• 2015

고분자전해질 연료전지 스택의 성능 및 주요 운전 변수를 예측하기 위해 부분최소자승법과 인공신경망의 두 가지 데이터 기반 모델링 기법을 제시한다. 30 kW급 고분자전해질 연료전지 스택 실험으로부터 확보한 데이터를 사용하여 부분최소자승 및 인공신경망 모델들을 구성한 후 각 모델의 예측 성능 및 계산 시간을 비교하였다. 모델의 복잡성을 줄이기 위해 부분최소자승법에 기초한 VIP(Variable Importance on PLS Projections) 선정기준을 모델링 절차에 포함하여, 초기 입력변수의 집합으로부터 모델링에 필요한 입력변수들을 선정하였다. 모델링 결과, 인공신경망이 스택의 평균 셀전압과 캐소드(cathode) 출구 온도를 예측하는데 있어서, 부분최소자승법 보다 우수한 성능을 보였다. 그러나 부분최소자승법 또한 입력변수와 출력변수 간에 선형적 상관관계만을 모델링 할 수 있음에도 불구하고 비교적 만족할 만한 예측 성능을 나타냈다. 모델의 정확도와 계산속도의 요구조건에 따라 두 모델링 기법은 고분자전해질 연료전지의 설계 및 운전 분야의 성능 예측, 온라인 및 오프라인 최적화, 제어 및 이상 진단을 위해 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권1호
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• pp.38-47
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• 2002

본 연구에서는 구미시를 연구지역으로 하여 GIS를 이용한 광역적인 산사태 발생가능성을 분석하고자 하였다. 우선 산사태 예측을 위한 자연환경과 인문환경 인자들에 관련된 평가기준을 검토한 후, 수치지형도의 등고선 레이어로부터 생성된 수치고도모형을 통하여 경사도와 사면방향도를 추출하고, 위성영상자료의 영상처리를 통하여 정규식생지수(NDVI) 분포도와 토지피복 현황도를 얻었다. 구축된 공간데이터베이스로부터 자료들을 중첩시켜 발생가능지수를 산정하고 위험도 분포도를 작성하였다. 산사태의 발생가능성이 높은 몇 개 지역이 추출되었으며, 경사도가 30% 내외, 사면방향이 남동, 동, 남서, 북동향의, 수역 인접지 및 수계첨단부, 그리고 단층지역 인접부, 식생 활력도가 중간정도인 지역에서 산사태 발생가능성이 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 본 연구에 포함하지 못한 토양, 임상, 지하수위, 기상관측 등의 자료 등을 데이터베이스에 추가한다면 더 정확하고 종합적인 분석을 도모할 수 있을 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.403-409
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• 2024

본 논문에서는 산업안전보건법에 따라 유해·위험 설비 사업자가 제출하여 공정안전관리 전담기관으로부터 승인받은 공정안전보고서의 데이터를 기반으로 사업장 안전성 향상을 위한 인공지능 통합 공정안전관리(PSM) 시스템 설계를 위한 가이드라인을 제안하였다. 제안된 가이드라인으로 구성되는 시스템은 단일사업장 또는 다수의 사업장을 운영하는 사업자와 공정안전관리 전담기관에 각각 구축하며, 데이터 수집·전처리, 확장 및 분할, 레이블링, 학습 데이터 셋구축 등의 주요 구성 요소와 단계로 구성하였다. 각 공정에서 발생하는 공정 운영 데이터 및 변경 허가 승인 데이터의 수집이 가능하며, 사업장 운영에서 발생하는 모든 데이터의 분석을 통해 잠재적인 고장 예측 및 유지보수 계획을 수립하여, 공정 운전 상황에서의 의사 결정 지원이 가능하다. 또한, 정확하고 신뢰할 수 있는 학습 데이터, 특화된 데이터 셋을 이용하여 시간 및 비용 절감, 인적 오류를 포함한 다양한 위험 요소 감지와 예측, 지속적인 모델 개선 등에 유용성과 효과를 갖으며, 이를 통해 작업장 안전성 향상 및 사고 예방이 가능하다.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.28-36
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• 2010

본 연구에서는 1995년부터 2006년까지 12년간 발생한 3,593건의 가스사고사례를 수집하여 데이터베이스를 구축하였으며, 이를 근거로 LPG 기화기사고의 발생건수를 형태 및 원인별로 분석하였다. 분석결과를 살펴보면 사고의 형태로는 파열, 누출, 폭발, 화재 순으로 발생하는 것으로 나타났으며, 기화기 가스사고 중 세부원인을 분석한 결과 가장 많이 발생한 원인으로는 액유출방지장치의 결함에 의한 것으로 분석되었다. 또한 Poisson분석법을 적용하여 향후 5년 이내에 LPG 기화기와 관련된 화재, 폭발, 누출, 파열에 대한 가장 가능성이 높은 발생확률을 예측하였다. 그 결과 사고의 발생횟수가 3번 이하로 발생하는 항목으로는 LPG-Vaporizer-Fire으로 나타났으며, 5번 이하는 LPG-Vaporizer -Products Faults-Check Floater, 10번 이하는 LPG-Vaporizer-Products Faults로 분석되었다. 향후 본 연구에서 구축한 국내사고 Database를 매년 지속적으로 보완 개정을 하면 국내 가스사고 예측에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있어 효과적인 가스안전관리 대책수립에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권3호
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• pp.65-70
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• 2010

As for the present wind power industry, most of the computerization for monitoring and control is based on the traditional development methodology, but it is necessary to improve SCADA system since it has a phenomenon of backlog accumulation in the applicable aspect of back-data as well as in the operational aspect in the future. Especially for a system like offshore wind power where a superintendent cannot reside, it is desirable to operate a remote control system. Therefore, it is essential to establish a monitoring system with appropriate control and monitoring inevitably premised on the integrity and independence of data. As a result, a study was carried out on the modeling of offshore wind power data-centered database. In this paper, a logical data modeling method was proposed and designed to establish the database of offshore wind power. In order for designing the logical data modeling of an offshore wind power system, this study carried out an analysis of design elements for the database of offshore wind power and described considerations and problems as well. Through a comparative analysis of the final database of the newly-designed off-shore wind power system against the existing SCADA System, this study proposed a new direction to bring about progress toward a smart wind power system, showing a possibility of a service-oriented smart wind power system, such as future prediction, hindrance-cause examination and fault analyses, through the database integrating various control signals, geographical information and data about surrounding environments.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권3호
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• pp.254-263
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• 2012

The survivability of warship is assessed by susceptibility, vulnerability and recoverability. Essentially, a vulnerability assessment is a measure of the effectiveness of a warship to resist hostile weapon effects. Considering the shot line and its penetration effect on the warship, present study introduces the procedural aspects of vulnerability assessments of warship. Present study also considers the prediction of penetration damage to a target caused by the impact of projectiles. It reflects the interaction between the weapon and the target from a perspective of vulnerable area method and COVART model. The shotline and tracing calculation have been directly integrated into the vulnerability assessment method based on the penetration equation empirically obtained. A simplified geometric description of the desired target and specification of a threat type is incorporated with the penetration effect. This study describes how to expand the vulnerable area assessment method to the penetration effect. Finally, an example shows that the proposed method can provide the vulnerability parameters of the warship or its component under threat being hit through tracing the shotline path thereby enabling the vulnerability calculation. In addition, the proposed procedure enabling the calculation of the component's multi-hit vulnerability introduces a propulsion system in dealing with redundant Non-overlapping components.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.91-102
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• 2005

최근의 저 전력 컴퓨터 시스템은 내장 프로세서의 성능 향상과 공정 기술의 발전을 통한 디바이스 크기 감소로 인해 전압 변동, 커플링 효과 등으로 인한 SEU(single event upset)로 모델링 되는 천이고장으로 인한 예기치 못한 동작 중 에러 발생가능성이 매우 높아지고 있다. 제안하는 방식은 프로세서가 처리하는 프로그램 분기 흐름상에서 에러를 검출하는 효과적인 watchdog 프로세서 구조로서, 기존 방식이 가지는 오버헤드를 줄이면서 프로그램 내부에서 빈번히 발생되는 루프를 매번 검사할 때, 동일한 동작을 watchdog 프로세서가 반복함으로써 생기는 비효율적인 메모리 접근, 버스 점유 경쟁등과 같은 추가적인 시스템 수준의 오버헤드를 줄이는 새로운 방법을 제안하였다. 본 논문은 기존의 실시간 분기 및 제어 흐름 연구에서는 다루지 않았던 루프 검출 및 예측 기능을 추가함으로써 실제 시스템 적용에 보다 적합한 비용 효율적인 구조를 제안하고 있다.