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주성분분석(PCA) 기법에 기반한 CNG 충전소의 이상감지 모니터링 및 진단 시스템 연구
이기준(Kijun Lee),이봉우(Bong Woo Lee),최동황(Dong-Hwang Choi),김태옥(Tae-Ok Kim),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2014 한국가스학회지 Vol.18 No.3
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 특성 변수들을 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. In this study, we suggest a system to build the monitoring model for compressed natural gas (CNG) stations, operated in only non-stationary modes, and perform the real-time monitoring and the abnormality diagnosis using principal component analysis (PCA) that is suitable for processing large amounts of multi-dimensional data among multivariate statistical analysis methods. We build the model by the calculation of the new characteristic variables, called as the major components, finding the factors representing the trend of process operation, or a combination of variables among 7 pressure sensor data and 5 temperature sensor data collected from a CNG station at every second. The real-time monitoring is performed reflecting the data of process operation measured in real-time against the built model. As a result of conducting the test of monitoring in order to improve the accuracy of the system and verification, all data in the normal operation were distinguished as normal. The cause of abnormality could be refined, when abnormality was detected successfully, by tracking the variables out of the score plot.
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이봉우(Bong-Woo Lee),정성봉(Sung-Bong Chung),김소영(So-Young Kim),최동황(Dong-Hwang Choi) 한국가스학회 2013 한국가스학회지 Vol.17 No.6
현대사회의 산업발전과 새로운 기술개발로 다양한 화학제품이 생산되어 인류생활을 윤택하게 하였지만 일부 화학물질은 국민의 안전과 환경에 많은 위험을 주고 있으며, 이들의 운송, 저장, 취급 등의 안전관리 문제가 대두되고 있는 실정이다. 특히, 도로운송 위험물은 사고빈도가 높아서 체계적인 안전관리시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 운송위험물의 현황, 관련법 및 문제점을 파악하고, 국제운송위험물규칙(UN-RTDG)과 비교ㆍ검토하여 선진화된 안전관리 정책제언과 도로운송 위험물 분류표준화 방안 및 통일된 운송위험물 표시를 제시하였다. 이와 같은 선진화된 위험물질 안전관리에 의해 사고예방 및 대응을 최적화하여 인류의 건강과 환경보호에 기여할 것이다. With remarkable development of industry and technology, various chemical articles are developed to improve the quality of human life, yet some of chemicals are hazardous to human and the environment. However, safety control of chemical articles such as transportation, storage, and handling is emerging as a major issue lately. The road transportation needs well-organized safety management system, especially it has high probability of accidents. In this research, we point out problems in current state and related regulation of transportation of dangerous goods to compare the regulation in UN-RTDG. In addition, we suggest the enhancement law, the plan for standardization of classification in road transportation of dangerous goods and harmonization of labeling in transportation of dangerous goods to contribute to human health and environment protection.
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