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구현진,윤예석 한국신뢰성학회 2011 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.6
도로안전시설용 시선유도봉은 통상 도로에 설치되어 운전자의 시선을 유도하고 차선을 분리하는 용도로 사용된다. 이러한 시선유도봉은 주로 도로상에 설치되기 때문에 차량과 부딪히는 경우가 자주 발생하므로 제품의 내구성이 특히 요구된다. 종래의 시선유도봉에 대한 평가방법은 제품의 일부를 채취하여 재료의 기본 품질 성능만을 평가하였다. 그러나 현장의 도로관리를 담당하고 있는 수요기관에서는 빈번한 사고와 민원으로 인해 제품의 평가방법에 대한 문제 제기를 하였고, 완제품 상태로 신뢰성을 평가할 수 있는 방법 개발을 요구하였다. 따라서 본 연구에서는 시선유도봉의 주요 고장 요인이 되는 차량 충돌에 의한 재질 파손, 바퀴 압축에 의한 회복 불능, 제품 표면에 부착되는 반사시트의 박리 및 변색에 대한 고장 메커니즘 분석하고, 이러한 고장을 재현할 수 있는 신뢰성 평가법을 개발하고자 하였다. 주요 고장 메커니즘 분석을 위해 국내?외 평가 기준을 조사하였으며, 특히 미국 AASHTO"s (American Association of State Highway and Transportaion Officials)의 NTPEP (National Transportation Products Evaluation Program)에서 수행하고 있는 내구성 평가 방법에 대한 사례 조사를 통해 국내 적용을 검토해 보았다. 또한 서울시설관리공단의 협조로 가장 주요한 고장의 요인으로 꼽히는 차량 충돌 시험을 올림픽대로 내 조각공원에서 실시하였다. 그 결과 시험실에서 고장을 재현할 수 있는 신뢰성 평가 장비 개발의 필요성이 부각되었으며, 차량 충돌과 바퀴 압축을 모사할 수 있는 신뢰성 평가 장비를 제작하였다. 시선유도봉의 신뢰성 평가는 기본적인 품질성능평가 이외에 신규로 개발된 충격시험(고온, 저온, 반사지)과 굴곡압축시험, 반사지와 재질의 내후성 시험을 실시하였다. 또한 국내 9개社 10개 제품에 대한 신뢰성 비교평가를 실시한 결과, 제품의 내구성에 중요 척도가 되는 신뢰성 평가 기준을 설정할 수 있었고, 합리적인 제품의 가격 수준과 품질 수준에 대한 신뢰성 가이드를 제공할 수 있었다.
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이성재,윤양기,이창훈,임홍우 한국신뢰성학회 2016 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.05
시스템의 신뢰성 향상을 위한 방법으로 시스템의 강건 설계가 있으나, 품질경영 측면에서 시스템의 전체적인 강건 설계는 비용적으로 어려움이 있다. 따라서, 시스템의 고장모드 및 영향 분석(FMEA)을 통해 예상되는 시스템의 부분에서 개선이 우선적으로 필요한 부분을 파악하는 것이 중요하다. FMEA를 통하여 우선개선 부분을 파악하고 실제로 파악되어진 부분이 어느 정도의 신뢰성을 가지고 있는지 신뢰성 시험을 통하여 확인하여 개선의 근거로 제시해야 한다. 우선개선 부분에 대한 신뢰성 시험을 설계하는데 어려운 점은 시험 항목 및 조건, 시료수와 시간 등을 결정하는 것이다. 그 중, 효과적인 신뢰성 시험 항목을 결정하기 위하여 품질기능전개(QFD)의 시험항목 결정방법을 사용한다. 본 논문에서는 QFD를 통한 신뢰성 시험항목 결정방법에 관하여 기존에는 정성적으로 평가되던 QFD의 시험 항목들을 FMEA의 위험우선수(RPN)와 접목하여 정량적으로 평가하는 방법을 통하여, 우선적으로 신뢰성 시험항목을 결정하여 설계하는 방법을 제시하고자 한다. 향후 본 논문에서 제시한 신뢰성 시험항목 우선결정방법을 통하여 효과적인 신뢰성 시험을 설계하는데 활용 가능할 것이다.
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Thanh Long Nguyen,권형안 한국신뢰성학회 2021 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
전자장치가 사용되는 현장환경에서 진동부하 크기는 매우 다양하고 편차가 크다. 예를 들면 0.001 g²/Hz에서 1 g²/Hz 로 수십에서 수천배차이가 있다. 미 공군의 통계에 따르면 전자장치의 고장 중에 20%는 진동고장이며(Steinberg D.S. Vibration analysis for electronic equipment. John Wiley & Sons, 2000) 고장까지의 걸리는 시간은 진동부하에 매우 민감하다. 자동차, 항공, 국방등에서 활용되는 전자장치는 진동부하에 상시로 노출될 수 있어, 수일 또는 수주일 걸리는 진동시험을 통해 빠르게 현장신뢰성을 미리 평가해 볼 수 있다. 하지만 앞에서 언급한 대로 다양한 유형의 현장진동환경을 시험만으로 모두 모사하여 신뢰성검증을 하기는 어렵다. 예를 들면, MIL-HDBK-810G는 3가지 제조유형, 8가지 운송분류, 12가지 운영분류, 2가지 보조분류를 하고 있어(단순조합 3*8*12*2=576 가지), 시험을 통한 철저한 진동부하평가를 하려면 시간과 비용이 많이 들기 때문에 시뮬레이션을 통한 수명분석의 효용성과 가치는 매우 높다. 금번 연구에서는 이러한 사업적 필요성을 충족할 수 있는 시나리오를 정하고 기술적인 RPA 수명예측결과를 진동부하관점에서 비교분석하여, 구체적이고 현실적인 선택과 결정에 도움이 될 수 있는 방안을 제시한다. 이러한 방안을 적용하게 되면, 제조시 ESS 를 얼마나 오래해야 할 것인지, 거리와 비용에 따른 운송수단을 어떤 것을 선택해야 하는지, 고객이 구매한 제품을 어떻게 운영하고 사용하는 지에 따라 목표수명기간동안 고장률을 얼마나 보장해 주어야 하는 지를 평가하고 검증하는 데 도움을 받을 수 있다.
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초가속수명시험 장비의 신뢰성 확보를 위한 신뢰성 중심의 유지보수 프로세스 개발
김종걸(Jong-Gurl Kim),김창수(Chang-Su Kim),최성원(Seong-Won Choi),김혜미(Hye-mi Kim),송찬규(Chang-Gyo Song),강우태(Woo-Tae Kang) 한국신뢰성학회 2014 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
초가속수명시험(HALT : Highly Accelerated Life Test)은 제품의 개발단계에서 실시되는 가속신뢰성 시험으로, 설계마진(Design Margin) 평가와 설계상의 취약점 발견 등을 통해서 제품의 신뢰성을 향상시키는 목적을 가지고 있다. 최근 산업계 전반적으로 제품의 개발기간은 단축되면서 높은 신뢰성을 요구하는 흐름에 발맞추어 초가속수명시험에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 자동차의 전장품 비율이 급격히 늘어나면서 자동차 산업에서의 초가속수명시험에 대한 수요도 급격히 증가하는 추세이다. 그러나 대부분의 초가속수명시험장비는 국외에서 수입해서 사용하고 있어 장비의 국산화 개발이 시급하다. 본 논문에서는 초가속수명시험장비의 국산화 개발을 위해서 장비의 신뢰성 확보를 위한 신뢰성 중심의 유지보수 시스템(RCM : Reliability Centered Maintenance)을 제안하고자 한다.
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김종한,박상혁,박중철 한국신뢰성학회 2014 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
장치산업에서 핵심설비 신뢰성 확보를 위한 생산, 품질, 설비의 데이터 통합기반 신뢰성평가 운영체제를 구축하는 것이 매우 중요하며, 이러한 데이터 통합 운영시스템 구축을 통해 설비의 신뢰성을 정확하게 파악하고 설비의 상태를 정확하게 진단하고 수명을 예측하여 설비의 정비시점을 정확하게 분석하는 것이 매우 중요하다. 특히 품질, 생산과 연계된 핵심설비가 연속적인 공정으로 연계되어 있는 경우, 설비/생산/품질 관련 정형 및 비정형 데이터 통합을 통해 설비상태 진단과 수명을 예지하는 기술이 매우 중요하다. 본 연구에서는 생산, 품질, 설비데이터의 정형 및 비정형데이터 통합 방안 및 데이터마이닝 등을 이용한 신뢰성평가 시스템을 제시하고자 한다. 특히 전기/기계적 신호, 정량/정성 데이터, 품질실적, 엔지니어의 지식 등의 데이터통합 방법과 이를 이용한 설비 신뢰성평가 모델 그리고 운영체제를 제시하고자 한다.
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CNN-LSTM 딥러닝 기반 캠퍼스 전력 예측 모델 최적화 단계 제시
김예인,이세은,권용성 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.10
A forecasting method using deep learning does not have consistent results due to the differences in the characteristics of the dataset, even though they have the same forecasting models and parameters. For example, the forecasting model X optimized with dataset A would not produce the optimized result with another dataset B. The forecasting model with the characteristics of the dataset needs to be optimized to increase the accuracy of the forecasting model. Therefore, this paper proposes novel optimization steps for outlier removal, dataset classification, and a CNN-LSTM-based hyperparameter tuning process to forecast the daily power usage of a university campus based on the hourly interval. The proposing model produces high forecasting accuracy with a 2% of MAPE with a single power input variable. The proposing model can be used in EMS to suggest improved strategies to users and consequently to improve the power efficiency. 딥러닝을 사용한 예측 방법은 동일한 예측 모델과 파라미터를 사용한다 하더라도 데이터셋의 특성에 따라 결과가 일정하지 않다. 예를 들면, 데이터셋 A에 최적화된 예측 모델 X를 다른 특성을 가진 데이터셋 B에 적용하면 데이터셋 A와 같이 좋은 예측 결과를 기대하기 어렵다. 따라서 높은 정확도를 갖는 예측 모델을 구현하기 위해서는 데이터셋의 성격을 고려하여 예측 모델을 최적화하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 하루 대학 캠퍼스 전력사용량을 1시간 단위로 예측하기 위해 데이터셋의 특성이 고려된 예측 모델이 도출되는 일련의 방법을 단계적으로 제시한다. 데이터 전처리 과정을 시작으로, 이상치 제거와 데이터셋 분류 과정 그리고 합성곱 신경망과 장기-단기 기억 신경망이 결합된 알고리즘(CNN-LSTM: Convolutional Neural Networks-Long Short-Term Memory Networks) 기반 하이퍼파라미터 튜닝 과정을 소개한다. 본 논문에서 제안하는 예측 모델은, 각 시간별 24개 포인트에서 2%의 평균 절대비율 오차(MAPE: Mean Absolute Percentage Error)를 보인다. 단순히 예측 알고리즘만을 적용한 모델과는 달리, 단계적 방법을 통해 최적화된 예측 모델을 사용하여 단일 전력 입력 변수만을 사용해서 높은 예측 정확도를 도출한다. 이 예측 모델은 모바일 에너지관리시스템(Energy Management System: EMS) 어플리케이션에 적용되어 관리자나 소비자에게 최적의 전력 사용 방안을 제시할 수 있으며 전력 사용 효율 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다.
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유도무기체계의 발사시험 특성을 고려한 신뢰성 성장분석 모델 적용 방안
박장원,이동균,이원,이종문 한국신뢰성학회 2017 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
One-shot 무기체계는 1회 발사를 통해 소모되는 무기체계로써 발사시험에 수반되는 비용과 위험성 등으로 인해 발사시험 시료와 횟수에 제약이 따른다. 따라서 개발 초기 또는 이전에 신뢰성 성장분석을 위한 사전 계획이 수립되어야 불필요한 시험을 줄이고 정확한 데이터 획득이 가능하다. 유도무기 발사시험은 형태에 따라 발사시험 횟수, 1회 시험에 소모되는 발수가 다르며 이러한 차이로 인해 신뢰성 성장분석에 모델 선정과 그에 따른 분석결과가 달라질 수 있다. 본 논문에서는 유도무기 형태별 발사시험 사례를 분석하고 신뢰성 성장분석 모델 선정과 분석방안에 대하여 제시한다.
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