기계학습 알고리즘을 활용한 베어링의 고장 예측 알고리즘 개발에 관한 연구

Abstract

산업 현장에서의 기계 및 장비의 고장은 큰 인명피해 및 재산적 피해를 유발시키므로, 시스템의 상태를 실시간으로 파악하는 것이 매우 중요하다. 최근 4차 산업 혁명(Industry 4.0)으로 인해 기계 설비의 자동화/자율화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, SVM(Support Vector Machine), RF(Random Forest) 알고리즘을 활용하여 기계 및 장비의 고장을 예측하고 대응할 수 있는 장비 예지보전 기술에 관해 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 기계학습(Machine learning; ML)을 이용한 베어링의 고장 예측에 관한 연구를 진행하였으며, DNN을 포함한 다양한 기계학습알고리즘의 적용을 통하여 베어링의 고장 예측에 적합한 알고리즘에 대하여 기술하였다. 베어링의 고장 예측 알고리즘을 5단계(데이터 전처리, 특징 선택, 데이터 분할, 예측 모델 구성, 예측 모델 개선)로 나누어 설명한다. 본 논문의결과를 활용하여 베어링의 고장 예측뿐만 아니라 다양한 기계 및 장비의 고장을 예측하는 문제에 적용할 수 있다. 또한, 본 논문의 결과를 활용하여 실시간 기계장비의 상태 모니터링 시스템 및 잔여수명 예측에 관한 연구로 확장해나갈 것이다.