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전창재 연구실
세종대학교 인공지능데이터사이언스학과 전창재 교수
Explainable AI
에너지 소비 예측
무선 자원할당
연구 영역
기본 정보
논문·특허
구성원

전창재 연구실

세종대학교 인공지능데이터사이언스학과 전창재 교수

전창재 연구실은 무선 통신 자원할당과 딥러닝 기반 예측·진단을 동시에 다루는 인공지능 데이터사이언스 기반 연구를 수행합니다. 무선 분야에서는 UAV SWIPT 및 MIMO relay에서 전송 성능과 수신 제약을 만족하기 위해 비정볼록 최적화 변환과 반복적 설계를 적용합니다. 에너지 분야에서는 설명가능 AI를 활용해 입력 변수의 영향도를 평가하고 에너지 소비 예측 모델의 효율적인 변수 구성을 도출합니다. 또한 회전기기와 선박 엔진 고장진단에서는 시간영역 특성 및 시계열 원시 데이터를 결합하여 경량 모델과 노이즈 강건성 기법으로 실시간 진단 가능성을 검증합니다.

Explainable AI에너지 소비 예측무선 자원할당UAV SWIPTMIMO 릴레이
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UAV SWIPT 및 MIMO 릴레이 기반 무선 자원할당 최적화 연구 thumbnail
UAV SWIPT 및 MIMO 릴레이 기반 무선 자원할당 최적화 연구
Wireless Resource Allocation Optimization for UAV-Enabled SWIPT and MIMO Relay Systems
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Preprint
|
인용수 0
·
2026
LSR-Net: A Lightweight and Strong Robustness Network for Bearing Fault Diagnosis in Noise Environment
Junseok Lee, Jihye Shin, Sangyong Lee, Chang-Jae Chun
Open MIND
회전 베어링은 현대 산업에서 중요한 역할을 하지만, 고속·고하중 조건과 열악한 운용 환경에서 작동하기 때문에 결함이 발생할 확률이 높다. 따라서 결함이 있는 베어링을 진단하는 과정에서 지연 시간이 발생하면 경제적 손실과 인명 피해로 이어질 수 있다. 또한 신호를 수집하는 진동 센서는 운용 환경과 주변 소음의 영향을 크게 받으므로, 소음이 존재하는 환경에서의 정확한 결함 진단 또한 중요하다. 본 논문에서는 소음 환경에서도 정확하며 실시간 고장 진단이 가능한 경량·강인성 네트워크(LSR-Net)를 제안한다. 이를 위해 먼저, 컨볼루션 기반 노이즈 제거(CD) 블록으로 구성된 감쇠 모듈(DM)을 통과한 feature-map에 여러 비선형성을 부여하여 3채널 2D 매트릭스를 생성하도록 노이즈 제거 및 특징 강화 모듈(DFEM)을 설계하였다. 아울러 소음의 전력이 강할 때 노이즈 제거 능력을 향상시키기 위해 DM에 적응적 프루닝을 적용하였다. 다음으로, 경량 모델 설계를 위해 그룹 컨볼루션(GConv), 그룹 포인트와이즈 컨볼루션(GPConv) 및 채널 분할을 사용하여 파라미터 수를 낮게 유지하면서 모델을 설계할 수 있는 컨볼루션 기반 효율 셔플(CES) 블록을 설계하였다. 또한 경량 설계로 인해 발생할 수 있는 정확도와 모델 연산 복잡도 사이의 트레이드오프는 어텐션 메커니즘과 채널 셔플을 통해 보완하였다. 제안된 모델의 결함 진단 성능을 검증하기 위해 진동 신호를 사용하여 소음 환경에서 성능 검증을 수행하였다. 그 결과, 제안된 모델이 벤치마크 모델들에 비해 가장 우수한 항노이즈 능력을 보유함과 동시에 모델의 연산 복잡도 또한 가장 낮음을 확인하였다.
https://doi.org/10.48550/arxiv.2601.10761
Robustness (evolution)
Pointwise
Noise reduction
Noise (video)
Convolution (computer science)
Bearing (navigation)
Vibration
Fault (geology)
Reduction (mathematics)
2
Article
|
인용수 1
·
2025
Deep Hybrid Model for Fault Diagnosis of Ship’s Main Engine
S.E. Kim, T. Kim, Junseok Lee, Hyoung‐Kyu Song, Hyeonjoon Moon, Chang-Jae Chun
IF 2.8 (2025)
Journal of Marine Science and Engineering
선박은 해상 운송, 관광, 탐사 등 현대 사회에서 핵심적인 역할을 수행한다. 선박 운항의 핵심 구성요소인 주기관에서의 오작동 또는 결함은 정상 기능을 방해하여 상당한 재정적 손실로 이어질 수 있다. 따라서 비정상적인 엔진 상태에 대한 조기 고장 진단은 효과적인 유지보수에 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 배기가스 온도 데이터를 활용한 선박 주기관 고장 진단을 위한 딥 하이브리드 모델을 제안한다. 제안 모델은 시간영역 특징(TDFs)과 시계열 원시 데이터의 두 가지 유형의 데이터를 모두 사용한다. 각 유형의 데이터로부터 효율적으로 특징을 추출하기 위해, 서로 다른 두 개의 특징 추출 네트워크와 어텐션 모듈 기반 분류기를 설계하였다. 모델 성능은 대형 선박의 저속 2행정 주기관에서 수집한 실제 실린더 배기가스 온도 데이터를 사용하여 평가하였다. 실험 결과, 제안 방법은 고장 진단 정확도에서 기존 방법보다 우수한 성능을 보였다. 또한 제안 방법은 최선의 기존 방법과 비교하여 고장 진단 정확도를 6.146% 향상시켰다. 더 나아가 제안 방법은 현실적인 산업 환경에서 소음이 있는 상황에서도 우수한 성능을 유지한다. 본 연구는 단일 센서 신호인 배기가스 온도를 이용한 데이터 기반 고장 탐지의 가능성을 보여주며, 향후 다중 센서 진단 시스템을 위한 확장 가능한 기반을 제공한다.
https://doi.org/10.3390/jmse13081398
Fault (geology)
Environmental science
Marine engineering
Computer science
Geology
Engineering
Seismology
3
Article
|
인용수 4
·
2024
LiteFDNet: A Lightweight Network for Current Sensor-Based Bearing Fault Diagnosis
Junseok Lee, Suyeon Park, Sijong Kim, Oh-Kyu Choi, Chang-Jae Chun
IF 3.6 (2024)
IEEE Access
베어링은 산업 현장에서 널리 사용되는 전기 모터의 핵심 구성요소로서 중요한 역할을 한다. 이러한 베어링에 결함이 발생하면 심각한 모터 고장을 유발하여 전체 시스템의 가동 중단 시간이 크게 발생할 수 있다. 따라서 시스템 가동 중단 시간을 최소화하고 생산 효율을 향상시키기 위해서는 베어링 결함의 신속한 탐지가 필수적이다. 기존 연구는 주로 컨볼루션 신경망(convolutional neural network, CNN) 기반 및 순환 신경망(recurrent neural network, RNN) 기반 모델을 활용한 베어링 고장 진단에 초점을 두어 왔다. 그러나 이러한 모델들은 학습에 높은 계산 복잡도를 요구하는 경우가 많으며, 센서에서 수집한 시계열 데이터나 시계열 데이터를 기반으로 생성된 이미지 데이터와 같은 고차원 데이터를 필요로 한다. 이러한 모델을 적용하면 고장 진단 과정에서 상당한 지연이 발생할 수 있어, 실제 산업 환경에 덜 적합할 수 있다. 본 연구에서는 시계열 전류 데이터를 변환하여 얻은 시간 영역 특징(time domain features, TDF)을 활용함으로써 학습 및 추론 시간을 모두 줄이기 위한 혁신적인 접근 방식을 제안한다. TDF는 모델의 학습과 추론을 용이하게 하기 위해 사용할 수 있는 저차원 데이터 표현을 제공한다. 또한 제안된 모델은 잔차 구조(residual structure)와 조밀 연결 구조(dense connectivity structure)를 기반으로 한 선형 레이어를 사용하여 성능을 향상시키고 모델 복잡도를 줄인다. 제안 방법의 효과를 평가하기 위해 학습과 추론에는 Paderborn University 베어링 데이터셋을 사용한 시뮬레이션을 수행하였다. 실험 결과에서, 제안 방법은 모델 복잡도와 고장 진단 정확도 측면에서 기존 방법보다 우수함을 보였다.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3430512
Computer science
Downtime
Convolutional neural network
Fault (geology)
Inference
Bearing (navigation)
Artificial intelligence
Fault detection and isolation
Domain knowledge
Machine learning
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023공동주택의 다중 도메인 이상 탐지 방법 및 그 장치1020230188763
전체 특허

공동주택의 다중 도메인 이상 탐지 방법 및 그 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230188763