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고봉환 연구실
동국대학교 기계공학과 고봉환 교수
데이터 기반 시스템 분석
항공 안전
비행 상태 예측
연구 영역
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고봉환 연구실

동국대학교 기계공학과 고봉환 교수

고봉환 연구실은 기계공학 기반의 데이터 중심 시스템 분석 결함탐지 역량을 항공 안전 분야의 실시간 비행 상태 예측 문제로 구현하고 있습니다. 특히 NASA Generic Transport Model(GTM) 연구 플랫폼의 비행 사례 데이터를 활용하여 비선형 비행 응답을 순환신경망(RNN)으로 모델링하고, 스핀 전조 구간에서 조기 탐지 성능을 지상 진실 데이터와 비교 검증하는 절차를 수행합니다. 이를 통해 상황 인지(situation awareness)에 의존하는 upset 대응의 한계를 보완할 수 있는 예측 기반 도구를 개발하고, 운영 안전성 향상과 위험 분석 적용 가능성을 탐색합니다.

데이터 기반 시스템 분석항공 안전비행 상태 예측순환신경망 RNN비선형 비행 응답 모델링
대표 연구 분야
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RNN 기반 실시간 비행 상태 모니터링 및 궤적 감시 연구 thumbnail
RNN 기반 실시간 비행 상태 모니터링 및 궤적 감시 연구
Real-time flight state monitoring and trajectory surveillance using RNN
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
1
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1
Article
|
인용수 3
·
2025
Data-driven flight path monitoring technique using recurrent neural network for the safety management of commercial aircraft
Na-Eun Kim, M. H. Hamza, Bong-Hwan Koh
IF 2.5 (2025)
PeerJ Computer Science
항공기 스핀(spin)은 특히 저고도에서 치명적인 사고의 주요 원인이 되는데, 이는 회복에 사용할 수 있는 시간이 제한되어 있기 때문이다. 표준적인 회복 절차는 통상적으로 스핀이 완전히 발달한 뒤에야 적용 가능해지며, 이때 이미 여러 번의 회전이 발생하여 상당한 고도 손실이 초래될 수 있다. 자세 이상(upset) 예방의 핵심 과제는 조종사의 상황 인식에 대한 과도한 의존인데, 이는 스핀이 완전히 발달하기 전에는 효과적이지만 이후에는 효율이 떨어진다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 초기 단계에서 이상 징후를 감지할 수 있는 능력을 제안함으로써, 즉각적인 대응 조치를 크게 향상시키고 고도 손실을 잠재적으로 완화하며, 조종사가 자세 이상 상태의 초기 징후를 인지할 수 있도록 한다. 본 연구는 새로운 순환 신경망(recurrent neural network, RNN) 모델을 기반으로 한 실시간 예측 도구를 도입하며, 이는 NASA Generic Transport Model(GTM)에서 얻은 데이터를 활용한다. GTM은 실험 비행 사례 연구를 위해 설계된 연구 플랫폼으로서, 스핀의 결정적 초기 수 초 동안 비선형 비행 응답을 예측한다. 지상 진실(ground truth) 데이터에 대한 엄격한 검증 결과, RNN 모델은 시초(incipient) 스핀 단계의 감지에서 우수한 예측 성능을 보였으며, 선제적 스핀 관리와 지상 충돌 위험 저감을 위한 필수 도구를 제공한다. 이러한 초기 감지 능력은 조종사가 자세 이상 상태의 초기 징후를 식별하고 정보에 근거한 운용 결정을 내릴 수 있게 하여 궁극적으로 항공 안전을 향상시킨다. 본 성과는 고도화된 기계 학습 기술이 더 이른 시점의 보다 효과적인 개입 전략을 가능하게 함으로써 안전 프로토콜을 변화시킬 잠재력을 보여주며, 이를 통해 치명적 사건을 선제적으로 예방할 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.7717/peerj-cs.2753
Situation awareness
Upset
Aviation
Computer science
Aviation safety
Reliability engineering
Risk analysis (engineering)
Simulation
Real-time computing
Engineering
최신 정부 과제
7
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1
협동|
2013년 10월-2018년 10월
|935,216,000
극한지 자원 이송망 유지관리 및 평가기술 개발
● 극한환경 설비 배치에 따른 피해영향 및 안전설비의 grid 분석 및 에너지 자원이송망 내압, 방폭, 누설 등 통합안전관리기준 수립 ● 파이프라인/기반구조물/지반거동의 안전성능 유지관리기술을 통한 평가기술의 적합성 평가 기법 및 현장 적용 성능 검증 ● 배관의 계측 시스템 개선, 최저 온도하 장거리 배관 건전성 평가기술 및 극한온도 환경에서 데이터 수집을 위한 측정시스템의 효율적 운영 방안 개발 ● 자원이송망 계통 및 핵심설비내 주요 기자재의 사양, 제조 주안점 시험인증기준 파악을 통하여 극한지에 적용가능한 기자재 개발기반 마련 ● 극한지 에너지 자원이송망 설계-시공 데이터 관리기술 개발을 위하여 설계 및 시공 품질 향상을 위한 정보관리체계를 구축하고 연구개발 성과에 대한 적용성 검증
동토지역
2
협동|
2013년 10월-2018년 10월
|1,002,000,000
극한지 자원 이송망 유지관리 및 평가기술 개발
● 에너지 자원이송망 핵심설비의 안전관리에 필요한 국제 규제 검토, 기존의 장거리용 승압기지 핵심부품 운용 현황 평가, 각국의 핵심설비계통 설치 실태 조사, 이송망 위험, 고장 등 진단기술 적용한계 평가 ● 계측모니터링 사례 조사, 광대역계측 기본요소기술 조사, 단열성능 향상을 위한 선행연구 사례 조사, 계측장비 통신방법 및 상시전원구축,광대역 DTM 구축방법 타당성 조사 ● 기존 송유관 안전성 모니터링 기술 현황 조사 및 지반 침하 및 융기 사례연구 조사 및 분석 ● 극한지 자원이송망 관련 계측 현황, 사례, 방법, 기술 수준 조사,계측 모니터링 시스템 구축 사례 조사 및 현장 적용시 문제점 분석 극한지 자원이송망 관련 계측 항목 결정 극한지 자원이송망 관련 국내외 상용 계측기 사양 및 센서 조사배관 변형 계측장치의 극한지(-40℃) 상황에서의 실내 검증 방법 정립 및 시험 장비 구축 방법 연구 ● 이송망 핵심설비에 구성 품목에 대한 기자재 현황 파악(폄프, 콤프레서, 밸브류, 열교환기류, 압력용기류 등) ● 이송망 전주기(설계-구매조달-시공(EPC)) 프로세스 데이터 분류체계 분석,기존 이송망 EPC프로세스 데이터 항목 도출, 설계-시공 데이터의 효율적 관리 기법 개발 ● 주요설비 현황 및 설치기준 조사( 안전장치, 자동차단밸브 등) 및 신뢰성기반 핵심설비계통 운전조건, 설비의 사양에 따른 초기 모델 개발, 직렬 또는 병렬운전체계 등 초기 모델 검토, 운전로직 조사 및 피드백, 초기모델 도출 ● 단열성능향상 방안 수립 및 Prototype 제작, 최적 계측계획 모듈 도출, 계측시그널 통신방법 및 태양열 전원공급 적용성 제시,지반/기반구조물/파이프라인별 3D 객체모델링 tool 선정 및 모델링 시작품 제작 ● 배관 및 지지구조물 변형/변위 계측용 모듈 개념설계, 이송망 및 지지구조물 변형/변위 계측 모듈 설계안 제시, 자원이송망 관련 건전성 평가 방법 제시,극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템 구축 및 검증, 자원이송망에 적합한 계측 시스템 고찰, 계측 시스템의 온도 보상 원리 및 체계 분석결과를 이용항 극한지 환경 조건에서도 운용 가능한 변형 계측장치 고안 및 개념설계 ● 주요 기자재별 제조회사, 각 회사별/기자재별 성능특성 파악 ● (사양조사, 작동원리, 제작방법 등), 극한지에 적용가능한 콤프레스 스테이션내 적용되고 있는 주요 기자재별 각국의 제조기준 조사(펌프, 콤프레서, 밸브류, 열교환기류등에 대한 에 재료, 사용압력, 제조방법, 시험방법 등) ● 설계 및 시공 품질 향상을 위한 준공데이터 규명 및 활용기법 도출, EPC 프로세스 기반 데이터 분류체계 구축, 설계 및 시공 품질 향상을 위한 정보관리 및 활용기법 도출,자원이송망 준공데이터 설계집 작성 ● 에너지 자원이송망 핵심설비 설계를 위한 설계 기준 분석, 핵심설비계통 운전조건과 안전설비 추가 시 피해영향 분석, 압축기 후단 및 방출용 배기관, 압력릴리프밸브 내부에 대한 유동해석,데이터베이스 기반의 밸브개도율 조건 매트릭스화 ● 극한지 계측기 설치를 위한 부착방법 개발, 단거리용 및 장거리용 계측장비 실내실험을 위한, 태양열 전원공급 적용성 실험, 가상프로젝트 계측관리시스템 기초환경 분석 및 설계, FBG sensor를 이용한 자원이송망의 global 변형계측 기술 개발, GNSS를 이용한 극한지 자원이송망의 변형계측 simulation, DTM 과 3D objective model을 이용한 장거리 계측관리 요소기술 분석 ● 극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템을 이용하여 극한지 조건 하의 실내 실험 실시, 1세부과제의 2 요소기술 개발에 필요한 동토지반의 동결융해에 따른 융기량, 침하량 특성분석 연구에 계측 기법 적용 및 실내실험 측정값의 신뢰성 검증극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템을 이용하여 극한지 조건 하의 실내 실험 실시, 극한지(-40℃) 상황에서 운용 가능한 배관 변형 계측장치 제작 및 신뢰성 검증,극한지 자원이송망 관련 배관 변형 이외 센서의 신뢰성 검증 ● 극한지에 적용가능한 콤프레스 스테
배관지지물
3
협동|
2013년 10월-2018년 10월
|600,889,000
극한지 자원 이송망 유지관리 및 평가기술 개발
● 에너지 자원이송망 핵심설비의 안전관리에 필요한 국제 규제 검토, 기존의 장거리용 승압기지 핵심부품 운용 현황 평가, 각국의 핵심설비계통 설치 실태 조사, 이송망 위험, 고장 등 진단기술 적용한계 평가 ● 계측모니터링 사례 조사, 광대역계측 기본요소기술 조사, 단열성능 향상을 위한 선행연구 사례 조사, 계측장비 통신방법 및 상시전원구축,광대역 DTM 구축방법 타당성 조사 ● 기존 송유관 안전성 모니터링 기술 현황 조사 및 지반 침하 및 융기 사례연구 조사 및 분석 ● 극한지 자원이송망 관련 계측 현황, 사례, 방법, 기술 수준 조사,계측 모니터링 시스템 구축 사례 조사 및 현장 적용시 문제점 분석 극한지 자원이송망 관련 계측 항목 결정 극한지 자원이송망 관련 국내외 상용 계측기 사양 및 센서 조사배관 변형 계측장치의 극한지(-40℃) 상황에서의 실내 검증 방법 정립 및 시험 장비 구축 방법 연구 ● 이송망 핵심설비에 구성 품목에 대한 기자재 현황 파악(폄프, 콤프레서, 밸브류, 열교환기류, 압력용기류 등) ● 이송망 전주기(설계-구매조달-시공(EPC)) 프로세스 데이터 분류체계 분석,기존 이송망 EPC프로세스 데이터 항목 도출, 설계-시공 데이터의 효율적 관리 기법 개발 ● 주요설비 현황 및 설치기준 조사( 안전장치, 자동차단밸브 등) 및 신뢰성기반 핵심설비계통 운전조건, 설비의 사양에 따른 초기 모델 개발, 직렬 또는 병렬운전체계 등 초기 모델 검토, 운전로직 조사 및 피드백, 초기모델 도출 ● 단열성능향상 방안 수립 및 Prototype 제작, 최적 계측계획 모듈 도출, 계측시그널 통신방법 및 태양열 전원공급 적용성 제시,지반/기반구조물/파이프라인별 3D 객체모델링 tool 선정 및 모델링 시작품 제작 ● 배관 및 지지구조물 변형/변위 계측용 모듈 개념설계, 이송망 및 지지구조물 변형/변위 계측 모듈 설계안 제시, 자원이송망 관련 건전성 평가 방법 제시,극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템 구축 및 검증, 자원이송망에 적합한 계측 시스템 고찰, 계측 시스템의 온도 보상 원리 및 체계 분석결과를 이용항 극한지 환경 조건에서도 운용 가능한 변형 계측장치 고안 및 개념설계 ● 주요 기자재별 제조회사, 각 회사별/기자재별 성능특성 파악 ● (사양조사, 작동원리, 제작방법 등), 극한지에 적용가능한 콤프레스 스테이션내 적용되고 있는 주요 기자재별 각국의 제조기준 조사(펌프, 콤프레서, 밸브류, 열교환기류등에 대한 에 재료, 사용압력, 제조방법, 시험방법 등) ● 설계 및 시공 품질 향상을 위한 준공데이터 규명 및 활용기법 도출, EPC 프로세스 기반 데이터 분류체계 구축, 설계 및 시공 품질 향상을 위한 정보관리 및 활용기법 도출,자원이송망 준공데이터 설계집 작성 ● 에너지 자원이송망 핵심설비 설계를 위한 설계 기준 분석, 핵심설비계통 운전조건과 안전설비 추가 시 피해영향 분석, 압축기 후단 및 방출용 배기관, 압력릴리프밸브 내부에 대한 유동해석,데이터베이스 기반의 밸브개도율 조건 매트릭스화 ● 극한지 계측기 설치를 위한 부착방법 개발, 단거리용 및 장거리용 계측장비 실내실험을 위한, 태양열 전원공급 적용성 실험, 가상프로젝트 계측관리시스템 기초환경 분석 및 설계, FBG sensor를 이용한 자원이송망의 global 변형계측 기술 개발, GNSS를 이용한 극한지 자원이송망의 변형계측 simulation, DTM 과 3D objective model을 이용한 장거리 계측관리 요소기술 분석 ● 극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템을 이용하여 극한지 조건 하의 실내 실험 실시, 1세부과제의 2 요소기술 개발에 필요한 동토지반의 동결융해에 따른 융기량, 침하량 특성분석 연구에 계측 기법 적용 및 실내실험 측정값의 신뢰성 검증극한지(-40℃) 상황에서의 실내 시험 시스템을 이용하여 극한지 조건 하의 실내 실험 실시, 극한지(-40℃) 상황에서 운용 가능한 배관 변형 계측장치 제작 및 신뢰성 검증,극한지 자원이송망 관련 배관 변형 이외 센서의 신뢰성 검증 ● 극한지에 적용가능한 콤프레스 스테
배관지지물
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
소멸2008볼밀을 사용한 고압냉동분쇄식 하이드레이트 제조방법 및 이에 사용되는 하이드레이트 제조장치1020080093023
전체 특허

볼밀을 사용한 고압냉동분쇄식 하이드레이트 제조방법 및 이에 사용되는 하이드레이트 제조장치

상태
소멸
출원연도
2008
출원번호
1020080093023