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이재철 연구실
경상국립대학교 조선해양공학과
이재철 교수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
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구성원

이재철 연구실

경상국립대학교 조선해양공학과 이재철 교수

이재철 연구실은 조선해양공학을 기반으로 선박·해양기계와 구조물의 최적설계, 인공지능 기반 상태진단 및 예지보전, 그리고 선박 설계·생산의 지능화와 품질검사 자동화 기술을 연구하며, 신경망·오토인코더·다목적 최적화 등 데이터 기반 기법을 실제 해양시스템과 조선 산업 현장에 적용하는 융합 연구를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
인공지능 기반 선박·해양기계 상태진단 및 예지보전 thumbnail
인공지능 기반 선박·해양기계 상태진단 및 예지보전
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

21총합

5개년 연도별 피인용 수

56총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
gold
·
인용수 2
·
2025
A Study on Denoising Autoencoder Noise Selection for Improving the Fault Diagnosis Rate of Vibration Time Series Data
Jun-gyo Jang, Soon-Sup Lee, Se-Yun Hwang, Jae-Chul Lee
IF 2.5
Applied Sciences
This study analyzes the impact of different types of random noise applied in Denoising Autoencoder (DAE) training on fault diagnosis performance, with the aim of improving noise removal for vibration time series data. While conventional studies typically train DAEs using Gaussian random noise, such noise does not fully reflect the complex noise patterns observed in real-world industrial environments. Therefore, this study proposes a novel approach that uses high-frequency noise components extracted from actual vibration data as training noise for the DAE. Both Gaussian and high-frequency noise were used to train separate DAE models, and statistical features (mean, RMS, standard deviation, kurtosis, skewness) were extracted from the denoised signals. The fault diagnosis rates were calculated using One-Class Support Vector Machines (OC-SVM) for performance comparison. As a result, the model trained with high-frequency noise achieved a 0.0293 higher average F1-score than the Gaussian-based model. Notably, the fault detection accuracy using the kurtosis feature improved significantly from 26.22% to 99.5%. Furthermore, the proposed method outperformed the conventional denoising technique based on the Wavelet Transform, demonstrating superior noise reduction capability. These findings demonstrate that incorporating real high-frequency components from vibration data into the DAE training process is effective in enhancing both noise removal and fault diagnosis performance.
https://doi.org/10.3390/app15126523
Noise reduction
Series (stratigraphy)
Computer science
Fault (geology)
Noise (video)
Vibration
Selection (genetic algorithm)
Pattern recognition (psychology)
Artificial intelligence
Acoustics
2
article
|
gold
·
인용수 1
·
2025
Anomaly-Detection Framework for Thrust Bearings in OWC WECs Using a Feature-Based Autoencoder
Se-Yun Hwang, Jae-Chul Lee, S. C. Lee, Cheon-Hong Min
IF 2.8
Journal of Marine Science and Engineering
An unsupervised anomaly-detection framework is proposed and field validated for thrust-bearing monitoring in the impulse turbine of a shoreline oscillating water-column (OWC) wave energy converter (WEC) off Jeju Island, Korea. Operational monitoring is constrained by nonstationary sea states, scarce fault labels, and low-rate supervisory logging at 20 Hz. To address these conditions, a 24 h period of normal operation was median-filtered to suppress outliers, and six physically motivated time-domain features were computed from triaxial vibration at 10 s intervals: absolute mean; standard deviation (STD); root mean square (RMS); skewness; shape factor (SF); and crest factor (CF, peak divided by RMS). A feature-based autoencoder was trained to reconstruct the feature vectors, and reconstruction error was evaluated with an adaptive threshold derived from the moving mean and moving standard deviation to accommodate baseline drift. Performance was assessed on a 2 h test segment that includes a 40 min simulated fault window created by doubling the triaxial vibration amplitudes prior to preprocessing and feature extraction. The detector achieved accuracy of 0.99, precision of 1.00, recall of 0.98, and F1 score of 0.99, with no false positives and five false negatives. These results indicate dependable detection at low sampling rates with modest computational cost. The chosen feature set provides physical interpretability under the 20 Hz constraint, and denoising stabilizes indicators against marine transients, supporting applicability in operational settings. Limitations associated with simulated faults are acknowledged. Future work will incorporate long-term field observations with verified fault progressions, cross-site validation, and integration with digital-twin-enabled maintenance.
https://doi.org/10.3390/jmse13091638
Autoencoder
Anomaly detection
Feature (linguistics)
Anomaly (physics)
Thrust
Geology
Environmental science
Marine engineering
Aerospace engineering
Computer science
3
article
|
gold
·
인용수 35
·
2022
Vibration data feature extraction and deep learning-based preprocessing method for highly accurate motor fault diagnosis
Jun-gyo Jang, Chun-myoung Noh, Sung‐Soo Kim, Sung-chul Shin, Soon-Sup Lee, Jae-Chul Lee
IF 6.1
Journal of Computational Design and Engineering
Abstract The environmental regulations on vessels being strengthened by the International Maritime Organization has led to a steady growth in the eco-friendly ship market. Related research is being actively conducted, including many studies on the maintenance and predictive maintenance of propulsion systems (including electric motors and rotating bodies) in electric propulsion vessels. The present study intends to enhance the artificial intelligence (AI)-based failure-diagnosis rate for electric propulsion vessel propulsion systems. To verify the proposed AI-based failure diagnosis algorithm for electric motors, this study utilized the vibration data of mechanical equipment (electric motors) in an urban railway station. Securing and preprocessing high-quality data is crucial for improving the failure-diagnosis rate, in addition to the performance of the diagnostic algorithm. However, the conventional wavelet transform method, which is generally used for machine signal processing, has a disadvantage of data loss when the data distribution is abnormal or skewed. This study, to overcome this shortcoming, proposes an AI-based denoising auto encoder (DAE) method that can remove noise while maintaining data characteristics for signal processing of mechanical equipment. This study preprocessed vibration data by using the DAE method, and extracted significant features from the data through the feature extraction method. The extracted features were utilized to train the one-class support vector machine model and to allow the model to diagnose the failure. Finally, the F-1 score was calculated by using the failure diagnosis results, and the most meaningful feature extraction method was determined for the vibration data. In addition, this study compared and evaluated the preprocessing performance based on the DAE and the wavelet transform methods.
https://doi.org/10.1093/jcde/qwac128
Feature extraction
Data pre-processing
Engineering
Electric motor
Artificial intelligence
Vibration
Propulsion
Preprocessor
Noise (video)
Fault (geology)
정부 과제
6
과제 전체보기
1
주관|
2018년 6월-2020년 12월
|463,900,000
부유식 LNG 발전설비 자산 안전 모니터링 시스템
본 과제는 바다 위에 떠 있는 발전소인 부유식 LNG 발전설비의 자산 안전을 관리하고 모니터링하는 시스템을 개발하는 연구임. 특히, LNG를 연료로 사용할 때 발생하는 BOG(Boiled-off Gas) 회수 시스템의 안전을 중점적으로 관리하는 것이 목표임. 연구 목표는 현장 계측기에 탈부착하여 데이터를 수집하는 스마트 디바이스를 활용, 부유식 LNG 발전설비의 BOG(Boiled-off Gas) 회수시스템 안전을 모니터링하는 시스템을 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 BOG 회수시스템 위험 요인 측정을 위한 방폭형 현장 모니터링 스마트 디바이스 설계 및 시제품 제작임. 또한, 개스 누출, 압력 변화, 풍향/풍속, 위치/거동 등 계측 데이터를 취득, 필터링 및 비교 분석하는 통합 모니터링 시스템 소프트웨어 설계 및 구현, 그리고 인증 및 보전 시스템 구축임. 기대 효과는 통합 시스템 및 개별 모듈 판매를 통한 수출 증대와 해양플랜트 사고 및 인명 손실 방지 기여임. 더불어, IoT 기반 스마트 디바이스의 산업 확장성을 활용하여 해양플랜트 시장 내 경쟁력 확보에 기여할 것으로 전망됨.
부유식발전플랜트무어링
엘엔지벙커링
자산무결성관리
독립형원격모니터링시스템
수명연장
2
주관|
2018년 6월-2020년 12월
|465,530,000
부유식 LNG 발전설비 자산 안전 모니터링 시스템
본 과제는 바다 위에 떠 있는 발전소인 부유식 LNG 발전설비의 안전 운영을 위한 연구임. 특히, 액화천연가스(LNG)를 연료로 전기를 만드는 과정에서 발생하는 BOG(Boiled-off Gas)를 회수하는 시스템의 안전성을 실시간으로 확인하고 관리하는 모니터링 시스템을 개발하는 것을 목표로 함. 연구 목표는 부유식 LNG 발전설비 BOG 회수시스템 안전 모니터링을 위한 스마트 디바이스 기반 시스템 개발임. 핵심 연구 내용은 방폭형 현장 모니터링 스마트 디바이스 최종 시제품 제작 및 IECEx 인증 획득임. LNG 벙커링 BOG 회수시스템 사양서 개발, 스마트 디바이스 모듈 제작, 방수/방오 외함 및 서지내성 회로 제작을 포함함. 가스 누출, 압력, 풍향/풍속 등 계측데이터 취득 및 분석 모듈의 통합 검증 및 개선을 수행함. 기대 효과는 시스템 판매를 통한 경제적 가치 창출, 해양플랜트 사고 방지 및 인명 손실 예방 기여임. IoT 기반 산업 확장과 해양플랜트 시장 경쟁력 확보가 전망됨.
엘엔지벙커링
수명연장
부유식발전플랜트무어링
자산무결성관리
독립형원격모니터링시스템
3
주관|
2018년 2월-2023년 2월
|1,779,885,000
친환경·스마트 선박 R&D 전문인력양성사업
본 과제는 친환경·스마트 선박 및 기자재 분야의 석박사 R&D 인력과 산학연 인력을 교육·연계해 조선 산업의 경쟁력 회복을 지원하는 R&D 인력 양성 사업임. 연구목표는 석박사 290명 교육·96명 배출, 취업률 71% 및 산학연 250명 교육·200명 수료, 산학협력프로젝트 30건(60명)·현장실습 30건(110명) 달성에 있음. 연구내용은 친환경·스마트 선박 기술교육을 위한 대학원 과정 및 산·학·연 과정 운영, 1차년도 교과과정·교재 개발과 재직자 단기교육, 멘토링·수요조사 및 산학 프로젝트 후보 도출 수행으로 구성됨. 기대효과는 전문인력 수급 불균형 해소, 교육-실무 격차 해소, 조선IT 융합 기반 신규 일자리·창업 활성화 및 스마트 선박·LNG 청정 연료 기술 확산 대비 기여임.
친환경스마트선박인력양성교육
기술교육
산학협력프로젝트
문제해결형강좌
산학연공통교육
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2020구명 튜브 장치1020200008532
등록2019치수 품질 검사 방법 및 그 시스템1020190103116
전체 특허

구명 튜브 장치

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200008532

치수 품질 검사 방법 및 그 시스템

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190103116

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