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초록

영어

This study comprehensively analyzes the current status of ship engines deployed in the Republic of Korea Navy and proposes an automated system to improve ship engine MRO(Maintenance·Repair ·Operation), engine operational efficiency, extend service life, and reduce maintenance costs. The domestic production rate of gas turbine and diesel engine platforms, which are the main types of ship engines, is currently insufficient. To overcome this and reduce maintenance burdens, an integrated engine management system is proposed. It uses digital twin technology and machine learning (ML)-based predictive maintenance through a built-in test (BIT) program embedded in a sensor network. Through sensor network design, real-time fault detection, and ML-based remaining useful life (RUL) estimation, the system ensures engine operational maintenance. Additionally, through a phased implementation roadmap including hardware-in-the-loop (HIL) verification, real-time maintenance with minimized error rates compared to virtual models is achievable. This approach aims to improve lifecycle management, lower ship maintenance costs, and support independent development of future naval propulsion systems.

한국어

이 연구는 대한민국 해군에 배치된 함정 엔진의 현 실태를 종합적으로 분석하고 함정 엔진의 MRO(Maintenance ·Repair·Operation) 및 엔진 운영 효율성 향상, 서비스 수명 연장, 유지보수 비용 절감을 위한 자동화 시스템을 제안한다. 함정의 주 엔진 종류인 가스터빈 및 디젤 엔진 플랫폼으로는 국산화율이 현재 미흡한 실정이다. 국산화 및 부담되는 지속 적인 엔진 유지 보수의 한계점을 최소화하고자 이 연구는 디지털 트윈(Digital Twin Model) 모델 기반 머신러닝(ML) 기반 예측 유지보수, 센서 네트워크 내장형 테스트(BIT) 프로그램을 활용한 통합 엔진 관리 시스템을 제안한다. 센서 네트 워크 설계로 실시간 고장 탐지, ML 기반 잔여 사용 수명(RUL) 추정 등을 통해 엔진 운영 유지시킨다. 또한 하드웨어-인- 더-루프(HIL) 검증 등을 포함한 단계별 구현 로드맵을 통해 가상 모델과의 오차율 최소화된 실시간 유지할 수 있다. 이러 한 시스템 제안을 통해 수명 주기 관리의 상당한 개선, 선박 유지 보수 절감 및 추후 독자적 선박 엔진 개발의 전략적 자율성 강화를 목표로 한다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
1.1 연구 배경 및 필요성
1.2. 엔진 동향 분석
1.3. 데이터 기반 엔진 분석 기술 동향
1.4. 연구 방법
2. 수명연장 및 예지정비 체계
2.1. BIT 프로그램 설계
2.2. 디지털 트윈 모델 구축
2.3. ML 기반 예지 정비 체계 구축
2.4. HIL 알고리즘 검증
3. 결론
REFERENCES

키워드

저자

• 최자원 [ Ja-Won Choi | 고려대학교 일반대학원 석사 ]
• 안현관 [ Hyeon-Kwan An | 에치알디자인 대표 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  미래기술융합논문지

• 간기

  격월간

• eISSN

  2951-2468

• 수록기간

  2022~2026

• 등재여부

  KCI 등재후보

• 십진분류

  KDC 530 DDC 620