Bearing-shaft systems are essential components in various automated manufacturing processes, primarily designed for the efficient rotation of a main shaft by a motor. Accurate fault detection is critical for operating manufacturing processes, yet challenges remain in sensor selection and optimization regarding types, locations, and positioning. Sound signals present a viable solution for fault detection, as microphones can capture mechanical sounds from remote locations and have been traditionally employed for monitoring machine health. However, recordings in real industrial environments always contain non-negligible ambient noise, which hampers effective fault detection. Utilizing a high-performance microphone for noise cancellation can be cost-prohibitive and impractical in actual manufacturing sites, therefore to address these challenges, we proposed a convolution neural network-based methodology for fault detection that analyzes the mechanical sounds generated from the bearing-shaft system in the form of Log-mel spectrograms. To mitigate the impact of environmental noise in recordings made with commercial microphones, we also developed a denoising autoencoder that operates without requiring any expert knowledge of the system. The proposed DAE-CNN model demonstrates high performance in fault detection regardless of whether environmental noise is included(98.1%) or not(100%). It indicates that the proposed methodology effectively preserves significant signal features while overcoming the negative influence of ambient noise present in the collected datasets in both fault detection and fault type classification.

최근에 와서 해양연구활동은 국가적 영토관리개념을 넘어 전지구적인 연구영역으로 급속히 확장되고 있다. 이와 같은 연구 추세는 기후, 자원, 환경과 영토관리 등 해양을 대상으로 하는 연구스펙트럼이 급격하게 확대되고 있다는 것을 의미하며, 이에 따른 해 양연구인프라 또한 대형화되고 정밀화되는 것이 불가피하다. 그러나 한편으로는 이와같은 연구인프라는 운용과 관리 측면에서 소요되 는 비용부담이 크고 국가재정 의존도가 높기 때문에 효율성을 고려한 국가전략적 차원의 대응방안 마련이 필요하다. 본 연구에서는 국 내기관간 또는 국가간 해양연구의 기본인프라인 연구·조사선 공동활용체계를 구축하여 시행하고 있는 주요 선행국의 운용체계 형태와 특성을 분석하고 연구조사선을 보유하고 있는 국내 주요 기관을 중심으로 공동활용 운영체계 유형과 각 유형별 효율성을 비교·분석하 였다. 주요 선행국의 운영형태와 국내 여건을 고려하였을 때, 구현 가능한 국내 공동활용 운영체계는 공동활용위원회(유형 1), 민간기 업 위탁(유형 2), 정부출연기관내 기관출자(유형 3)과 위탁집행형(유형 4)로 요약될 수 있다. 현재의 운영체계와 4가지 유형의 운영체계 에 대한 비용-편익 분석 결과, 유형 1, 2, 3과 4의 효과성 비율은 각각 9.17, 5.82, 11.2와 -1.72%로 나타남에 따라 유형 1(공동활용위원회 운영체계)가 소요비용측면에서 가장 효율적인 대안인 것으로 나타났으며, 편익적 측면에서는 유형 3(정부출연기관내 기관출자)의 기관 출자 방식 운영체계가 가장 효과적인 것으로 해석되었다.