Case Study · 공공 · 연구기관
수행 완료KETI 전동기 상태 모니터링 시스템 구축
전동기의 진동 데이터를 수집·분석해 상태를 진단하는 모니터링 시스템을 구축했습니다. 센서 수신 데몬부터 KPI 분석, 관리자 대시보드까지 전 구간을 개발했고, 인터넷이 없는 현장 PC에서 더블클릭 한 번으로 실행되는 완전 오프라인 포터블 구성으로 인계했습니다.
고객
한국전자기술연구원(KETI)
기간
프로젝트 단위 수행
역할
수집 데몬(Collector) 개발 · 분석 대시보드 구축 · KPI·경보 로직 구현 · 현장 배포 패키징
At a Glance
한눈에 보는 시스템 — 현장에서 벌어지는 다섯 단계
IT 용어를 몰라도 괜찮습니다. 설비 담당자의 눈으로 보면, 이 시스템이 하는 일은 이렇게 다섯 가지입니다.
1
설비에 센서를 부착합니다
전동기에 진동 센서를 붙이는 것으로 시작합니다. 설비를 개조하거나 멈출 필요가 없습니다.
2
데이터가 자동으로 모입니다
센서가 보내는 진동 신호를 초당 400회 단위로 받아, 현장 PC에 차곡차곡 저장합니다.
3
진동의 크기와 패턴을 분석합니다
진동이 얼마나 큰지, 어떤 주파수 패턴을 보이는지 계산해 설비가 보내는 이상 신호를 읽어냅니다.
4
평소와 다르면 경보를 띄웁니다
정상 가동 데이터로 만든 기준선과 비교해, 범위를 벗어나면 대시보드에 경보로 알려줍니다.
5
현장 PC에서 바로 확인합니다
인터넷 연결 없이, 설치 파일 하나로 실행됩니다. 담당자는 화면의 그래프와 상태등만 보면 됩니다.
전동기뿐 아니라 펌프·팬·컨베이어 같은 회전 설비라면 같은 방식으로 상태를 진단할 수 있습니다. 제조 현장과의 협업을 환영합니다.
01 · Context
맥락
- 전동기에서 수집되는 진동 데이터를 근거로 기기의 상태를 진단하는 연구 과제였습니다.
- 네트워크가 제한된 현장 PC에서, 비전문가도 직접 실행·운영할 수 있는 도구가 필요했습니다.
02 · Challenges
문제
- 측정 기기와의 통신을 바이너리 프레임 규격(설정 전송·데이터 수신, big-endian 헤더+페이로드)으로 직접 구현
- 진동 신호를 상태 판단에 쓸 수 있는 지표(KPI)로 정의하고, 근거 있는 경보 기준을 수립
- 외부 CDN·클라우드 없이 완전 오프라인으로 동작해야 하는 현장 환경 제약
03 · Approach
접근
- 연구원이 정의한 KPI 체계를 코드로 구현 — 3축 가속도 데이터에 시간 영역 지표(mean·RMS 등)와 FFT 주파수 스펙트럼 분석을 적용
- 최근 수집 구간을 기준선(baseline)으로 삼는 경보 판정 로직 — 데이터가 부족하면 판정하지 않고 기록만 남기는 보수적 설계
- 수집(Collector, 순수 Java TCP 데몬)과 분석·화면(Dashboard, Spring Boot)을 분리한 2모듈 구조
04 · Execution
실행
- 400Hz 샘플링 진동 데이터를 수신하는 TCP 수집 데몬과 기기 설정 전송 기능을 개발
- 시간·주파수 영역 그래프, KPI 트렌드, 임계치 관리까지 갖춘 관리자 대시보드를 구축
- 포터블 JDK·MySQL을 함께 묶어, 설치 과정 없이 실행 파일 한 번으로 전체 시스템이 기동되는 배포 패키지를 구성
05 · Outcome
결과
- 센서 수신 → KPI 분석 → 경보 → 대시보드까지 전 구간을 갖춘 상태 모니터링 도구를 인계
- 완전 오프라인 현장 PC에서 비전문가가 운영할 수 있는 형태로 전달 — 폐쇄망 환경 수행 역량을 증명
- 브라우저 기반 FFT 그래프 시연용 데모를 별도로 제작해 검토를 지원
Tech
기술 스택
JavaSpring BootTCP Binary ProtocolMySQLFFT · 진동 KPIPortable 배포