개요
T-003 — 변환기 건강진단 및 교정 정책 엔진
개념 설계
v0.5
2026-07-28
R-013, R-014, R-015, R-016, R-017, R-018, R-019
07_시각자료_도구개발
목적
T-003은 기준 변환기와 마나 계측기의 점검값·사용 이력·환경·불확도·열화 정보를 통합해 장비 건강상태, 교정 이탈 확률, 잔여 수명과 다음 교정 시점을 계산하는 정책 엔진이다.
입력 데이터
하·중·상 3점 점검 표준의 편차와 반복성
as-found·as-left 교정 결과
Utotal, Umax와 불확도 예산
누적 MEU, 펄스 수, 피크 출력, 과부하 사건
온도·습도·진동·배경 마나 이력
ηref 드리프트, 비선형성, 히스테리시스
Dmat와 RUL
용도 등급, Ccrit, pmax, Tmin, Tmax
장비·점검 표준·환경 센서·마나원·교정 알고리즘·상위 기준기의 의존성 그래프
외부 블라인드 전이표준의 사전·현장·사후 측정값과 u_comp
기준 독립성 지수 I_ind와 기관 간 비교 결과
원시값 x_t, 환경·주기 보정 잔차 r_t, 혁신잔차 e_t와 시계열 모형 버전
ACF·스펙트럼·Ljung–Box 잔차 진단 결과
T-006 MCRV, 기준망 연결성분, λ₂, 간선 영향도, 합의 등급
출력
상태점수 H
교정 이탈 확률 pooc(t)
재료 열화지수 Dmat
잔여 수명 RUL
권고 Tcheck와 Tcal
사용 가능 / 감시 강화 / 조기 교정 / 격리 / 부품 교체
판단 근거와 기여도 순위
공통모드 의심지수 CMCI와 의심 등급 0~5
내부 장비 편향 / 기관 공통모드 / 지역 공통모드 / 교정 계보 위기 분류
비교 결과 적합 / 부적합 / 판정보류
단일 MCRV / 조건부 MCRV / 복수 잠정 기준값 / 합의 불가
처리 파이프라인
수집 → 데이터 유효성 검사 → 시간 정렬·결측 검사 → 환경·주기 모형과 자기상관 진단 → 원시·보정·혁신잔차 3채널 관리도 갱신 → 기준망 의존성·공분산 그래프 갱신 → T-006 연결성·MCRV·합의 민감도 계산 → 외부·기관 간 비교 검증 → 불확도·열화·공통모드·합의등급 계산 → 위험점수 산출 → 정책 규칙 적용 → 사람 승인 → 결과·정책·시계열·합의모형 버전 저장.
핵심 계산
H=wz|z|+wuUratio+wDDmat+wSSuse+wEEenv.
Rcal=Ccrit·pooc(t).
Tnew=clip[Tmin,Tmax,Told·exp(−α(H−Href))].
관리도 계층
Shewhart: 큰 단발 편차와 즉시 이탈 탐지
EWMA: 작고 지속적인 드리프트 탐지
CUSUM: 방향성이 누적되는 미세 편향 탐지
R-017 비교 결과에 따라 Shewhart·EWMA·CUSUM을 기본 병렬 구조로 사용한다. R-018에 따라 각 관리도를 원시값 x_t, 환경·주기 보정 잔차 r_t, 자기상관 제거 혁신잔차 e_t의 3개 채널에 병렬 적용한다. Shewhart 원시 채널은 단발 대형 편차와 안전 차단을 담당하고, 보정·혁신잔차 EWMA와 CUSUM은 완만한 장비 열화와 방향성 편향을 담당한다. 독립 자료용 한계는 잔차의 무작위성이 검증된 경우에만 사용하며 각 통계량·경보 원인·모형 버전을 독립 저장한다.
정책 규칙
포화, 봉인 파손, 과부하, 절연 이상은 즉시 격리한다.
Uratio≥1 또는 pooc>pmax이면 공식 측정을 중지한다.
내부 관리도는 정상이지만 외부 전이표준과 불일치하면 공통원인 드리프트 의심으로 자동 연장과 공식 합격을 금지한다.
동일 재료 로트·마나원·환경 보정계·알고리즘을 공유하는 표준은 독립 표준 개수에 중복 산입하지 않는다.
전이표준의 u_comp가 판별 능력을 넘으면 합격이 아니라 판정보류를 출력한다.
잔차 ACF 또는 Ljung–Box 진단이 기준을 충족하지 못하면 독립 자료용 관리한계 사용과 교정 간격 연장을 금지한다.
환경 센서 결측·봉인 파손·모형 외삽 상태에서는 공식 보정 판정을 금지한다.
원시 Shewhart 안전 경보는 환경·자기상관 보정 결과로 취소할 수 없다.
원시·보정·혁신잔차 판정이 서로 충돌하면 T-004 외부 비교를 요청한다.
기준망이 단절되거나 독립 앵커가 없으면 절대 MEU 합의값 생성을 금지한다.
λ₂가 장비 등급별 최소값보다 낮거나 단일 간선 영향도가 높으면 교정 간격 연장을 금지한다.
계보별 잠정 기준값이 불확도 범위를 넘어 분리되면 단일 MCRV 대신 복수 잠정값과 합의 불가를 출력한다.
특정 노드·계보의 가중치 집중이 상한을 넘으면 T-006의 가중치 제한·추가분산 민감도 분석을 요구한다.
기관 공통모드 이상은 해당 기관 전체를, 지역·교정 계보 공통모드는 연결 장비군 전체를 영향 대상으로 확장한다.
Shewhart 단독 경보는 단발 과부하·공진·충격을 우선 조사하고 안전 핵심 장비는 즉시 일시 격리한다.
EWMA 또는 CUSUM 단독 경보는 재측정과 점검 주기 단축을 수행한다.
EWMA와 CUSUM이 동시에 경보하면 지속 드리프트로 판정해 조기 교정을 요구한다.
Shewhart와 누적 관리도 경보가 동시에 발생하면 급성 손상과 지속 열화를 의심해 즉시 정지·격리한다.
최근 m회가 정상이고 Dmat·Uratio가 충분히 낮을 때만 제한적으로 연장한다.
의료·군사·1차 기준기는 자동 연장을 금지하고 사람 승인을 요구한다.
교정 후에도 균열·오염·절연 위험이 남으면 교정 완료가 아니라 교체 판정을 낸다.
감사 가능성
모든 결과는 입력 데이터, 모델 계수, 정책 버전, 계산 시각, 승인자, 변경 전후 Tcal을 함께 저장한다. 과거 정책을 새 모델로 재계산할 수 있도록 원시 데이터를 보존한다. 장비와 기준기의 계보·재료·마나원·환경·알고리즘 의존성, 전이표준 봉인·운송·사전·사후 측정 기록과 기관 간 비교 원시값도 감사 기록으로 보존한다.
화면 구성
① 장비 건강 게이지
② 하·중·상 점검값의 원시·환경보정·혁신잔차 3채널 Shewhart·EWMA·CUSUM 관리도
③ 불확도 기여도
④ 누적 사용·환경 이력
⑤ pooc와 RUL 예측곡선
⑥ 교정·교체 권고
⑦ 판단 근거와 정책 감사 기록
⑧ 기준망 의존성 그래프와 공통모드 영향 범위
⑨ 블라인드 전이표준 왕복 결과와 비교 불확도
⑩ 기관·지역·교정 계보별 편향 지도
⑪ ACF·스펙트럼·Ljung–Box와 시계열 모형 적합 상태
⑫ 환경 변수 기여도·외삽·결측·기준선 버전 경고
⑬ MCRV·기관별 편차·합의 불확도
⑭ λ₂·연결성분·핵심 간선·가중치 집중도
⑮ 고전·추가분산·견고 합의 민감도와 합의 등급
실패와 안전
센서 결손, 점검 표준 오염, 데이터 조작, 모델 과적합, 환경 효과의 과잉 보정, 자기상관 모형이 실제 열화를 흡수하는 문제, 오염된 기준선, 기준망 단절, 약한 교량 간선, 가중치 독점, 공분산 누락, 장비군 공통결함, 가짜 중복 표준, 전이표준 운송 드리프트와 상위 기준 계보의 동시 편향을 주요 실패로 본다. 내부 일치만으로 정상 판정을 내리지 않는다. 데이터 품질이나 외부 비교 능력이 부족하면 임의 예측을 표시하지 않고 ‘판단 자료 부족’ 또는 ‘판정보류’로 처리한다. 자동 정책은 안전 상한을 완화할 수 없고 더 보수적으로만 변경할 수 있다.
개발 단계
입력·출력·정책 규칙 정의
R-017 비교 시뮬레이션, 3중 관리도 병렬 구조와 경보 융합 규칙 반영 완료
R-016 연계, 기준망 의존성 그래프·블라인드 전이표준·공통모드 경보·판정보류 규칙 반영 완료
R-018·T-005 연계, 원시·환경보정·혁신잔차 3채널 관리도와 잔차 진단 규칙 반영 완료
R-019·T-006 연계, MCRV·기준망 위상·가중치 집중·복수 잠정 기준값 정책 반영 완료
실시간 ACF·스펙트럼·Ljung–Box, 경보 초기화·재탐지와 불규칙 간격 처리
Mathmagica 상태기반 교정 엔진 승인
후속 연구
R-016 점검 표준의 공통원인 드리프트 — v0.1 착수·연계 완료
R-017 마나 드리프트 관리도 비교 — v0.1 착수·연계 완료
R-018 자기상관·환경주기 보정 — v0.1 착수·연계 완료
T-005 환경 보정 및 잔차 감시 모듈 — v0.1 개념 설계 완료
R-020 불규칙 점검 간격과 결측 처리
R-019 기준망 위상과 합의 기준값 — v0.1 착수·연계 완료
T-006 기준망 합의 및 위상 진단 엔진 — v0.1 개념 설계 완료
R-021 합의값 견고성과 악의적 기준 조작
T-004 블라인드 전이표준 키트
W-006 상태기반 교정
C-008 마법 장비는 언제 교정해야 하는가
외부 조사 근거
NIST Recommended Calibration Interval, NIST Calibration Policies의 Measurement Assurance Program, NIST/SEMATECH e-Handbook의 점검 표준·편향·드리프트·Shewhart·EWMA·CUSUM·ARL·자기상관·정상성·계절성·스펙트럼·Box–Jenkins 진단·Ljung–Box 검정, NIST 자기상관 자료 관리도 비교·합의값·기관 간 비교 평가, BIPM 핵심비교의 가중평균·중앙값·가중치 상한·연결 최소제곱·시간 의존 전이표준 보정, ILAC G24:2022·OIML D 10:2022와 NASA 상태기반 정비·RUL 평가 연구를 참고했다. R-017에서는 정상상태 ARL을 유사하게 맞춘 몬테카를로 비교를 수행했고, R-016에서는 외부 앵커 없는 공통 드리프트의 구조적 식별 불가능성과 판정보류 원칙을 반영했다. 현실의 계측·예지정비 원리와 가상 마나 기술을 구분한다.