부식 구조물 예측 유지보수를 위한 최적 중단 시점

본 논문은 알루미늄 구조물의 부식 현상을 예측하고, 최적의 유지보수 시점을 결정하기 위한 수치적 방법을 제시한다. 서론에서는 복합 시스템의 고장 위험을 최소화하고 유지보수 비용을 절감하기 위해 정밀한 유지보수 정책이 필요함을 강조한다. 특히, 미사일 발사체 내부에 탑재되는 작은 금속 구조물은 여러 환경(작업장, 운용 중 잠수함, 건조 도크)에서 장기간 보관되며, 각 환경의 부식성은 무작위적으로 변한다. 이러한 상황에서 두께 손실이 0.2 mm를 초과하면 구조물이 사용 불가능해지므로, 적절한 시점에 전체 교체를 수행해야 한다. 문제 모델링에서는 Piecewise‑Deterministic Markov Process(PDMP)를 채택한다. PDMP는 연속적인 물리적 상태와 이산적인 운영 모드가 결합된 하이브리드 과정으로, 상태 변수는 (m, d, γ, ρ)로 정의된다. 여기서 m은 현재 환경(1, 2, 3), d는 누적 두께 손실, γ는 초기 방청 처리의 남은 시간, ρ는 현재 환경의 부식률이다. 초기 방청 기간은 Weibull 분포(F(t)=1−exp