본 연구는 토크를 전달하는 회전축에서 발생하는 균열에 의한 강성 변화를 칼만 필터를 기반으로 추정하는 새로운 회전축 균열 감지 방법을 제안한다. 압축기, 펌프 및 터빈과 같은 일반적인 Turbomachinery 는 회전축을 통해 토크를 전달하는데, 이 회전축의 균열 발생은 치명적인 고장을 유발하지만 Strain gauge 와 같은 직접적인 센서 부착이나 토크 변화, 육안 관찰 등으로 균열 발생 여부를 확인하기 어렵다. 이에 따라, 유지/보수 측면에서 완전 파손에 의한 Machine down 등 큰 손실 위험성을 줄이기 위해 균열이 성장하여 파손에 이르기 전에 사전에 회전축의 이상 상태를 감지할 수 있는 로터 동적 시스템 상태 모니터링 연구가 활발하다. 본 연구에서는 회전축에 토크가 인가되는 상황에서 축 비틀림 강성, 각속도와 같은 구조적 매개변수를 추정하기 위해 적응 확장 칼만 필터(AEKF) 접근 방식을 제안한다. 회전축의 동적 시스템 모델을 구현하고 회전축에 교번 비틀림 토크가 가해질 때 균열이 열리고 닫혀 축 강성이 변화하는 상황을 시뮬레이션 하였다. 측정 모델은 회전축 양측의 각속도 값을 반영하여 실제 비접촉 방식의 각속도 센서(Tachometer) 적용 가능성을 검토하였다. MATLAB® 을 활용한 시뮬레이션 결과는 제안한 접근 방식이 회전축 강성을 추정할 수 있음을 보여준다. 또한, 실제 균열 발생 전/후 샤프트의 강성과 각속도 측정 실험을 통해 시스템 모델을 검증하고 시뮬레이션 결과와 상태 추정 성능을 비교하여 실제 시스템 적용 가능성에 대해 알아본다. 축 강성 변화 추정에 대한 이 초기 연구는 로터 동적 시스템의 구조 상태 모니터링 시스템에 구현될 수 있다.