• 제목/요약/키워드: 건전성 추정

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버섯 자실체의 현존량 추정을 위한 상대생장식 (Allometric Equations for Estimating the Standing Biomass of Basidiocarps)

  • 허은복;유영한
    • 한국균학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.55-59
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    • 2009
  • 버섯은 생태계에서 분해자로 역할을 담당하며, 그 양은 생태계의 건전성을 나타내는 중요한 지표이다. 버섯의 생산량을 알기 위해서는 개체를 수확하여 그 무게를 측정하여야 한다. 그러나 이 방법은 버섯 개체를 수확할 때 서식지를 훼손하고, 또한 한 지역에서 버섯의 동태를 장기적으로 관찰하는데 적합하지 못하다. 따라서 본 연구에서는 자실체의 외부 형질을 측정하고 이로부터 현존량을 추정하는 비례식을 만들었다. 사용한 버섯은 표고(L. edodes), 느타리(P. ostreatus), 팽이버섯(F. velutipes)과 종버섯(C. tenera)이다. 버섯의 자실체에서 형질 변수(갓 직경, PD; 갓 면적, PA; 대 길이, SL; 대 두께, ST)를 측정하고, 이 변수로부터 건조 생물량과의 회귀관계식을 구하였다. 그 결과 버섯 4종 모두 추정한 식에서 유의한 상관성을 보임으로써(p < 0.05), 외부 형질 변수로부터 유도된 비례식을 사용하여 버섯의 현존량을 예측할 수 있음이 확인되었다.

보에 부착된 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 통한 고주파수 대역 감쇠 추정 (Estimating High-Frequency Damping of a Beam through Electro-Mechanical Signatures of Piezoelectric Wafer Mounted on the Beam)

  • 신용재;박현우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.217-229
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    • 2017
  • 보의 표면에 부착된 압전웨이퍼를 통해 가진되고 측정되는 고주파수 대역의 전기역학적 신호는 보에 발생한 미세 손상에 매우 민감하다. 이러한 부착형 압전웨이퍼의 장점을 이용한 보의 손상 진단을 효과적으로 수행하기 위해서는 압전웨이퍼의 탐지범위 예측이 필요하다. 고주파수 대역에서 압전웨이퍼의 탐지범위에 영향을 주는 여러 가지 요인 중 가장 지배적인 인자는 보의 감쇠이다. 이 연구에서는 보에 부착된 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 이용하여 보의 감쇠를 추정할 수 있는 기법을 제시한다. 공진이 발생하는 과정에서 보의 감쇠효과를 고려하여 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 파전달 관점에서 정식화한다. 실제 계측된 전기역학적 신호로부터 구한 측정 감쇠비 함수값과 정식화된 전기역학적 신호로부터 계산된 감쇠비 함수값의 차이를 최소화하는 최소자승법을 통해 보의 감쇠비를 추정한다. 제시된 방법을 압전웨이퍼가 병치되어 있는 알루미늄 보 수치 및 실험 예제에 적용하여 타당성을 검증한다.

원전 디지털 I&C 계통 고장예측을 위한 신뢰도 함수 추정 인공지능 모델 비교연구 (Comparative Study of AI Models for Reliability Function Estimation in NPP Digital I&C System Failure Prediction)

  • 이대영;이정훈;양승혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 원전 계측제어계통은 정상운전 시 자가 진단기능의 유지보수를 위해 일정 주기로 건전성을 확인하고 있으며, 계획예방정비 기간 동안 기능 및 성능점검을 실시하여 필요한 경우 유지보수를 하고 있다. 하지만 원전의 정보를 계측하고 제어하는 계측제어계통에서도 선제적으로 고장을 진단하고 대처하여 사고전파를 방지할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계측제어 장비의 환경조건과 자가 진단 데이터를 활용한 신뢰도 함수 추정 방안을 연구하였으며, 고장데이터의 획득을 위해 계측제어 장비의 부품에 대한 Feature 별 확률분포를 가정하여 가상 고장데이터를 생산하였다. 이러한 고장데이터를 바탕으로 생존분석에서 활용되는 대표적인 인공지능 모델(DeepSurve, DeepHit)을 이용하여 신뢰도 함수를 추정하였고, 그와 동시에 전통적인 준모수적 방법론인 Cox 회귀모델을 통해 신뢰도 함수를 추정하여 환경조건과 진단 데이터를 바탕으로 한 잔여 수명 계산을 통해 적용 가능성을 확인하였다.

구조 건전성 감시를 위한 스마트 가속도계의 성능 평가 (Performance Evaluation of Smart Accelerometers for Structural Health Monitoring)

  • 이진학;오혜선;윤정방
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.605-609
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    • 2006
  • 이 연구에서는 최근 사회기반시설물의 스마트 모니터링을 위하여 많은 관심을 받고 있는 광섬유 FBG형 가속도계와 MEMS형 가속도계의 적용성을 평가하고자 하였다. 이들의 성능을 비교하기 위하여 저주파수 영역에서 높은 민감도와 신뢰성을 가지고 있는 ICP형 가속도계를 스마트 센서와 동시에 모형구조물에 부착하여 소규모 진동대 실험을 수행하였으며, 계측된 응답을 이용하여 모드해석을 수행함으로써 간접적으로 계측자료의 신뢰성을 비교하였다. 계측자료로부터 구한 모드자료를 이용하여 진단빌딩의 층간 강성을 추정하였다. 추정된 강성의 신뢰성을 검증하기 위하여 기지의 질량을 추가하여 구조물의 특성을 변경시킨 후, 다시 진동대 실험을 수행하여 구한 실험모드해석 결과를 수치해석결과와 비교하였다.

변동진폭하중 하에서 균열성장 예측의 실험적 검증 (Experimental Validation of Crack Growth Prognosis under Variable Amplitude Loads)

  • 임상혁;안다운;임체규;황웅기;최주호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.267-275
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    • 2012
  • 본 연구에서는 모드 I의 변동진폭하중 하에서 평판의 두께관통 균열성장을 예측하고 예측결과를 실험을 통해 검증하였다. 균열성장 모델을 위해 과하중으로 인한 균열가속과 지연효과를 고려하는 Huang의 모델식을 이용하였다. 실험적 검증을 위해 Al6016-T6 평판 균열을 제작하여 변동하중을 부여하고 균열길이를 일정 주기로 육안 측정하였다. 측정데이터로부터 모델 변수를 추정하기 위해 베이지안 접근법에 기반한 파티클 필터 방법을 이용하였고, 이를 통해 위험크기까지의 미래 거동 및 잔존수명을 확률적으로 예측하였으며, 이를 실제 실험한 결과와 비교하였다. 그 결과 변동하중에 의한 균열지연이 잘 예측됨을 확인하였고, 측정 데이터가 증가할수록 예측된 중앙값(median)이 실제와 점점 더 일치하였다.

모드유연도 행렬 변위를 이용한 전단빌딩의 정량적 손상평가 방법 (Damage quantification of shear buildings using deflections obtained by modal flexibility)

  • 성승훈;구기영;정형조
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • 본 논문에서는 상사진동에서의 응답을 통해 구성된 모드유연도 행렬에 의해 추정되는 변위/변형을 이용해 전당빌딩의 손상을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 전단빌딩의 손살발생 후의 층간변위와 손상발생 전 후의 층간변위 차이인 Damage-induced inter-story deflection(DI-ID)의 관계를 이용해 손상을 정량적으로 평가하는 방법이다. 구조물이 양전단력만을 발생시킴으로써 층간변위를 분명히 파악할 수 있도록 하는 양전단력 탐색하중(Positive Shear Inspection Load)을 통해 DI-ID를 산정한다. 제안된 방법의 검증을 위해 5층의 전단빌딩 축소모형을 대상구조물로 선정했으며, 단일손상과 다중손상의 모사를 위해 1층과 3층의 휨강성을 각각 10% 씩 저감시켰다. Static test와 modal test를 통해 각각의 결과를 비교하는 방법으로 제안된 방법의 성능검증을 수행했으며, 축소모형실험 결과, 두 실험간 평균오차 1% 이내로 정확도를 검증했다.

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가상탐지자를 이용한 시간반전램파의 공간모임 모사 (Simulating the Spatial Focusing of Time Reversal Lamb Waves Using Virtual Sensors)

  • 박현우
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.295-298
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    • 2011
  • 최근 3년간 판 구조물의 손상진단에서 시간반전램파 (Time reversal Lamb waves)의 가능성이 주목 받고 있다. 시간반전음향학(Time reversal acoustics)에 의하면 시간반전램파의 공간모임을 적절히 활용하면 판에 순간적으로 가해지거나 발생한 충격하중의 위치를 높은 공간해상도와 신호대 잡음비로 추정할 수 있다고 알려져 있다. 이 연구에서는 시간반전램파의 공간모임을 직사각형 평판에서 가상탐지자 모델을 이용하여 모사한다. 특히, 평판에서의 파 반사에 의해 발생하는 가상탐지자 효과에 의해 단일 부착형 압전소자만을 사용하더라도 시간반전 램파의 공간 모임 구현이 가능함을 보인다. 또한 제안된 방법의 결과를 유한 요소 해석결과와 비교하고 제안된 방법의 타당성을 보인다.

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전달 임피던스를 이용한 볼트 접합부 구조 건전성 모니터링 기법 (Bolt-joint Structural Health Monitoring Technique Using Transfer Impedance)

  • 이종원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.387-392
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    • 2019
  • 본 연구에서는 볼트 접합부 건전성 모니터링을 위하여 이중(dual) 압전재료 기법인 전달 임피던스 기법(transfer impedance technique)을 이용하여 볼트 이완을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 전달 임피던스 기법에서는 하나의 압전재료가 탄성파를 가진하고 다른 압전재료가 이를 센싱함으로서 결함 등에 의한 탄성파 전파의 변화를 감지한다. 한편, 단일 압전재료 기법을 이용하기 위해서는 고가의 임피던스 분석기(impedance analyser)를 이용해야 하지만, 전달 임피던스 기법은 임피던스 분석기를 대체하여 일반적인 함수발생기(function generator)와 디지털 멀티미터(digital multimeter)를 이용한 결함탐지가 가능하기 때문에 저비용의 결함탐지를 수행할 수 있다. 고력볼트 접합부로 구성된 강판 프레임 실험체를 제작하고, 볼트의 조임력을 단계적으로 감소시키며 실험을 수행하였다. 전달 임피던스 기법을 이용하여 손상지수를 구하였고 이를 이용하여 결함 유무를 합리적으로 판정할 수 있었으며, 볼트 이완의 정도가 커질수록 손상지수가 증가함을 알 수 있었다. 동일한 실험체에 대하여 임피던스 분석기를 이용한 단일 압전재료 기법에 대한 실험을 수행하여 결과를 비교하였는데, 결함정도가 커질수록 손상지수가 모두 증가하는 유사한 경향을 보였다. 즉, 고가의 임피던스 분석기를 배제하고 저비용으로 볼트 접합부의 결함상태 추정이 가능한 것으로 판단된다. 향후 결함위치 및 정도를 판정할 수 있는 연구가 추가된다면 볼트 접합부 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고준위방사성폐기물 처분시스템의 압축 벤토나이트 완충재의 포화 수리전도도 추정 (A Prediction of Saturated Hydraulic Conductivity for Compacted Bentonite Buffer in a High-level Radioactive Waste Disposal System)

  • 박승훈;윤석;권상기;김건영
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.133-141
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    • 2020
  • 고준위방사성폐기물의 처분은 고심도 암반내에 처분시스템을 구축하는 심층 처분방법이 고려된다. 심층 처분은 처분용기, 완충재, 뒷채움재, 근계암반의 설계 요소인 공학적방벽과 천연 방벽으로 구성된다. 공학적방벽 중에서 벤토나이트 완충재는 암반으로부터 유입되는 지하수 흐름을 최소화하고 핵종 유출을 저지하는 기능을 한다. 지하수 유입으로 인한 완충재의 수리전도도 특성 규명은 처분장 공학적방벽의 안정성 및 건전성에 대한 성능 평가에 있어 중요한 사안이다. 본 연구에서는 경주 벤토나이트를 이용하여 다양한 건조밀도와 온도 조건에 따라 포화 수리전도도 실험을 수행하였으며, 120개의 실험 결과를 다중 회귀 분석을 통해 수리전도도 추정 모델을 제시하였다. 실험 결과에서는 건조밀도가 커질수록 수리전도도가 감소하는 경향이 나타났다. 또한, 온도가 증가할수록 수리전도도가 증가하였다. 이러한 실험 결과들을 종합한 다중 회귀 분석 결과에서는 수리전도도 추정식의 결정계수(R2)가 0.93으로 높게 나타났다. 본 연구에서 제시된 수리전도도 추정식은 벤토나이트 완충재의 성능과 연관된 건조밀도와 온도의 영향을 고려하여 처분시스템의 공학적방벽 설계에 활용 될 것으로 판단된다.

적변삼 외피에서 지질, 페놀성물질 및 철 성분의 축적에 관한 연구 (Accumulation of Crude Lipids, Phenolic Compounds and Iron in Rusty Ginseng Root Epidermis)

  • 이태수;목성균;천성기;윤종혁;백남인;최정
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제28권3호
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    • pp.157-164
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    • 2004
  • 인삼재배지에서 나타나는 적변삼 외피세포 조직의 특성과 화학성분을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 적변외피는 현미경 관찰결과 적색이 아닌 황색으로 보였으며, 적변외피의 세 포층수는 10∼13층으로 건전외피의 5∼6층에 비해 2배 정도 많았고, 외피층의 두께에 있어서는 적변외피가 179 $\mu\textrm{m}$로서 건전외피의 55$\mu\textrm{m}$에 비해 3.2배 정도 더 두꺼웠다. 2. 착색도는 적변외피가 건전외피에 비해 5.5배 정도 짙게 나타났으며, 적변물질의 각 추출분획별 용해도는 비극성 보다는 극성용매에서 높았고, 또한 UV-spectrum은 275∼280nm에서 흡광 최대를 나타냈다. 3. 적변외피는 지질성 물질은 물론 산불용성 에스테르화 페놀물질, 산불용성 결합 페놀물질, 산불용 축합성 페놀물질, 불용성 결합 페놀물질 및 유리 페놀 물질 함량이 건전외피에 비해 많았으며 철의 함량에 있어서도 적변외피가 2,220 ppm으로 건전외피의 820 ppm 보다 2.7배 정도 많았다. 4. 적변삼은 인삼뿌리가 분포된 근권환경의 어떤 외적환경에 의해 뿌리가 stress를 받을 때 자체방어 물질인 phenol 물질이 외피로 배출되면서 외피의 지질성 물질과 polymerization되고 이때 철(Fe)이 체놀성 물질과 강하게 chelating 되는 것으로 추정된다.