• Title/Summary/Keyword: 노후인프라

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Damage Detection of Non-Ballasted Plate-Girder Railroad Bridge through Machine Learning Based on Static Strain Data (정적 변형률 데이터 기반 머신러닝에 의한 무도상 철도 판형교의 손상 탐지)

  • Moon, Taeuk;Shin, Soobong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.24 no.6
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    • pp.206-216
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    • 2020
  • As the number of aging railway bridges in Korea increases, maintenance costs due to aging are increasing and continuous management is becoming more important. However, while the number of old facilities to be managed increases, there is a shortage of professional personnel capable of inspecting and diagnosing these old facilities. To solve these problems, this study presents an improved model that can detect Local damage to structures using machine learning techniques of AI technology. To construct a damage detection machine learning model, an analysis model of the bridge was set by referring to the design drawing of a non-ballasted plate-girder railroad bridge. Static strain data according to the damage scenario was extracted with the analysis model, and the Local damage index based on the reliability of the bridge was presented using statistical techniques. Damage was performed in a three-step process of identifying the damage existence, the damage location, and the damage severity. In the estimation of the damage severity, a linear regression model was additionally considered to detect random damage. Finally, the random damage location was estimated and verified using a machine learning-based damage detection classification learning model and a regression model.

The Study on the Situations and Analysis of Rail Freight in Japan and Policy Implication (일본철도화물수송의 현황분석 및 정책적 시사점)

  • Lee, Yong-Sang
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.22 no.2 s.73
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    • pp.177-193
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    • 2004
  • 최근의 화물자동차파업사태 등으로 우리나라 물류체계의 경쟁력제고를 위한 여러 가지 논의가 진행되고 있다. 그 중에서도 환경친화적이며, 사회적 비용이 저렴한 철도화물의 수송분담율을 높여야 한다는 의견이 많이 나오고 있다. 우리나라 물류체계의 근본적인 문제점은 도로운송량의 증가보다 트럭의 공급과잉으로 트럭운송사업자의 수익은 매우 낮고, 철도, 해운 등 대량운송수단의 분담율이 낮아 전체적인 수송효율성이 낮은 것을 들 수 있다. 이러한 문제점의 해결은 트럭의 과잉공급을 억제하고, 제조업 물류비 중 46.5%를 점하고 있는 운송비용을 절감하는 것이 핵심적인 방안이라고 하겠다. 이에 본 논문에서는 철도화물의 활성화와 우리나라의 철도구조개혁의 성공적인 추진을 위해서 우리와 지형조건이 비슷하고, 1987년에 철도민영화를 시행하여 현재 16년이 경과한 일본철도화물의 현황을 분석하여, 현재까지의 문제점을 밝히고 또한 우리나라의 철도화물수송정책에 시사하는 바를 정리해 보았다. 1987년 민영화 이후 일본철도화물수송현황을 보면 영업거리, 화차대수를 포함한 수송능력 감소로 수송량은 감소하였으나, 화물수송의 장거리와 추세와 컨테이너수송량의 증가, 인력감축으로 영업성적은 전반적으로 향상되고 있다. 문제점으로는 경영면에서는 낮은 생산성 그리고 노후장비 등으로 인한 높은 설비투자비지출, 선로사용료 등의 부담 등이 지적되었다. 운영상에서는 현재 선로를 소유하지 못하여 네트워크가 부족하여 자유로운 열차편성이 어렵고, 포워더 기능이 없어 현재 전체물량의 85%를 점하는 소운송구간에서 다른 운송주체간의 수송으로 일관수송서비스에 어려움이 있으며, 직접적인 영업을 하지 못하여, 새로운 수요창출에 어려움이 있다. 이러한 문제점의 해결책으로는 먼저 정부의 인프라에 명확한 책임분담과 이에 따른 지원이 필요하다. 이와 같은 철도화물활성화의 정책수립필요성의 배경에는 철도화물수송이 효율성과 환경친화성, 높은 안전성 등 사회적 비용을 감소시키는 장점을 가지고 때문이다. 철도화물운송회사도 현재의 수송기능과 함께 포워더로서의 기능을 가져야 할 것이며, 운임인하노력과 속도향상을 위한 노력을 계속하여야 할 것이다.

Prediction of Life Expectancy of Asphalt Road Pavement by Region (아스팔트 도로포장의 균열률에 대한 지역별 기대수명 추정)

  • Song, Hyun Yeop;Choi, Seung Hyun;Han, Dae Seok;Do, Myung Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.41 no.4
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    • pp.417-428
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    • 2021
  • Since future maintenance cost estimation of infrastructure involves uncertainty, it is important to make use of a failure prediction model. However, it is difficult for local governments to develop accurate failure prediction models applicable to infrastructure due to a lack of budget and expertise. Therefore, this study estimated the life expectancy of asphalt road pavement of national highways using the Bayesian Markov Mixture Hazard model. In addition, in order to accurately estimate life expectancy, environmental variables such as traffic volume, ESAL (Equivalent Single Axle Loads), SNP (Structural Number of Pavement), meteorological conditions, and de-icing material usage were applied to retain reliability of the estimation results. As a result, life expectancy was estimated from at least 13.09 to 19.61 years by region. By using this approach, it is expected that it will be possible to estimate future maintenance cost considering local failure characteristics.

Introduction of Smart Water Management Technologies in Dhulikhel Municipality, Nepal (네팔 둘리켈시 스마트 물관리 기술 도입 방안)

  • Dong Woo Jang;Seo Hyun Cheon;Joo Won Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.77-77
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    • 2023
  • 네팔은 6천여 개가 넘는 강이 존재하며 불안정한 기후로 인해 산사태와 홍수가 빈번하게 발생하고 있고, 노후된 상수도 시설 문제도 있어 효과적인 물관리 대책이 필요하다. 이 연구는 네팔 카트만두 인근의 소도시인 둘리켈시를 대상지역으로 하여 스마트 물관리 도입 방안에 대한 타당성 연구조사를 수행하였다. 이를 통해 스마트물관리(SWM) 사업계획을 수립하고, 상수도 관리 기술이 둘리켈시 수돗물 공급 전과정에서 수량·수질을 체계적으로 관리할 수 있도록 계기를 마련하는 것을 목표로 하였다. 주요 연구로 국내 스마트물관리 기술의 네팔 적용성 분석, 수운영 자료및 현황 조사, 스마트 물관리 도입을 위한 수도 시설의 설계 방향을 수립하였고, 기술 도입과 확대 방안을 제시하였다. 스마트 물관리 기술의 적용 타당성 분석을 위하여 현장 조사를 수행하였고, 수리 계측데이터의 분석, 수원지, 정수장, 주요 관로에서의 수질을 분석하였다. 이외에 관망수리해석을 기반으로 대상지역 내 공급가능한 수량을 산정하였고, 상수도 공급이 어려운 지역에 대한 추가시설 확보방안을 제시하였다. 현재 조건에서의 상수도 운영, 관리체계를 분석하여 노후화된 상수도 시설의 개선 및 보완 방안, 스마트 물관리 기술 도입 가능성도 제시하고자 하였다. 연구 결과를 기반으로 기본계획과 실시설계를 통하여 스마트 물관리 인프라가 둘리켈시에 도입될 경우, 물 공급의 불균형으로 인한 피해를 최소화하고, 수돗물의 안정적인 공급 및 수질 안정성 확보, 상수관망에서 수질 및 누수 사고에 대처가 가능할 것으로 보이며 인근 카트만두를 비롯한 지방 소도시에도 스마트 물관리 기술적용에 기틀이 될 것으로 기대된다.

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Damages of Chuteway Slabs of Spillway by Water Release (수문방류에 따른 여수로 바닥슬래브의 손상 발생)

  • Shin, Dong-Hoon;Jung, Woo-Sung;Yoo, Hyung Ju;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.64-64
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    • 2021
  • 댐의 중요 구성요소 중 하나인 여수로 구조물은 관행적으로 단위길이당 100m3/s 정도의 유량이 흐를 수 있도록 설계를 하고, 이를 초과할 때는 여수로 구조물에 피해가 가지 않도록 공기혼입 장치를 설치하거나 콘크리트의 설계강도를 증가시키는 대책을 사용하는 것이 일반적이다(댐설계 기준·해설, 2011) 그러나 건설된 지 오래된 댐의 경우 여수로 콘크리트 구조물의 설계강도가 낮고(최저 16.7MPa) 수문방류 횟수가 많아 최근에 건설된 댐 여수로 보다 상대적으로 많은 손상이 발생되어 있어 잦은 보수보강이 요구되고, 점차 유지관리 비용이 증대되고 있어 노후된 여수로 구조물일수록 기능을 유지하면서도 유지관리 비용을 절감할 수 있는 방안의 수립이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 𐩒𐩒𐩒댐 여수로를 대상으로 2020년 홍수기 전·후의 여수로 바닥슬래브의 손상상태를 3D드론 매핑, 육안조사 및 내구성 조사결과 등을 이용한 정밀분석을 통해 수문방류시 여수로 바닥슬래브에 가장 큰 손상을 일으키는 손상메커니즘으로 유수에 의한 부상(uplift)에 의한 파손 메커니즘(Flow-driven uplift failure mechanism)을 제시하였으며, 여수로 바닥슬래브의 가장 일반적 손상원인으로 간주되고 있는 공동현상(cavitation)이 공동지수(cavitation index)가 0.3이상인 경우에도 발생할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 관찰 및 분석결과는 보다 많은 사례를 통하여 보완될 경우 향후 여수로 구조물의 설계 뿐만 아니라 보수보강 방법이나 유지관리, 더나아가서는 종합적 댐시설물 자산관리 계획을 수립하는데 매우 유용한 자산이 될 수 있다.

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A Study on Sustainable 'Urban Regeneration Project' (지속가능한 '도시재생사업'에 관한 연구)

  • Lee, HwaRyeong;Kim, ShangMoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.518-518
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    • 2022
  • 오늘날 우리사회는 환경변화와 기후 위기 가속화로 인하여 삶의 질 악화는 물론 인류 생존까지도 걱정해야 시기에 이르렀는데, 이러한 변화의 주범인 온실가스의 75%가 도시에서 발생되고 있다(Global Sustainable Development Repor, 2019), 이에 국제 사회는 도시 중심의 녹색 전환 정책 추진 중인데, 우리나라는 2017년부터 '도시재생뉴딜사업'을 추진하고 있다. 이에 본 연구는 지자체가 주도적으로 환경성과 창출 방안을 마련, 도시의 지속가능성 높이는데 일조하고자 탄소중립 선도 도시 사례와 도시재생의 문제점을 살펴봄으로써 도심 내 과밀화 문제와 탄소배출 해결 방안을 제시하였다. 당초 '도시재생뉴딜' 사업은 도시의 다양한 니즈를 충족시키기 위하여 시작되었으나, 최근에는 도시 노후화와 탄소배출 문제에 대응하기 위하여 '그린도시', '친환경 도시'를 지향하고 있다. 그러나 이를 뒷받침할 법·제도의 제·개정 및 이를 바라보는 이해관계자의 시각 전환이 이루어지지 않아 크고 작은 많은 문제점이 발생하고 있다. 도시재생의 첫 번째 문제점은 정책지원의 30% 이상이 일반근린형에 집중됨에 따라 주거형 도시재생 양상을 띄고 있다는 점이다. 이는 임기가 제한된 지자체장이 가시적인 성과를 위하여 도시 내 인프라 확충에 집중한 결과로 지속가능한 도시재생을 저하시키는 요인이 되고 있다. 두 번째, 도시재생 뉴딜사업이 계획수립과정에서 지속가능성에 대한 검토와 환경성 평가에 대한 고려 부족으로 기후 위기 대응에 미흡한 실정이다. 노후 도시의 주거 과밀화 문제를 해결하고 효과적인 도시 탄소 감축을 위하여 건물 - 마을 - 도시 등 여러 공간 단위의 온실가스 배출량 감축 전략 수립이 필요하다. 세 번째, 치·이수 위주의 도시재생 뉴딜사업으로 탄소 중립 대책이 미흡하다. 대응 방안으로는 자원의 관점에서 물 소비 감소 촉진 및 재생에너지 증가 전략이 필요하다.

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ML-based Allowable Axial Loading Estimation of Existing RC Building Structures (기계학습 기반 노후 철근콘크리트 건축물의 축력허용범위 산정 방법)

  • Hwang, Heejin;Oh, Keunyeong;Kang, Jaedo;Shin, Jiuk
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.28 no.5
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    • pp.257-266
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    • 2024
  • Due to seismically deficient details, existing reinforced concrete structures have low lateral resistance capacities. Since these building structures suffer an increase in axial loads to the main structural element due to the green retrofit (e.g., energy equipment/device, roof garden) for CO2 reduction and vertical extension, building capacities are reduced. This paper proposes a machine-learning-based methodology for allowable ranges of axial loading ratio to reinforced concrete columns using simple structural details. The methodology consists of a two-step procedure: (1) a machine-learning-based failure detection model and (2) column damage limits proposed by previous researchers. To demonstrate this proposed method, the existing building structure built in the 1990s was selected, and the allowable range for the target structure was computed for exterior and interior columns.

Semantic Segmentation for Multiple Concrete Damage Based on Hierarchical Learning (계층적 학습 기반 다중 콘크리트 손상에 대한 의미론적 분할)

  • Shim, Seungbo;Min, Jiyoung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.6
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    • pp.175-181
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    • 2022
  • The condition of infrastructure deteriorates as the service life increases. Since most infrastructure in South Korea were intensively built during the period of economic growth, the proportion of outdated infrastructure is rapidly increasing now. Aging of such infrastructure can lead to safety accidents and even human casualties. To prevent these issues in advance, periodic and accurate inspection is essential. For this reason, the need for research to detect various types of damage using computer vision and deep learning is increasingly required in the field of remotely controlled or autonomous inspection. To this end, this study proposed a neural network structure that can detect concrete damage by classifying it into three types. In particular, the proposed neural network can detect them more accurately through a hierarchical learning technique. This neural network was trained with 2,026 damage images and tested with 508 damage images. As a result, we completed an algorithm with average mean intersection over union of 67.04% and F1 score of 52.65%. It is expected that the proposed damage detection algorithm could apply to accurate facility condition diagnosis in the near future.

A Topic Modeling Approach to the Analysis of Seniors' Happiness and Unhappiness in Korea (토픽 모델링 기반 한국 노인의 행복과 불행 이슈 분석)

  • Dong ji Moon;Dine Yon;Hee-Woong Kim
    • Information Systems Review
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    • v.20 no.2
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    • pp.139-161
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    • 2018
  • As Korea became one of the oldest countries in the world, successful aging emerged as an important issue to individuals as well as to society. This study aims to determine not only the Korean seniors' happiness and unhappiness factors but also the means to enhance their happiness and deal with unhappiness. We collected news articles related to the happiness and unhappiness of seniors with nine keywords based on Alderfer's ERG Theory. We then applied a topic modeling technique, Latent Dirichlet Allocation, to examine the main issues underlying the seniors' happiness and unhappiness. According to the analysis, we investigated the conditions of happiness and unhappiness by inspecting the topics based on each keyword. We also conducted a detailed analysis based on the main factors from topic modeling. We proposed specific ways to increase and overcome the happiness and unhappiness of seniors, respectively, in terms of government, corporate, family, and other social welfare organizations. This study indicates the major factors that affect the happiness and unhappiness of seniors. Specific methods to boost happiness and relief unhappiness are suggested from the additional analysis.

Commonalities and Distinctions of Housing Outcomes of Unmarried Young Single Women in Rental Housing Amidst Demographic Cliff (인구절벽 시대의 지역별 미혼 청년 여성 1인 월세 가구의 거주 유사성 및 상이성)

  • Hyunjeong Lee
    • Land and Housing Review
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    • v.15 no.3
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    • pp.1-23
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    • 2024
  • In the face of an impending demographic cliff, this research delves into geographical disparities in socioeconomic statuses and living arrangements of young single women in rental housing and also to explore influential factors of their residential assessment and housing expenditure. From the Korean Housing Survey of 2020, the cross-sectional study identified 847 unmarried female single-person householders aged between 20 and 39 in four districts - Seoul and Gyeonggi-Incheon Area (GIA) of Seoul Metropolitan Area (SMA), and metropolises and non-metropolises of non-SMA. The empirical analyses revealed that regardless of regions, most of the respondents were college-educated, salaried employees in late 20s living in a studio flat, seldom bore debt and barely relied on social services. Renters in SMA, employment rate, income and living expenses were higher than those in non-SMA and they resided in small, old but adequate housing with a separate bedroom. In particular, Seoulites suffered from housing cost overburden but most singles in GIA benefited from the lowest housing burden. While the main determinant of residential assessment was livability, housing satisfaction was additionally affected by old housing and the satisfaction with residential environment was also explained by urban amenities. Despite geographical variations, housing expenditure was primarily driven by income and employment.