• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.278-278
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• 2019

본 연구의 목적은 수위조건에 따른 댐체의 방류능력을 검토하는 것이 주목적으로 수리모형실험을 통한 수위-유량곡선을 제시하고 이론식으로 도출된 방류량 산정값과의 결과를 검토하는 것이다. 원주천댐은 강원도 원주시 판부면 신촌리 일원에 설치되는 콘크리트 중력식 댐으로 댐길이는 210.0m 이며, 댐높이는 45.5m, 댐마루고는 EL. 239.0m 이다. 홍수시 방류설비로는 21m 길이의 무문식 2열 여수로로 이루어져 있다. 본 연구를 위해 제작된 원주천 댐모형은 수평축척(LH) 1/60, 연직축척(LV) 1/60, 왜곡도 1을 갖는 정상모형으로 제작되었다. 방류능 검토실험은 여수로의 방류량을 검토하는 것으로 수위와 방류량과의 관계를 계측을 통해 곡선으로 제시하는 것이다. 수위는 저수지 상류부 수위(원주천댐으로부터 150 m 상류지점)를 측정하여 수위별 방류량을 계측하였다. 유량의 경우 방류량값의 정확도 향상을 위해 관유량계와 삼각위어를 동시에 사용하여 측정하였다. 수리모형실험 결과 원주천댐의 수위-방류량 곡선은 그림 1과 같이 산출되었다. 이러한 결과를 토대로 원주천댐 설계시 사용되었던 자료를 비교하여 보았다. 원주천댐의 수위별 방류량은 미개척국(USBR)의 'Design of Small Dams'와 "댐 설계기준 해설(2011, 한국수자원학회)"에서 제시한 방법으로 방류량을 산정한 것으로 이들 두 자료를 비교한 자료는 그림 2와 같다. 실험결과 계산식과 수리모형실험을 통해 계측된 방류량은 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보았을 때 계산식으로 산정된 수위-유량관계식은 충분히 댐운영에 적용할 수 있는 기초자료로 충분할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.35-42
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• 2021

본 연구에서는 NFPA 13을 참조하여 구조물 2층을 구현한 강재지그를 제작하였으며, 그루브 조인트의 배관연결재가 적용된 배관계통을 구성하고 정적 반복가력에 의한 지진모사실험을 수행하였다. 지진모사실험은 엑츄에이터로 건축물 내진설계기준의 최대허용 층간변위에 대한 반복가력실험을 수행하였다. 지진하중 발생 시 입상배관의 구조물에 대한 변형 또는 구조부재간의 상대변위에 의한 변위지배적인 거동에 따른 배관계통과 주요 배관요소의 지진거동을 분석하였다. 배관계통의 변형각은 기존의 센서를 이용하여 측정하기가 어려우므로 이미지측정시스템을 적용하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제37권4호
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• pp.51-70
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• 2021

본 연구는 각 공항의 2018년 지속가능성 보고서를 바탕으로 21개 국제 공항의 환경 효율성을 측정하였다. 최근 다양한 산업 분야에서 환경 및 사회적 책임에 관심을 기울여왔는데, 특히 항공 분야의 경우 환경 친화적 및 지속가능성 운영에 관심을 보이는 선도적인 부문 중 하나이다. 그럼에도 불구하고, 공항의 환경적 운영에 관련된 연구는 경제적 또는 운영 효율성 연구에 비하면 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 Directional Distance Function (DDF)의 활용을 통해 공항의 환경 비효율성에 대한 개선 여부를 알아보고, Data Envelopment Analysis (DEA)의 적용을 통해 운영 효율성을 측정하는 것을 목적으로 한다. 연구 결과, 주요 공항들은 설비를 효율적으로 운영하고 있으나, 그들 모두가 공항에서 배출되는 물질을 효율적으로 운영하지는 못했다. 게다가, 많은 공항은 여전히 잠재적으로 CO2와 물 소비량을 감소시킬 수 있는 개선의 여지가 존재하였다. 이를 통해 본 연구는 항공 분야에서 실행가능한 환경적 개선점을 제시하고자 하였다. 더 나아가서, 다른 산업 분야에서도 환경 효율성 개선을 위한 기준으로서 이 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.285-292
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• 2022

본 연구에서는 IGCC에서 발생되는 CGS를 각각의 전처리 공정마다 콘크리트 잔골재 품질 평가를 수행하였다. 전처리 공정 시스템은 순환 잔골재 생산설비를 기반으로 구축되었다. 각각의 전처리 공정 시스템에 따른 측정값을 반복측정 분산분석을 통해 전처리 공정의 통계적 유의성을 분석하였다. 분석결과 전처리 공정 시스템 전·후의 CGS 잔골재 품질의 경우 밀도는 5.2 % 상승, 흡수율은 1.86 % 감소, 0.08 mm체 통과량은 2.25 % 감소, 조립률 및 입도분포 또한 입도 조정이 가능한 것으로 나타났다. 결국, 전처리 공정 시스템은 CGS의 불순물을 제거하고 입도를 개선시켜 물리적 성질 및 입자특성이 향상됨을 확인할 수 있으며, 잔골재로서의 활용하기 위한 CGS의 품질을 KS F 2527에서 규정하고 품질기준 범위 이내로 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.111-118
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• 2023

스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.63-69
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• 2023

대한민국은 세계 1위의 반도체 생산 국가임에도 불구하고 산업 보호를 위한 현장의 폐쇄성으로 대부분의 연구가 단순한 물질 위험에 대한 위험성평가로 이루어지고 있다. 산업 안전 측면에서 유해위험물질의 누출 상태를 파악하는 가스 감지기 등의 모니터링 시스템 등을 구축하고 있으나, 누출 시 유해위염 물질을 효과적으로 배기하기 위한 연구는 최근에서야 시작되었다. 인화성 물질이 다량 취급되는 반도체 제조설비(가스박스)는 현재 가스 감지기 및 공기투입구를 막는 방법으로 안전관리를 하고 있는데, 공기투입구가 없으면 박스 내부를 음압으로 관리할 수는 있으나 내부 기류가 원활히 생성되지 않아 인화성 물질 누출 시 단시간 희석이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 여러 기준들을 기본으로 하여 가스박스 규모에 따른 덕트 사이즈의 결정, 공기 투입구의 적정크기 연구를 통하여 인화성 누출 시 유해화학물질이 외부로 노출되지 않으면서 배기 성능 요구량을 최소로 할 수 있는 최적 배기 설계를 해보고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.86-94
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• 2023

본 연구는 공동주택에 도시가스를 공급하기 위해 정압기 대신 설치하는 공용 압력조정기의 안전성 향상을 위한 대안을 마련하기 위한 목적으로 진행되었다. 먼저, 국내 압력조정기의 안전기준 및 설치 실태를 조사하여 문제점을 도출하고 해결방안을 제시하였다. 또한 정량적 위험성평가 솔루션인 DNV Phast-Safeti 프로그램을 이용해 공동주택에 설치되는 압력조정기와 주변 가스설비에 내포된 가스누출 등의 위험성을 개인적 위험도와 사회적 위험도로 구분하여 평가하고, 압력조정기의 설치와 관리 측면에서 위험성 감소를 위한 방안을 도출하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.223-228
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• 2009

본 연구는 터널 내 화재 시 온도층 및 연기층의 유동성향을 분석한다. 이를 위해 전산 시뮬레이션을 활용하였다. NIST의 FDS를 통해 국도 및 고속도로 표준단면을 기준으로 화재 시나리오를 설정하였다. 연기층의 이동거리는 터널의 단면적이 증가할수록 내부 풍속에 의한 영향력이 감소하였으며, 내부 풍속이 상승할수록 경사에 의한 영향력이 감소하였다. 온도층의 이동거리는 내부풍속이 상승할수록 경사에 의한 영향력이 감소하였으며, 1 m/s 이상의 풍속에 냉각효과가 나타나 경사에 의한 영향력이 감소하였다

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.214-214
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• 2022

감포댐은 2006년 준공하여 각종 시설 및 설비의 노후화가 진행중에 있으며, 최근 감포댐 인근 지역에서 발생한 경주지진(규모 5.8) 및 포항지진(규모 5.4)이 발생하여 지진시 시설물의 안전성에 대해 중요성이 대두되고 있었다. 이에 감포댐 안전성강화 사업을 추진하게 되었고, 주요 사업내용은 취수탑 관리교 내진보강, 댐체 심벽보강을 통한 댐체 안전성확보, 비상방류시설 개선이다. 취수탑 관리교는 교각단면의 변위연성도 및 교량받침에 의한 구조물 안전성 평가를 시행하였고, 단면강도는 모멘트-곡률해석법에서 탄성영역의 단면강도 대비 탄성지진력을 비교하여 안전성을 검토하였다. 검토결과 교량받침의 내진성능은 부족한 것으로 검토되어 유량제어형 멀티펌프와 안전잭을 이용한 변위제어 방식의 교량동시 인상공법이 가능하고 인상정밀도 ±0.5mm이내의 성능을 가진 교량인상공법 적용하여 보강을 하는 것으로 계획하였다. 댐체 심벽보강을 위해 먼저 전기비저항탐사를 수행하여 전기비저항대를 탐사하여 심벽부에서 포화대가 형성된 부위를 조사하였다. 그리고 댐 상·하류에 전극을 설치하고 전류를 발생시켜 측정 지점별 자기장을 측정을 통하여 댐체내 침투에 따른 유로 형성여부 파악을 위한 전자기장탐사를 시행하였다. 마지막으로 심벽 시추조사를 시행하여 공내수를 조사하였다. 조사결과 포화대의 위치 및 이상대가 다양한 것으로 나타났으며, 이는 불특정 지점에 연약대가 존재한다 판단하여 심벽부 보강계획을 전반적으로 적용하는 것으로 결정하였다. 비상방류시설은 최근 15년 실측자료의 홍수기(6~9월) 평균유입량을 적용하여 검토하였으며 검토결과 배제대상 높이 75%까지는 3.7일, 완전배제까지는 11.2일이 걸려 댐설계기준을 충족하는 것으로 검토되다. 다만 감포댐 비상방류시설이 하천제방과 직각방향으로 형성되어 있고, 하천의 폭이 좁아 과거 방류시에도 제방을 월류하는 것으로 조사되어 하천의 세굴을 방지하고 제방 안전성을 확보하기 위하여 비상방류시설에 감세공을 설치하고, 제방에 디플렉터 옹벽을 설치하는 것으로 계획하였다. 감세공은 2번에 걸친 감세효과로 방류시 하류바닥 및 옹벽 보호 효과가 큰 미국 USBR의 TypeVI를 적용하였으며, Flow-3D 모델링을 통하여 제방에 월류가 발생하지 않는 최적의 대안 옹벽규모를 산정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.268-268
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• 2022

지진해일은 발생빈도는 높지 않지만, 한 번 발생하게 되면 막대한 피해를 일으킬 수 있다. 우리나라에서는 1,900년대 4건의 지진해일이 기록되었으며, 이로 인해 동해안 및 남해안 등에 인명피해 및 재산피해가 발생하였다. 또한 2011년 동일본 지진해일로 인해 후쿠시마 원자력 발전소 변전설비가 침수됨에 따라 냉각수 공급이 중단되고 방화벽이 파괴되어 방사능이 누출되어 큰 피해로 연결되었다. 이러한 피해를 저감하기 위해 지진해일 수치해석과 확률론적 분석방법 등 다양한 방법을 활용한 연구가 국내외 적으로 활발히 수행되고 있다. 본 연구는 확률분포기반 지진해일고 예측모델 개발을 위해 수치해석을 수행하여 지진해일고(tsunami heights)를 산출하고 결과값에 대한 적절한 확률분포 분석을 실시하는 것이다. 지진해일고는 원자력발전소에서 취수구를 통한 냉각수 공급가능 여부를 판단하기 위해 최대 지진해일고(maximum tsunami height)와 최저 지진해일고(minimum tsunami height)로 구분하였다. 지진해일 수치해석은 지진원(단층매개변수) 조사, 조사된 지진원 중 지진해일 수치해석 case 선정을 위한 파향선추적기법(wave ray tracing) 수행, 선정된 지진원에 대해 로직트리(logic tree) 기법 적용, 로직트리를 적용한 지진원 case에 대한 수치해석 순서로 수행하였다. 수치해석을 통해 산출된 최대 및 최저 지진해일고 자료를 기반으로 확률분포형을 선정하기 위하여 확률분포별 적합성 평가를 실시하였다. 선정된 분포를 기준으로 처오름 및 처내림높이와 관련된 다양한 변수간의 의존관계를 파악하였다. 향후, 파악된 의존관계를 기반으로 예측모델을 개발하여 수치해석 결과와 연계함으로써 국내에 적용할 수 있는 확률론적 지진해일재해도를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.