• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.90-90
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• 2020

상수관망시스템은 관할 지역 내 생활 및 공업용수를 공급하기 위한 사회기반시설물로써, 비상시에도 사용자의 용수 수요를 충족하기 위한 안정적인 성능이 요구된다. 이러한 상수관망시스템의 용수공급능력은 비상시 용수공급가능량, 공급수압 등 여러 가지 수리해석 결과를 통해 판단할 수 있다. 그러나, 시스템의 설계 및 운영 과정에서 다양한 성능들을 시간·공간적으로 모두 고려하는 것은 매우 복잡한 과정을 거치므로, 복합적인 용수공급 성능을 집약적으로 평가하기 위한 신뢰도 지수들이 개발되었다. 여기서 신뢰도 지수들은 각각의 이론적 접근방법에 따라 시스템의 특정 성능에 다소 편중된 평가 결과를 갖는 것으로 알려져 있으며, 따라서 상수관망시스템의 설계 및 운영 시, 목적과 특성에 맞는 적합한 신뢰도 지수를 선정하고, 적용하기 위한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 상수관망시스템의 구조적 특성 및 핵심 성능에 따른 신뢰도 지수별 적용성을 평가하기 위해, 다양한 형태의 네트워크에서 몇 가지 공급부하 시나리오를 바탕으로 수리해석 결과와 신뢰도 지수 간의 상관성을 분석하였다. 또한, 다기준 분석기법을 통해 종합적인 시스템 핵심 성능에 대한 신뢰도 지수의 상관성을 분석함으로써, 시스템 전반에 대한 신뢰도 지수별 적용성을 함께 평가하였다. 본 연구 결과는 향후 상수관망시스템의 설계 또는 기존 시스템의 보강 및 운영계획 수립 등을 위한 연구에서 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• ETRI Journal
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• v.8 no.3
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• pp.29-43
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• 1986

어떤 고장이 시스팀의 기능을 완전히 마비시키는 것이 아니라 그 성능이 저하된 상태에서 운용할 수 있는 degradable system에서는 고전적인 신뢰도 모형을 적용하기가 어려우며, 여기서 성능과 신뢰도는 매우 밀접한 관련이 있다. 본고에서는 성능신뢰도(Performance reliability)에 대한 개념 및 모형화 방법에 대해 살펴보고 실제로 TDX-1의스위치 네트워크인 SWCD의 성능을 해석하여 성능신뢰도를 구하였다. SWCD의 성능척도인 통화성공률에 영향을 미치는 요인으로는 스위치 네트워크 내에서의 blocking, T-SW 및 S-SW의 고장, 그리고 T-SW 및 S-SW의 고장으로 인해 DLC 와 TLC의 가용한 서비스 채널이 감소함으로써 발생하는 DLC 및 TLC에서의 blocking등을 들 수 있는데 이 요인들을 고려하여 SWCD의 성능을 해석하였으며, SWCD에 요구되는 표준성능(Normalized performance) 이 0.99라 할 때 single unit라고 가정한 경우 SWCD의 성능 신뢰도는 MTUO(Mean Time to Unreliable Operation)가 3076.7시간이었다. 또한 성능을 해석하는 과정에서 디지틀 스위치 네트워크인 SWC만의 최대 발신 통화처리 용량을 구한 결과, 스위치 네트워크 내에서의 blocking 확률에 대한 최대 허용치를 $10^-3$으로 하였을 때 약 1,700Erlang이었다.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2001.06a
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• pp.223-224
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• 2001

통합신뢰성(Denpendability)은 시스템이나 제품의 가용성 성능(availability performance)을 나타내는 종합적인 용어이고, 가용성 성능은 신뢰성, 보전성, 보전지원(maintenance support) 성능에 의해 영향을 받는다. 통합신뢰성관리는 IEC 60300-1［1］에 정의되어 있고, 통합신뢰성 프로그램 요소와 업무는 IEC 60300-2［2］에 규정되어 있다. 또한 IEC 60300-3-6［3］은 소프트웨어를 포함하는 시스템이나 제품의 통합신뢰성 프로그램에 관하여 설명하고 있다. 이 연구에서는 많은 소프트웨어 표준의 기본을 이루는 소프트웨어 수명주기 공정에 관하여 소프트웨어 통합신뢰성을 달성하기 위한 지침을 제공하고자 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.3A
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• pp.193-200
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• 2010

Structural design requires simultaneously to ensure safety by considering quantitatively uncertainties in the applied loadings, material properties and fabrication error and to maximize economical efficiency. As a solution, system reliability-based design optimization (SRBDO), which takes into consideration both uncertainties and economical efficiency, has been extensively researched and numerous attempts have been done to apply it to structural design. Contrary to conventional deterministic optimization, SRBDO involves the evaluation of component and system probabilistic constraints. However, because of the complicated algorithm for calculating component reliability indices and system reliability, excessive computational time is required when the large-scale finite element analysis is involved in evaluating the probabilistic constraints. Accordingly, an algorithm for SRBDO exhibiting improved stability and efficiency needs to be developed for the large-scale problems. In this study, a more stable and efficient SRBDO based on the performance measure approach (PMA) is developed. PMA shows good performance when it is applied to reliability-based design optimization (RBDO) which has only component probabilistic constraints. However, PMA could not be applied to SRBDO because PMA only calculates the probabilistic performance measure for limit state functions and does not evaluate the reliability indices. In order to overcome these difficulties, the decoupled algorithm is proposed where RBDO based on PMA is sequentially performed with updated target component reliability indices until the calculated system reliability index approaches the target system reliability index. Through a mathematical problem and ten-bar truss problem, the proposed method shows better convergence and efficiency than other approaches.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.249-249
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• 2011

본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 성능불능확률(Probability of capacity failure)을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 전국 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 규명하였고 우수관(Storm sewer)의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성모형에 적용하였다. 본 연구에서는 우수관의 성능불능확률을 산정하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 먼저 적용도시의 강우자료를 면밀히 분석하고 연 최대강우강도의 통계적 특성을 분석하여 신뢰함수를 구축하였으며 우수관의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형이 개발되었다. 그리고 우수관에 적체되는 토사의 깊이에 따라 우수관의 용량을 산정하였다. 재현기간별 강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 원형우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 재현기간의 증가에 따란 성능불능확률을 급하게 상승하는 것을 알 수 있었다. 5년, 10년, 20년 재현기간에 따른 연 최대강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 또한 토사의 적체에 따른 우수관 유효면적의 변화를 고려하여 두 도시의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 원형 우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 토사의 적체에 따라 우수관의 용량은 감소하여 성능불능확률이 크게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 우수관의 용량 감소를 막고 성능불능확률을 최소화하기 위해 우수관에 적체된 토사의 양을 예측할 수 있는 연구가 필요하며 적체된 토사와 콘크리트나 강관벽면이 복합된 우수관에 대한 조도계수를 보다 더 정확히 정량화 할 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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• 2001.05a
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• pp.93-99
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• 2001

통합신뢰성(Denpendability)은 시스템이나 제품의 가용성 성능(availability performance)을 나타내는 종합적인 용어이고, 가용성 성능은 신뢰성, 보전성, 보전지원(maintenance support) 성능에 의해 영향을 받는다. 통합신뢰성관리는 IEC 60300-1［1］에 정의되어 있고, 통합신뢰성 프로그램 요소와 업무는 IEC 60300-2［2］에 규정되어 있다. 또한 IEC 60300-3-6［3］은 소프트웨어를 포함하는 시스템이나 제품의 총합신뢰성 프로그램에 관하여 설명하고 있다. 이 연구에서는 많은 소프트웨어 표준의 기본을 이루는 소프트웨어 수명주기공정에 관하여 소프트웨어 통합신뢰성을 달성하기 위한 지침을 제공하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.1
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• pp.19-26
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• 2015

This paper proposes a design method for improving the frequency-domain performance reliability of dynamic systems with uncertain and degrading components. Discrete frequencies are used in this method as surrogates for the frequency band of interest, and the conformance of the frequency responses to the specification at these frequencies is utilized to model the frequency-domain performance reliability. A meta-model for the frequency responses, an extreme-value event, and the set-theory are integrated to improve the computational efficiency of the reliability estimation. In addition, a sample-based approach is presented to evaluate and optimize the estimated performance reliability. A case study of a vibration absorber system showed that the proposed design method has engineering applications.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.2
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• pp.62-67
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• 2013

This paper introduces an effective methodology for reliability-based design optimization of electromagnetic products, where a performance measure approach is adopted to accurately assess probabilistic constrains. Two design problems consisting of a loudspeaker and a superconducting magnetic energy storage system are considered. The efficiency of the proposed method in evaluating the failure probability of performances during the optimization process are compared with the existing method based on the reliability index approach. Moreover, in term of the accuracy of probability failure values, optimized design results are examined with reference values obtained from the Monte Carlo simulation.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.301-304
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• 2010

이 논문에서는 콘크리트구조물의 성능설계를 위한 하중조합의 구성과 이의 신뢰도수준을 정하는 과정을 제시한다. 설계기준의 작성 및 적용에 관하여 논리적인 개념을 제시하고 있는 Eurocode 의 하중조합에 관한 기본 원칙을 살펴보고, 국내 및 미국의 콘크리트구조물의 설계에서 적용하고 있는 하중조합을 분석하여 본다. 구조물 설계에 관한 안전율의 결정에 있어서 널리 사용되고 있는 통계 및 신뢰도에 기반한 분석을 통하여, 현행 하중조합을 사용하고 재료별 저항계수를 적용하는 경우에 제공하게 되는 신뢰도 수준을 살펴본다. 철근콘크리트 보와 기둥의 예제를 이용하여 휨, 전단 및 축력에 관한 신뢰도 수준과 이에 영향을 미치는 설계변수들의 민감도분석을 수행한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.4
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• pp.291-297
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• 2017

Reliability analysis of a mechanical system has been developed in order to consider the uncertainties in the product design that may occur from the tolerance of design variables, uncertainties of noise, environmental factors, and material properties. In most of the previous studies, the reliability was calculated independently for each performance of the system. However, the conventional methods cannot consider the correlation between the performances of the system that may lead to a difference between the reliability of the entire system and the reliability of the individual performance. In this paper, the joint probability density function (PDF) of the performances is modeled using a copula which takes into account the correlation between performances of the system. The system reliability is proposed as the integral of joint PDF of performances and is compared with the individual reliability of each performance by mathematical examples and two-bar truss example.