• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.765-773
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• 2022

본 연구는 시공성 향상을 위한 수평 굴착 기계 시스템이 적용된 비개착 공법(H.A.S. 공법)에 관한 연구로서 현장 계측과 설계 시 해석한 구조계산과 지반과 일체화된 수치해석을 비교하여 비개착 가설시설물의 구조적 안정성을 평가하였다. 또한 측정결과에 대한 가우시안 확률밀도함수를 적용한 분석결과와 수치해석 결과를 비교·분석하여 계측결과에 대한 적정성을 분석하였다. 본 연구에서는 비개착 시설물 시공 시 사용되는 강관 연결고리에 대한 구조적 안전성 및 장기 내구성을 수치해석을 바탕으로 분석하였다. 분석결과, 강관 및 강관 연결고리는 충분한 구조적 안전성 및 장기내구성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제시한 비개착 공법(H.A.S. 공법)은 지반조건의 불명확성을 감안하더라도 설계 시 고려한 수치해석결과보다 실제 현장에서의 거동이 보다 안전측으로 나타나 구조적 안전성 및 시공성 확보가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.81-81
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• 2011

현재 국내에서 사용하고 있는 교량구조물의 성능평가방법으로는 크게 공용하중에 대한 내하율을 구하기 위하여 허용응력개념이나 강도설계 개념을 적용한 내하력 평가 기법이 사용되고 있다. 그러나 위의 방법들은 일반적으로 공용연수의 경과에 따른 재료 및 구조적 성능의 손실과 여러 가지 하중 및 환경적 요인들의 불확실성으로 인하여 발생하는 손상 및 열화를 반영하기 어렵다. 그리고 제원 및 재료물성치의 불확실성에 대한 기존 설계 자료의 DB 부족으로 기존의 평가방법에서는 이러한 시간의 경과에 따른 성능저하를 정확히 산정할 수 없어 이론상의 값과 실제 구조물과의 차이로 인한 불확실성이 존재 한다. 이에 본 연구에서는 공용년수 경과에 따른 시설물의 재료 구조적인 성능 및 거동분석 수행, 신뢰성 해석 수행을 바탕으로 교량 안전성 평가의 합리성 및 현실성을 제고하며, 구조 신뢰성 해석을 수행함으로써 실제 구조물의 강도 한계상태에 대한 파괴확률을 산정하고 그에 대응하는 위험도를 평가함으로써 안전성 검토를 수행하였다. 본 실험을 통해 1. 재료 강도, 부재 제원, 긴장력, 작용하중 등에 있어 설계 시 가정과 실제 사용 환경 사이의 변동성이 존재한다는 것을 알 수 있었으며, 2. 연구 수행 결과 일반 정밀진단 및 해석에서는 얻을 수 없는 다양하고 중요한 결과를 산출할 수 있었으며 이러한 연구 결과를 바탕으로 개선된 성능평가 기법이 제안 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.195-202
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• 2008

현존하는 교량의 실제적인 거동에 대한 보다 정확한 예측방법의 개발은 보수보강이 필요한 교량에 예산이 집중될 수 있도록 하여 교량운영의 경제성 및 안전성 측면에서 매우 중요하다. 특히 교량의 형태와 설치 지역의 활하중의 특성을 고려하며 활하중에 교량이 반응하는 실제적인 거동을 파악하여 실제적인 교량의 내하력 평가 이외에도 평가대상 교량의 선정 및 평가의 우선순위를 결정하여 교량의 유지 보수에 사용되는 예산의 보다 효율적인 집행을 가능하게 할 수 있다. 이 연구에서는 교량 현장실험에서 얻어지는 결과를 신뢰성 해석에 반영하여 보다 실제적인 교량 안전성 평가의 방법론을 연구하였다. 17개의 강거더 교량에 대해 기존의 교량 실험 결과를 토대로 교량의 내하력을 평가하기 위하여 2단계의 신뢰성 해석을 수행하였다. 우선 대상교량에 대해 설계에 사용된 계수 및 공칭강도를 이용하여 신뢰성 해석을 수행하였으며 2단계 신뢰성 해석에서는 교량 실험 결과를 신뢰성 해석에 포함하였다. 해석 결과를 비교해 본 결과 교량실험을 통한 각종 구조적 계수의 불확실성 제거를 통해 교량의 안전성을 저해하지 않고도 대상 교량의 신뢰성이 대폭 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.420-423
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• 2012

원자력 발전소는 화재 발생 시 대규모 피해를 야기하는 특수한 시설물로서 일반 건축물에 비하여 매우 엄격한 화재 안전 기준을 적용하고 있으며 일반 건축물과 차별화된 화재안전 설계 조건을 요구한다. 본 연구에서는 원자력 발전소의 화재안전성을 평가하기 위한 기초연구로써 원자력 발전소 내 주 제어실(이하 MCR)에 대해 화재시나리오 및 환기조건에 따른 화재해석모델의 계산결과를 비교분석하여 각 해석모델의 특성을 파악하고자 한다. MCR 내 화재안전성을 평가하기 위해 Field Model인 FDS 와 Zone Model인 CFAST를 이용하였으며 NUREG/RC-6850, NUREG/RC-1894에 기초하여 화재시뮬레이션을 수행하였다. 해석결과로써 연기농도, 가시거리, 연층높이 등의 데이터를 분석하여 MCR내의 거주가능 시간을 평가하였으며 이를 통해 원자력 시설물의 안전성 확보를 위한 정량적인 자료를 제공하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1794-1801
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• 2008

2006년에 고시가 된 "철도시설 안전세부기준"(건설교통부고시 제2006-395호)에 의하면 1km 이상의 철도터널을 건설할 경우 철도터널에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하여 철도터널 내부의 화재에 대한 안전성 분석을 실시하도록 되어있다. 철도터널에서 화재에 대한 안전성 분석을 하기 위해서는 실험적 방법과 수치해석을 이용한 방법이 있는데, 본 연구에서는 수치해석적 방법을 이용하여 터널에서의 화재유동 및 온도장 분포를 해석하였으며, 실험 결과와 비교하여 수치해석의 신뢰성 정도를 분석하였다. Fletcher 등이 수행한 모형 터널 실험을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 터널 모형은 길이 182m, 높이 2.4m, 폭 5.4m으로 이루어져 있으며, 수치해석에서도 실험과 동일한 상황을 가정하여 해석을 하였다. 화재가 발생한 부분은 터널의 입구로부터 112m 지점이며, pool fire를 사용하였다. 화재 강도는 약 2.76MW이며, 화원으로써는 Octane을 사용하였다. 수치해석을 위하여 LES 기법을 이용한 FDS (Fire Dynamics Simulator)를 사용하였으며, 본 연구에서는 계산 속도를 증속시키고, 단일 CPU에서는 처리가 곤란한 격자수를 처리하기 위하여 여러 개의 CPU를 사용하는 병렬 처리 기법을 활용하였다. 본 연구에서 사용된 총 격자의 개수는 2.4백만개 이며, 사용된 CPU수는 7개 이다. 수치해석 결과와 실험 결과를 비교 분석하여 수치해석의 신뢰성과 FDS의 철도터널 안전성 분석에의 활용 가능성에 대하여 논하였다.

• 원자력산업
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• 제16권8호통권162호
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• pp.68-77
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• 1996

한전 전력연구원은 최근 월성 원자력 1호기 주증기관 배관 설비의 안전성 및 운전 신뢰도를 크게 향상시킬 `배관진동 해석기술`을 개발하였다. 이 기술은 소음진동연구팀이 연구에 착수한지 2년만에 성공한 것으로, 10년 이상 진동 문제로 어려움을 겪고 있는 월성 원자력 1호기 주증기 배관의 유체 유동, 구조물의 동적$\cdot$정적 특성을 규명, 진동 감쇠 장치를 설치하게 됨으로써 배관의 최대 진동값이 허용 기준치 이하로 줄어들어 시스템 신뢰성 및 원전 설비의 안전성을 크게 높인 것으로 평가되고 있다. 전력연구원은 앞으로 이 기술을 월성 1호기 나머지 2개 라인 및 타 발전소에까지 적용시켜 대형 배관 구조물의 해석 기술을 선진국 수준으로 향상시킬 계획이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.566-567
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• 2011

본 논문에서는 500kV급 composite bushing에 사용되는 FRP tube 및 금구류에 대하여 풍하중에 대한 강도안전성을 평가하였다. 제품의 평가는 유한요소법을 이용한 구조해석을 진행하였으며, 해석 결과 풍하중에 대하여 충분한 강도 안전성 및 안전율을 가지고 제품이 설계된 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 결과를 바탕으로 composite bushing은 강도안전성 측면에서 신뢰성 있는 제품으로 개발이 이루어지고 있음을 확인할 수 있으며, 향후 유한요소법을 이용한 해석을 통해 제품 개발 기간의 단축과 소비자에게 보다 향상된 품질을 보증하는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2022

파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV)평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.94-98
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• 2014

본 연구는 구조물의 최적안전수준과 수명기간동안 투자되는 총비용과의 상관관계를 연구하였다. 설계, 건설 및 공용 중 투자되는 총비용을 최소화하면서 최적의 안전수준을 결정하기 위하여 신뢰성해석을 수행하였다. 신뢰성해석에는 설계인자들의 불확실성과 설계 및 공사, 유지관리를 수행하는 인간의 오류 등 인적 불확실성을 확률변수로 고려하였다. 이러한 확률해석을 통한 안전지수와 생애주기비용의 상관관계를 연구하고, 생애주기비용의 분산도에 따른 안전지수의 민감도해석을 통하여 최적의 안전수준을 결정하였다. 해석결과는 이러한 평가방법이 교통시설물에 투자되는 비용을 최소화하면서 최적의 안전수준을 결정할 수 있는 정확하고 유용한 방법임을 보여주었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.245-250
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• 2010

본 논문에서는 안정성과 안전성 해석을 통하여 차세대 고속철도(HEMU-400X)의 주행성능을 예측하였다. 차량의 설계단계에서 주행성능을 예측하는 것은 차량의 안전 확보를 위해 매우 중요하다. 안정성 해석을 통하여 차륜의 등가 답면구배에 따른 임계속도를 계산하였다. 임계속도는 UIC518에 근거하여 등가 답면구배 0.15에서 400km/h가 달성 가능함을 보였다. 또한 안전성 해석을 통하여, 동역학 모델의 횡방향과 수직방향의 가속도 값을 시뮬레이션 하였다. 안정성 해석은 UIC518에 근거하여 440km/h의 속도로 30km의 구간을 주행하였다. 그리고 계산된 값들은 모두 UIC518의 최대 허용 가속도 값보다 적게 나타나는 것을 확인하였다.