• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.5
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• pp.276-284
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• 2013

A stochastic expected cost model has been suggested by combining the nonlinear cumulative damage model with the expected cost model together which can be useful for doing the preventive optimal-maintenance of the armor units of rubble-mound breakwaters. The suggested model has been satisfactorily calibrated by comparison of the results from others models, also the sensitivity analysis has been carried out in detail under the variation of the associated parameters with the model. The optimal repair times can be directly evaluated by minimizing the expected cost rates that depend on the social importances, damage intensity functions and resistance limits. Finally, the present cost model has been straightforwardly applied to the armor units of rubble-mound breakwaters. Based on the assumption of turning the damaged structure back to the state as good as new after repairs, the required optimal repair times and magnitudes can be determined quantitatively in terms of the optimum balance between the costs and benefits on the preventive maintenance.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.5 s.60
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• pp.627-639
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• 2002

Bridge construction is almost complete in many countries. Thus, the government and highway agencies change their focus from constructing to maintaining. Effectively maintaining bridges require predicting their lifespan using a system reliability viewpoint. Likewise, maintenance models based on the system reliability concept should be developed. Thus, this study developed maintenance models for preventive maintenance and essential maintenance using system reliability and lifetime distributions. The optimal maintenance strategy for an existing bridge was obtained using the developed maintenance models.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.590-592
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• 2008

정부와 시설물유지관리 기관에서는 공공시설의 안전성 확보와 유지관리 업무의 생산성 향상을 위해 다양한 시설물유지관리시스템을 구축하여 운영중에 있으나 대응적 유지보수 체계의 한계로 인하여 합리적인 예산수립을 위한 최적의 의사결정을 하기가 어려운 실정이다. 이러한 이유로 유지관리의 효율성 증대 및 예산 절약을 위해 공공시설에 예방적 개념의 자산관리체계를 도입해야 한다는 요구가 증대되고 있다. 자산관리는 시설물의 최적화된 관리를 위한 경영전략으로 시설물 상태에 대한 공학적, 해석적 분석을 넘어 대상물을 자산으로 인식·평가하고 가치유지 및 향상을 목표로 하며 동시에 사용자의 최대만족을 얻기 위한 전략이다. 국내에서는 이러한 시대적인 요구에 따라 자산관리에 대한 연구가 진행 중이며 본 논문에서는 자산관리정보시스템을 개발하기 위한 해외 사례조사를 통해 시스템 핵심 기능을 도출하고 이를 통해 데이터 항목 분류방안을 제시하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.4
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• pp.191-201
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• 2016

A stochastic process has been used to develop a condition-based model for preventive maintenance of armor units of rubble-mound breakwaters that can make a decision the optimal interval at which some repair actions should be performed under the perfect maintenance. The proposed cost model in this paper based on renewal reward process can take account of the interest rate, also consider the unplanned maintenance cost which has been treated like a constant in the previous studies to be a time-dependent random variable. A function for the unplanned maintenance cost has been mathematically proposed so that the cumulative damage, serviceability limit and importance of structure can be taken into account, by which a age-based maintenance can be extended to a condition-based maintenance straightforwardly. The coefficients involved in the function can also be properly estimated using a method expressed in this paper. Two stochastic processes, Wiener process and gamma process have been applied to armor stones of rubble-mound breakwaters. By evaluating the expected total cost rate as a function of time for various serviceability limits, interest rates and importances of structure, the optimal period of preventive maintenance can easily determined through the minimization of the expected total cost rate. For a fixed serviceability limit, it shows that the optimal period has been delayed while the interest rate increases, so that the expected total cost rate has become lower. In addition, the gamma process tends to estimate the optimal period more conservatively than the Wiener process. Finally, it is found that the more crucial the level of importance of structure becomes, the more often preventive maintenances should be carried out.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.6
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• pp.677-686
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• 2006

In this paper, a more practical and realistic method is proposed to establish the lifetime optimum maintenance strategies of the deteriorating bridges considering the life-cycle performance as well as life-cycle cost. The genetic algorithm is applied to generate the set of maintenance scenarios that is the multi-objective combinatorial optimization problem related to lifetime performance and cost as separate objective functions, and the technique to select optimum tradeoff maintenance scenario is presented. Optimum maintenance scenarios could be generated not only at the individual member level but also at the system level of the bridge. Through the analytical results of applying the proposed methodology to the existing bridge, it is expected that the methodology will be effectively used to determine the optimum maintenance strategy for introducing a real preventive maintenance system and overcoming the limits of existing maintenance methods.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.29 no.2
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• pp.109-120
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• 2017

A discounted cost model for preventive maintenance of armor units of rubble-mound breakwaters is mathematically derived by combining the deterioration model based on a discrete-time stochastic process of shock occurrence with the cost model of renewal process together. The discounted cost model of condition-based maintenance proposed in this paper can take into account the nonlinearity of cumulative damage process as well as the discounting effect of cost. By comparing the present results with the previous other results, the verification is carried out satisfactorily. In addition, it is known from the sensitivity analysis on variables related to the model that the more often preventive maintenance should be implemented, the more crucial the level of importance of system is. However, the tendency is shown in reverse as the interest rate is increased. Meanwhile, the present model has been applied to the armor units of rubble-mound breakwaters. The parameters of damage intensity function have been estimated through the time-dependent prediction of the expected cumulative damage level obtained from the sample path method. In particular, it is confirmed that the shock occurrences can be considered to be a discrete-time stochastic process by investigating the effects of uncertainty of the shock occurrences on the expected cumulative damage level with homogeneous Poisson process and doubly stochastic Poisson process that are the continuous-time stochastic processes. It can be also seen that the stochastic process of cumulative damage would depend directly on the design conditions, thus the preventive maintenance would be varied due to those. Finally, the optimal periods and scale for the preventive maintenance of armor units of rubble-mound breakwaters can be quantitatively determined with the failure limits, the levels of importance of structure, and the interest rates.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.1143-1146
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• 2011

RFID 및 USN 기술 발전과 함께, 다양한 사회 및 산업 분야에 이를 적용하여 생산, 업무 및 유지 관리의 효율성을 극대화하기 위한 융합 IT 기술 개발이 증대되고 있다. 특히 농업 분야는 생산량 증대, 품질 향상 및 피해 예방을 위해 최적의 생장환경 관리가 중요하게 되었다. 본 논문에서는 농업 분야에 적용하기 위해 저전력 생장관리 센서네트워크, 생장관리 플랫폼을 기반으로 하는 지능형 생장관리 모니터링 서비스를 제시한다. 본 서비스는 원격 재배지에 대한 지속적 생장환경 데이터 수집, 이를 통한 다양한 모니터링을 가능하게 함으로써 재배자가 다양한 생장관리 업무를 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.1D
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• pp.63-72
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• 2009

This study aims at establishing the decision-making support system for the highway assets, long-term performance presumption and evaluation of asset value, which are appropriate for Korea, and proposing the methods of the optimal engineering method and the timing decision for the preventive maintenance through the project evaluation, the optimization method and life-cycle analysis related to the highways. In order to supplement the current problem of the near-sighted budget management system, which chooses the maintenance place of the highway, depending on the level of the budget with fixed amount, the long-term required budget prediction system and the economy principle were introduced, so that the pavement agency can predict the level of the required budget, and it was aimed to develop the pavement asset evaluation system to maintain the performance of the highway with the minimum of the cost. In the use of the highway pavement asset evaluation system, to maintain the appropriate level of the pavement evaluation index, when the budget was efficiently established in the reference of the required maintenance budget for the chosen section of the highway in the year concerned, it was possible to analyze the most rational pavement maintenance budget. With this result, it is estimated to prevent the unnecessary waste of budget in advance, and through the development of the decision-making system for the long-term performance presumption and the asset value estimation of the pavement, it is expected to able to analyze the previous evaluation of the project related to the highway and the feasibility of introduction.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1177-1178
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• 2015

국내 전력설비는 70년대 이후 제3차 경제개발 5개년 계획에 따라 중화학공업의 발전과 함께 급속히 성장해왔다. 과거 개발 위주의 산업구조에서 급속히 팽창한 전력설비는 21세기에 들어서면서 30~40년 장기 사용에 따른 노후화가 진행되었고, 증가하는 전력수요에 대응하기 위한 발전 및 송전 용지 확보의 어려움으로 인하여 전력설비의 신규 증설에 많은 어려움을 격고 있는 실정이다. 따라서 전력설비의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해 적절한 교체시기 선정 및 최적의 자산관리 필요성에 대해서 최근 관심을 가지기 시작하였고, 이러한 전력설비의 최적 자산관리에 핵심적인 전력설비의 상태평가 기술의 발달로 과거 시간기준의 유지보수(Time Based Maintenance)에서 최근 노후설비의 증가와 진단기술의 발달에 따른 예방보전(Preventive Maintenance)에 의한 상태기준 유지보수(Condition Based Maintenance)개념으로 전환되고 있다. 고전압 회전기기(발전기, 전동기)의 상태평가를 위한 핵심기술인 Off-line 부분방전시험이 널리 적용되고 있으며, 본 논문에서는 부분방전 측정 시험 시 대상설비 단자부의 인출케이블에 의한 감도저하 현상에 대해 고찰 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.275-275
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• 2015

최근 기후변화에 따른 극한 강우사상의 증가로 인하여 농업용 저수지의 재해 위험도가 증가하고 있는 추세이며, 사고가 발생할 때 마다 파손/붕괴된 시설물을 보수하는 대응형 유지관리체계에서 벗어나 기반시설의 성능과 생애주기 등을 고려하여 재해 발생을 사전에 예보 및 경보를 알릴 수 있는 예방적 관리체계로의 전환이 필요하다. 한국농어촌공사는 전국 1,500개 저수지에서 10분 단위 수위자료를 측정하고 있으며, 이를 분석하여 재해예방에 활용할 수 있는 기반이 조성되어 있으나 이에 대한 관리가 이루어지지 않고 있고 수집된 자료를 활용하여 재해 징후를 분석할 수 있는 재해 예방적 분석기술이 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 농업용 저수지 수위자료를 이용한 저수지 이상거동을 판별하기 위하여 전국 34개 한국농어촌공사 관할 저수의 시계열 수위자료의 특성(Feature)을 분석하고자 한다. 시계열 자료의 시계열 특성을 분석하기 위하여 한국농어촌공사 관할의 전국 34개 저수지를 선정하여 분석을 실시하였다. 대상저수지는 지역별, 저수용량, 안정등급, 붕괴발생, 1개 지사관할 저수지로 각각 구분하여 선정하였으며, 각 저수지의 수위 측정기간(최소 5개년)에 대한 자료를 수집하였다. 농업용 저수지의 시계열 수위 자료의 특성을 분석하기 위하여 자료의 전처리를 수행하였다. 자료의 전처리는 시계열 수위자료의 잡음 특성, 기상자료 관련 변동특성 등 분류(Classification)에 영향을 미치는 노이즈 요소를 제거하는 과정이다. 전처리과정을 거친 자료는 특징(Feature) 추출 과정을 거치게 되고, 추출된 특징의 적합성에 따라 분류 알고리듬 성능에 많은 영향을 미친다. 따라서 시계열 자료의 특성을 파악하고 특징을 추출하는 것은 이상치 탐지에 있어 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 시계열 자료 특징 추출 방법으로 물리적인 한계치, 확률적인 문턱값(Threshold), 시계열 패턴, 주변 저수지와의 시계열 상관분석 등을 적용하였으며, 이를 데이터베이스로 구축하여 이후 분류알고리듬 학습에 적용하여 정상치와 이상치를 판별하는데 이용될 수 있도록 하였다. 따라서 본 연구에서 제시되는 농업용 저수지의 시계열 특성은 다양한 분류알고리듬에 적용할 수 있으며, 이를 통하여 저수지 이상거동 판별을 위한 최적을 분류알고리듬의 선택에 도움이 될 것이다.