• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.361-361
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• 2016

기상이변으로 인하여 최근 10년 동안 해마다 홍수와 가뭄 피해가 극심하였고 그에 따른 경제적 손실 또한 증가하고 있다. 이에 우리나라에서는 4대강 살리기 사업으로 다기능보 건설 및 준설을 통하여 용수확보 및 홍수조절능력을 향상시키고자 하였다. 하지만 그로인해 하천환경이 많이 변하였으며, 그에 따른 하도의 안정성 확보 및 효율적인 유지관리가 요구되는 상황이다. 체계적인 하천관리를 위해서는 24시간/365일 하천상황 분석과 함께 실시간 수리학적 체류시간 분석 등을 통한 하천 및 하도내 수자원 관리 기초자료 필요성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 변화된 하천을 정확히 반영하고, 보의 운영조건을 고려한 2차원 수리해석을 실시하여 하천관리를 위한 기초 자료를 제공하고자 한다. 다기능보의 지형조건과 운영조건을 반영할 수 있는 EFDC 모형을 이용하여 낙동강에 대해 2차원 수리모형을 구축하였다. 자료기반모형을 이용하여 지류 유입량을 예측하여 적용하였으며, 보 상류 및 하류부 수위를 상 하류단 경계조건으로 구성하였다. 이를 통해 보별 유입량 및 보 상류의 주요지점의 수위, 유량에 대한 다양한 조건을 확정론적 방법과 추계학적 방법으로 분석하여 주요지점에서의 유량 및 수위 수문곡선, 수위/유량 종단양상, 주요지점별 도달 시간 등을 제시하였다. 또한 확정론적 수위 및 유량의 홍수기 및 저 갈수기, 계절 및 분기, 일단위및 시단위 등의 시계열 결과를 도출하였으며, 유량규모별 전파 양상을 분석하여 강우-유량-도달 시간의 조건표를 제시하여 보의 운영에 직접적으로 활용할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 낙동강에서의 하천관리를 위한 기초자료를 제공할 수 있으며, 다양한 조건에 대한 보 운영 및 하천 유지관리의 가이드라인을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.109-120
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• 2017

경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반 할인비용모형을 제안하였다. 하중발생 사상을 이산시간 확률과정으로 고려하는 추계학적 누적 피해모형과 보수보강 비용에 대한 경제성 모형을 결합하여 수학적으로 유도하였다. 특히 본 논문에서 유도된 조건기반 유지관리의 할인비용모형은 시간에 따른 비용의 가치 뿐만 아니라 누적피해의 비선형성도 고려할 수 있다. 본 연구의 결과는 기존 모형들의 결과와 비교하여 만족스럽게 검증되었다. 또한 구조물의 중요도와 이자율 변화에 대한 민감도 분석도 수행하여, 구조물의 중요도가 높아질수록 예방적 보수보강의 최적시기는 빨라지나 이자율은 커질수록 반대의 경향이 나타난다는 것을 알았다. 한편 본 연구에서 유도된 추계학적 기대비용모형을 이용하여 여러 조건에 대하여 임의의 경사제 피복재 단면을 해석하였다. 표본경로기법을 적용하여 임의의 태풍 내습에 따른 경사제 피복재의 기대 누적피해수준을 예측하여 피해강도함수의 계수들을 추정할 수 있었다. 특히 하중발생 과정을 HPP(Homogeneous Poisson Process) 뿐만 아니라 DSPP(Doubly Stochastic Poisson Process)로도 해석하여 기대 누적피해수준에 미치는 하중발생의 불확실성에 대한 영향을 분석하여 하중발생사상을 이산시간 확률과정으로 고려해도 된다는 것을 확인하였다. 조건기반 할인비용모형의 해석 결과에 의하면 경사제 피복재의 설계조건에 따라 기대 누적피해수준의 거동특성이 크게 달라지고 이에 따라 예방적 보수보강을 수행하는 최적시기도 변한다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 파괴한계, 구조물의 중요도 그리고 이자율을 변화시키면서 예방적 유지관리를 가장 경제적으로 수행할 수 있는 최적시점과 피해규모를 결정할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.109-120
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• 2007

본 연구에서는 생애주기비용을 고려한 성능기반 최적 유지관리 전략 수립 시스템을 개발하였다. 교량 수명동안 비용과 성능이라는 상반되는 목적을 균형있게 만족시킬 수 있는 유지관리 시나리오의 생성을 다중목적 조합최적화 문제로 정식화하고 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 국도 상 강거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 제공하는 과정을 제시하였다. 개발된 시스템은 현재의 교량 유지관리 전략 수립의 방법을 개선하여 교량 관리주체에게 다양한 제약 및 요구조건에 부합하는 최적의 교량 유지관리 시나리오를 제공할 수 있는 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 기계저널
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• 제44권6호
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• pp.59-67
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• 2004

최근 교량 및 발전구조물, 고층빌딩과 같은 대형 사회기반시설물의 유지관리를 위한 스마트 계측 및 모니터링 기술에 관한 관심과 연구개발 및 적용사례가 증가하고 있다. 특히 국내에서는 과거 '한강의 기적'이라 일컬어지는 초고속 경제성장과정에서 교량, 터널, 항만, 공항, 발전소, 댐 등 대형 사회기반시설물의 건설이 급증하였으나, 설계 당시에 고려되지 못하였던 각종 하중 조건과 환경 요인으로 인해 구조 건전성(structural integrity)의 저하가 일어나고 있다. 또한 최근 도서생활권의 향상 및 물류비용의 개선, 고속전철사업 등으로 인한 장대 교량의 건설, 효율적 국토이용을 위한 초고층빌딩의 건설, 석유자원의 고갈에 대비한 다양한 형태의 발전구조물의 건설 등이 증가하고 있으며, 이들 사회기반시설물의 유지관리를 위한 스마트 계측 및 모니터링 시스템이 더욱 중요해지고 있다. (중략)

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.191-201
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• 2016

추계학적 확률과정을 이용하여 경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반모형을 개발하였다. 완전 보수보강 조건에서 가장 경제적으로 보수보강이 수행되어야 하는 최적의 시점을 결정할 수 있는 모형이다. 본 연구에서 개발된 RRP(Renewal Reward Process) 기반 경제성 모형은 이자율을 고려할 수 있을 뿐만 아니라 기존 연구에서 상수로 취급하던 비용을 시간에 따른 확률변수로 고려할 수 있다. 누적피해와 사용한계 그리고 구조물의 중요도를 모두 고려할 수 있는 함수식을 제시하여 ABM(Age-Based Maintenance)을 CBM(Condition-Based Maintenance)으로 쉽게 확장할 수 있게 하였다. 또한 함수식에 포함된 계수들을 수학적으로 산정할 수 있는 방법도 제시하였다. 두 가지 추계학적 확률과정, WP(Wiener Process)와 GP(Gamma Process)를 이용하여 경사제 사석재를 해석하였다. 사용한계, 이자율 그리고 구조물의 중요도에 따라 시간에 따른 기대총비용율을 산정하여 기대총비용율이 최소가 되는 예방적 유지관리의 최적 시점을 쉽게 추정할 수 있었다. 동일한 사용한계에서 이자율이 높을수록 최적시점은 늦어지고 그에 따라 기대총비용율도 낮아졌다. 또한 상대적으로 GP가 WP보다 더 보수적으로 최적시점을 예측하였다. 마지막으로 동일한 조건에서 구조물의 중요도가 높을수록 더 자주 예방적 보수보강을 실시하여야 한다는 것을 알았다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권4호
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• pp.67-73
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• 2009

사회기반시설은 국가 경제 활동의 기반을 형성하는 기초적인 시설이기 때문에 교량붕괴와 같은 예상치 못한 구조물 이상은 개인 및 국가적인 경제적 손실을 발생시킬 뿐만 아니라 사회문제로까지 확대될 수 있다. 따라서 사회기반시설을 이루는 구조물에 대한 지속적인 유지관리와 안전관리는 비중 있게 다루어져야 한다. 교량 유지관리를 위한 모니터링은 90년대 초에 처음 도입되어 현재는 실시간 계측과 분석이 가능한 상태로까지 발전하였으며 최근에는 첨단센서를 이용한 시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 상기와 같은 모니터링 시스템을 구축함에 있어서 최근 주목받고 있는 광섬유 센서를 이용하는 경우의 경제성을 알아보기 위해 다양한 조건에 대한 비용 분석을 실시하였다. 또한 분석결과를 현재 널리 사용되고 있는 전기저항식 센서를 이용하여 모니터링 시스템을 구축하는 경우와 비교하여 광섬유 센서를 이용한 교량 모니터링 시스템의 경제성을 살펴보았다. 검토결과 광섬유 센서를 사용하여 모니터링 시스템을 구축하는 경우 많은 부분 기존의 경우보다 보다 나은 이점을 취할 수 있고 비용 측면에서도 경쟁력을 가질 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.19-25
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• 2016

사회기반시설물을 포함한 구조물은 수명유지 또는 연장을 위하여 적절한 점검과 유지보수가 필수적이다. 이러한 점검과 유지보수는 일반적으로 생애주기비용 평가를 통해 관련 계획이 수립된다. 본 논문에서는 구조물의 생애주기비용과 그 사용으로 인해 발생되는 이익을 고려하는 확률론적 비용-이익분석과 이를 통한 구조물 최적수명 결정 방법을 다루고자 한다. 생애주기비용은 구조물 초기 제작/건설비용, 유지보수 비용과 구조물 파괴로 인한 예상손실을 고려하게 된다. 일반적으로 구조물의 수명연장은 생애주기비용의 증가를 유발하나 사용기간 증가로 인해 발생되는 이익 또한 증가하여, 이를 최적화하는 수명관리에 관심을 가질 필요가 있다. 생애주기 평가에 있어서 유지보수 적용이 구조성능, 구조물 파괴확률 그리고 수명에 미치는 영향을 확률론적 방법을 적용하여 평가하며, 이를 통해 생애주기비용과 이익의 차이를 목적함수로 구성하게 된다. 이 목적함수가 최대가 되는 지점이 설계변수인 구조물 최적수명이 되는데, 최적화문제 구성에 있어서 제한조건의 변화에 따라 유지보수 계획수립도 가능하다. 본 논문에서 다루어지는 구조물 수명관리 최적화기법이 안전성과 효율성을 동시에 고려하는 사회기반시설물 수명관리에 기여할 것으로 기대한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제5권1호
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• pp.129-137
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• 1997

최근 도시의 기능이 날로 다양화되고 복잡해짐에 따라 지하공간에 대한 활용도가 대단히 높아지고 있으며, 많은 사회기반시설이 지하에 시공되고 있다. 이러한 시설물에 대하여 효율적이고 신속한 유지관리를 하기 위해서는 기존의 설계도면 및 정보에 쉽게 접근할 수 있어야 하며, 설계조건 등의 변화에 따라 새로운 단면설정이 신속하고 정확히 변경될 필요가 있다. 이련암거구조물의 설계에서 CAD시스템에 의한 구조설계와 설계도면의 제작은 생산성의 향상, 품질의 고급화 및 설계자료의 유지관리에 효율성을 제고시킬 수 있으며, 건설분야에서의 구조물의 해석, 설계, 도면제작 및 유지관리를 효율적이고도 일관적으로 수행할 수 있는 자동화 설계시스템의 구축과 밀접한 관련이 있어 그 활용도가 증대될 것으로 사료된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제33권3호
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• pp.50-57
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• 2015

한국의 전통정원은 자연과 인공구조물의 조화를 기반으로 조성되어져 당시의 시대상, 생활상, 문화, 예술 등의 다양한 문화, 역사적 가치를 가진다. 이러한 전통정원 중, 문화재보호법에 의해 문화재로 지정되었으나 사유재산으로 소유주의 고령화, 상속, 관리부족 등의 문제로 인해 훼손, 손실되어 가고 있는 민간정원의 효율적이고 지속적인 유지관리가 시급한 상황이다. 그럼으로 본 연구에서는 공원화를 도입하여 효율적인 이용과 체계적인 관리를 하고 있는 일본의 전통정원의 공원화 사례조사와 국내의 민가정원의 현황 및 유지관리의 문제점, 소유주의 공원화에 대한 의지, 공원화에 필요한 조건에 대한 청문조사를 실시하여 향후 민가정원의 공원화 도입에 있어서의 방향성을 제시하는데 기초적 근거자료로 활용하고자 연구를 진행하였다. 그 결과, 일본의 전통정원의 경우, 소유주체를 법인화하여 입장료에 의해 생기는 수입을 유지관리에 조달하고 있으며 지자체와 연구기관과의 연계를 통해 이용과 보전을 기반으로 공원화를 추진하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 국내의 민가정원의 조사결과 소유주 대부분이 관리에 있어 어려움을 겪고 있으며 공원화를 통한 체계적 유지관리에 긍정적인 의지를 갖고 있는 것이 확인 되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권3호
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• pp.115-125
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• 2013

계절 및 지형 등 다양한 환경요인으로 인하여 하천관리 전반에 대한 체계적인 관리가 어려워지고 있으며, 특히 여름철 집중호우와 하천개발사업 등 자연적 인위적인 요소에 의해 하천지형이 급격히 변화하는 특성을 보이고 있다. 이렇듯 변화하는 조건에서 효율적이고 능동적인 하천유지관리를 위해서는 하천지형 조사를 통한 데이터의 주기적인 획득과 조사 자료의 지속적인 관리업무지원을 위한 선진 하천유지관리체계 구축이 필요하다. 따라서 국가하천의 통합적인 정보제공 기반인 하천관리지리정보시스템(RIMGIS)의 기능개선 및 고도화를 통한 효율적인 체계구축의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 신규 하천지형 조사 자료의 체계적인 관리와 하천동적변화 관련 데이터의 효율적인 활용을 위하여 데이터베이스 및 시스템을 설계하여 하상변동 자료관리 프로그램을 개발하였다. 하천의 다양한 동적변화를 관리 및 분석하는 기능을 제공하고 있으며, 주요기능으로 하천조사자료 구축현황 조회, 하천 종 횡단면 모니터링, 하상변동 자료 분석 기능을 제공하여 하천 유지관리업무에 활용할 수 있도록 기반 아키텍처를 구성하였다. 하천동적변화와 관련된 유지관리업무에 본 프로그램을 활용함으로써 하천지형 조사 자료를 체계적으로 관리하고 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.