전통적인 보강토옹벽 설계에서의 안정성 검토는 내적 외적 안정으로 구분하여 평가하며, 내적 안정은 보강재의 인발, 파단를 대상으로 하고 외적 안정은 구조체의 침하, 전도, 활동을 대상으로 한다. 최근 지반물성과 해석모델이 갖는 고유 불확실성을 최소화하기 위하여 신뢰성해석이 개발되어져 왔다. 본 연구에서는 내적 외적 안정이라고 정의되는 다양한 파괴모드에 대한 동시 파괴확률의 산정할 수 있도록 체계 신뢰성해석을 제안하였다. 단일구간 모드해법을 적용함에 의해 여러 안정해석에 대한 파괴모드를 통합하여 보강토옹벽 전체 시스템의 안정성을 평가할 수 있도록 하였다. 동시 파괴확률을 이용하면 대상으로 하는 안정해석모델과 파괴형상 및 파괴확률을 복합적으로 고려할 수 있기 때문에 개선된 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단되며, 안정해석모델별로 여러 지표를 이용하여 평가되었던 보강토옹벽의 설계를 대표 지표를 통하여 평가할 수 있다.
허용응력설계법과 강도설계법으로 설계된 강합성 플레이트 보강형과 콘크리트 보강형으로 구성된 장대교량인 복합사장교의 확률적 위험도 평가를 수행하였다. 최대 축력, 전단력 및 정 부모멘트 발생단면에 기초한 위험단면에 대해 AFOSM 알고리즘과 시뮬레이션기법을 사용하여 케이블, 주탑, 보강형 및 강-콘크리트 접합부의 요소신뢰성을 평가하였다. 체계신뢰성해석을 위해, 케이블, 주탑 및 콘트리트와 강합성 보강형으로 구성된 복합사장교의 시스템을 조합 파괴모드로 모델링하였으며, 이를 통해 전체 구조시스템의 파괴확률과 신뢰성지수를 산출하였다. 본 연구를 통해 복합사장교의 거동특성에 기초한 파괴모드를 제안하였고 위험도평가 방법으로서 부분 ETA기법의 효용성을 확인하였다.
고속도로 및 도시 고속도로는 교통의 단순한 매체로 뿐만 아니라 환경, 에너지, 경제 등등 사회 전반에 걸쳐 그 역할이 다양하며, 영향력이 지대하고, 중요한 비중을 차지함으로써, 이들 도로의 효율적인 운영을 위하여 고속도로 운영체계 수립 및 설계시 교통상황을 예측할 필요성이 있다. 이런 목적을 실현하기 위하여 , 기존의 개발된 교통류 모형들을 사용할 수 있으나, 이들의 예측 결과에 대한 낮은 신뢰도, 혹은 모형의 특성(예, 처리용량, 해석방법) 에 따른 제약 등등의 이유로 실용화되지 못하고 있는 실정이다. 최근 Newell 은 충격파이론을 간편화하여 기존의 다른 교통류 이론들에 비해 많은 장점을 갖은 새로운 교통류의 이론은 개발하였다. 하지만, 이 이론도 수작업에 의한 도식적 (graphical) 해석방법을 기초로 하고 있기 때문에, 실제 교통운용체계에 사용화하기에는 거의 불가능한 비효율적 결함을 니니고 있다. 이 논문의 목적은 Newell 의 이론을 추후 실제 현장에서 적용할 수 있도록 Newell의 도식적 해석방법을 체계화(mechanize)한 컴퓨터 알고리즘을 개발하는데 있다.
확정론적 최적설계에서는 설계변수의 변동이나 불확실성 등을 최적화 과정에서 고려하지 않는다. 신뢰성 최적설계는 설계변수의 임의성을 체계적인 확률 및 통계이론을 적용하여 생산품의 안정성을 보다 정밀하고 합리적으로 다룬다. 본 논문에서 설계변수를 확률변수로 취급하여 실제 제작시의 제작오차를 고려한 표준편차를 주었으며, 설계변수의 평균에 대한 표준편차를 기존의 고정된 값을 사용하지 앉고 평균과 표준편차의 관계가 오목함수로 나타나도록 하였다 즉, 설계변수의 평균이 달라짐에 따라 표준편차도 변동계수만큼 변하도록 하였다. 신뢰성해석은 불변 2차 모멘트 방법을 이용하고 신뢰성을 구하는 방법은 신뢰도 지수 접근방법의 개선된 일계 2차 모멘트 방법을 이용하여 신뢰성을 구하였다. 두 가지 예제를 통해 확정론적 최적설계, 신뢰성 최적설계와 표준편차의 변동을 고려한 신뢰성 최적설계의 값을 비교하였다.
열극암반(Fractured rockmass)의 지하수유동해석을 위해서는 열극현상에 대한 전반적인 이해를 필요로 한다. 열극현상과 관련된 분야는 열극(Fracture)의 생성과 역학이론, 전파, 종식, 분포체계와 구조 및 열극체계 모델링등 다양한 분야가 이에 속한다. 그러나 이러한 분야의 연구는 일부 분야를 제외하고 외국에서도 그 역사가 깊지 못하며, 우리나라의 경우 근래에 일부 학계와 업계에서 관심을 보이고 있을 뿐이다.산업사회의 발달과 함께 다양한 목적으로 지하공간의 이용을 필요로 하게 되었고, 지하공동의 성능평가에 대한 적용방법 또한 복잡하고 다양한 접근방법을 요구하고 있다. 열극현상에 대한 정확한 이해가 지질학과 같은 어느 한 분야의 지식만으로 접근할 수가 없으므로, 열극의 정확한 분포 특성과 열극생선과정의 이론을 근간으로 열극체계 및 유동해석모델의 적절한 연관성을 도출하도록 조화를 이루므로써 신뢰성 높은 성능평가의 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.
고속도로 건설은 미국을 포함한 여러 국가에서 거의 완료되었으며 정부나 고속도로 관계기관은 유지관리쪽에 초점을 맞추고 있다. 교량을 효과적으로 유지관리 하기 위해 교량의 실제 내하력과 잔존수명을 예측하는 것은 매우 시급하다. 이러한 목적으로서 시간에 대한 시스템 신뢰성 해석이 필요하다. 이 논문에서는 Lifetime 분포(함수)를 이용해서 교량의 잔존수명을 예측하기 위한 전형적인 교량의 모델링기법을 개발하였다. Lifetime의 함수변수를 생성하기 위해서 몬테칼로법을 이용하였다. 결과는 지금 존재하는 교량에 대해 최적의 유지관리 계획에 이용될 수 있다.
신뢰성평가는 고속철도교량에 포함된 불확실성의 영향을 고려하여 정량적 구조안전성을 검토하기 위한 효율적인 방안이며, 신뢰성평가에 기초한 기대생애주기비용은 고속철도교량의 합리적인 안전수준 및 설계기준을 제공할 것이다. 따라서 이 연구에서는 수치해석과 신뢰성평가 결과를 바탕으로 고속철도교량의 기대생애주기비용 및 최적설계 방안을 결정하고자 한다. 이를 위해, 고속철도교량의 표준설계를 기준으로 다양한 설계방안을 설정한 후, 각각의 설계방안에 대해 수치해석을 수행하였으며, 설계강도 한계상태방정식에 따른 신뢰성평가는 수치해석결과를 토대로 외적 불확실성의 영향을 고려하여 수행하였다. 고속철도교량의 기대생애주기비용은 각각의 설계방안에 따른 신뢰성평가 결과를 바탕으로 산정 하였다. 또한 최적설계 방안은 산정된 기대생애주기비용을 이용하여 결정하였다. 아울러, 최적설계 방안의 신뢰성평가 결과 및 기대생애주기비용에 대해 내적 불확실성의 영향을 고려하여 검토하였다. 이 연구결과는 고속철도교량의 체계적인 안전성 평가 및 최적 구조설계를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
지진이 발생하는 환경에서 철근콘크리트구조의 신뢰성을 수명주기비용에 근거하여 체계적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 구조물의 기능성과 경제적인 효용성을 나타내기 위하여 각각 손상확률과 평균수명 주기비용의 개념을 사용하였다. 생애주기 동안 발생할 수 있는 지진에 의하여 구조물이 입게 될 손상을 보상하기 위하여 소요되는 평균손상비용을 평균수명주기비용의 주요 항목으로 고려하여 분석하였다. 구조물의 다양한 손상상태에서 손상비용을 나타내기 위해 요구되는 비용함수는 Park-Ang 손상지수의 중앙값을 독립변수로 하는 함수로 가정하였다. 지진에 의한 구조물의 손상해석은 UCI에서 개발된 SMART-DRAIN의 시뮬레이션기법을 사용하여 그 불확실성을 고려하였다. 제시된 방법을 현행 규준에 의하여 설계된 7층 사무실 건물에 적용하여 그 가능성을 살펴보았다.
담화분석은 치매환자의 발화특성을 알아보거나, 환자군을 변별하는 데 있어서 그 효용성이 입증되었다. 그러나 기존의 담화연구들에서 활용된 과제, 전사법, 측정요인들이 서로 상이하므로, 체계적이고 일관적인 분석이 이루어지지 않아 해석을 도출하는데 어려움이 있다. 본 연구는 치매환자의 담화과제, 전사법, 측정요인들을 조사하여 향후 담화분석에 도움이 되고자 하는 목적으로 수행되었다. 이에, 스코퍼스(Scopus) 데이터베이스를 통해 2005년부터 2014년도까지 치매 환자의 담화를 분석한 연구들이 조사되었다. 그 결과, 첫째, 치매환자를 대상으로 가장 많이 쓰인 담화과제는 '주제에 대해 이야기하기'이었다. 둘째, 전사과정에서 일관된 전사규약(transcription conventions)을 적용하는 경우, 좀 더 신뢰성 있는 전사자료를 얻을 수 있었다. 셋째, 담화측정요인들은 담화처리모델에 따라 통일성, 응집성, 생산성, 명제 통사 사전분석, 유창성의 영역들로 범주화되며, 각 범주는 담화처리단계(즉, 개념형성단계, 명제처리단계, 자연언어단계)에 속하였다. 결론적으로, 향후의 담화연구는 치매유형 및 특징에 따라 담화과제를 선정하고, 분석의 신뢰성을 위해 일관된 전사규약을 적용해야 할 것이다. 또한, 담화처리이론에 바탕을 둔 측정을 통해, 담화연구의 해석이 체계적으로 이루어지는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
선박 구조물의 구조설계 과정에서 구조물의 파괴가 일어나지 않도록 구조물의 안전도를 가능한한 높힌다는 것은 다른 무엇보다 중요하다. 또한 선체구조물의 안전도를 높히는데 있어, 선체구조 강도의 문제는 직접적인 관련이 있는데, 최근에는 종전에 해오던 규정에 의거한 경험적인 방법을 지양하고, 보다 합리적인 역학의 기본원리를 이용하는 직접계산법이 많이 시도되고 있다. 특히 안전계수를 바탕으로 하는 종전의 구조설계 방법에서는 선체에 작용하는 외력과 선체구조물의 최종강도가 갖고 있는 불확실성(uncertainty)을 충분히 고려하지 못한 공칭값(norminal value)을 사용하는 관계로 충분한 경험을 바탕으로 적용될 경우에 한해, 구조물의 안전성을 간접적으로 검토하게 되어, 최근 그 타당성 여부가 거론되고 있는 실정이다. 선체구조물의 안전성을 효율적으로 다루기 위해선, 첫째 하중해석, 둘째 거동해석, 셋째 안전도 해석의 세 단계가 거의 동등하게 다루어져야 하는데, 주로 파랑하중을 취급하는 첫째 단계와 유한요소법을 이용하는 둘째 단계가 거의 집중적으로 연구되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 체계적인 신뢰도 해석 방법을 선박구조물에 적용하기 위해 우선 각종의 기본적인 신뢰도 해석 기법을 비교검토하여, 가장 효율적인 Advanced Level 2 방법을 정립하여, 선체구조 설계과정에서 중요한 선체 상갑판의 신뢰성 문제를 종전의 해석방법과 비교하여 그 유효성을 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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