• Title/Summary/Keyword: 최적유지관리기법

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Development of Bridge Management System for Next Generation based on Life-Cycle Cost and Performance (생애주기 비용 및 성능을 고려한 차세대 교량 유지관리기법 개발)

  • Park, Kyung-Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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    • 2007.11a
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    • pp.167-174
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    • 2007
  • This study proposes a practical and realistic method to establish an optimal lifetime maintenance strategy for deteriorating bridges by considering the life-cycle performance as well as the life-cycle cost. The proposed method offers a set of optimal tradeoff maintenance scenarios among other conflicting objectives, such as minimizing cost and maximizing performance. A genetic algorithm is used to generate a set of maintenance scenarios that is a multi-objective combinatorial optimization problem related to the and the life-cycle cost and performance as separate objective functions. A computer program, which generates optimal maintenance scenarios, was developed based on the proposed method. The subordinate relation between bridge members has been considered to decide optimal maintenance sequence. The developed program has been used to present a procedure for finding an optimal maintenance scenario for steel-girder bridges on the Korean National Road. Through this bridge maintenance scenario analysis, it is expected that the developed method and program can be effectively used to allow bridge managers an optimal maintenance strategy satisfying various constraints and requirements.

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Low Impact Development Scenario Designing for Large-scale Urban Development using SWMM-ING Software (SWMM-ING 소프트웨어를 이용한 대규모 도시개발부지에 대한 저영향개발 시나리오 설계)

  • Woo, Won Hee;Lee, Hanyong;Choi, Hyun Seok;Park, Youn Shik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.304-304
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    • 2021
  • 도시화가 진행됨에 따라 불투수지역이 늘어나는 등 개발전과 다른 지표 및 지표하 유출이 나타나며, 이러한 변화는 생태적, 수문학적으로 대규모 변화가 나타나는 것을 의미한다. 이에 따라 물관리, 물순환 등 물 지속 가능성은 대중의 관심을 받아 법, 제도가 변화하며 도시화에 대한 세심한 접근과 관리에 대한 계획이 대두되고 있는 실정이다. 저영향개발(Low Impact Development)은 이러한 도시화로 인해 발생될 수 있는 문제를 해결하기 위한 방안의 하나로 제안되고 있으며 첨두 및 유출총량을 완화하여 개발 이전 상태의 수문학적 기능을 유지하거나 물리학 및 생물학적 기작을 통해 오염물질의 저감효과도 나타나 대규모 도시개발 및 유역관리 사업에서 저영향개발기법의 적용이 점차 늘어나고 있는 추세이다. 그러나 저영향개발기법 설치에 관한 구체적인 매뉴얼 또는 가이드라인이 부족한 실정이기 때문에 저영향개발기법이 계획단계에서 양적으로 무분별하게 적용되어 비용적 측면에서 시공자에게 부담을 가중시키는 등의 문제가 발생한다. 또한 시설의 위치에 따라 강우유출수 및 비점오염원 저감에 대한 효과가 상이하기 때문에 시설의 적정 위치선정 및 시설용량, 경제성을 고려한 시설효과 검토 등 저영향개발기법 적용시 사업부지 특성에 따른 최적화를 고려하여 계획 및 설계에 적용할 필요성이 있다. 이에 비용적 측면을 고려한 최적설계가 가능한 SWMM-ING(Storm Water Management Model - Low impact development desigN proGram)을 개발된 바 있다. SWMM-ING은 비전문가도 사용이 가능하도록 저영향개발기법 최적화과정이 간단하고 직관적이며 비용을 고려한 최적설계가 가능하도록 개발된 소프트웨어로 기법 적용시 개략적인 비용추정 및 배치선정 등 저영향개발기법의 설계최적화가 가능하다. 또한 각각의 저영향개발기법에 대한 초기설치비용, 유지관리비용, 이자율, 기대수명, 대상지역 내 공간적 위치를 반영하여 강우유출수 및 비점오염저감효과를 시나리오별로 제시가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 SWMM-ING를 이용하여 대규모 도시개발부지의 저영향개발기법 적용에 따른 유량 및 수질저감효과를 평가하고 유지관리비를 포함한 비용을 추정하여 최적설계 검토를 수행하였다.

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System-Level Maintenance Strategy for Steel Bridges based on Life-Cycle Analysis (생애주기분석을 통한 강교량 시스템수준의 유지관리 전략)

  • Park, Kyung Hoon;Lee, Sang Yoon;Kim, Jung Ho;Cho, Hyo Nam;Kong, Jung Sik
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.2
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    • pp.259-268
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    • 2008
  • This paper proposes a method to establish an optical lifetime maintenance strategy for deteriorating bridges in consideration of life-cycle performance and cost. A program is developed based on the proposed method, which can generate optimum maintenance scenarios not only at the individual member level but also at the system level of the bridge. By applying the developed program is studied through the comparative analysis of maintenance strategies generated at each level. According to the results of comparison between maintenance strategies of the member-level analysis and system-level analysis. It is expected that the establishment of a maintenance strategy through the bridge system-level analysis considering target, members reflects practical and reasonable results.

Development of Bridge Maintenance Method based on Life-Cycle Performance and Cost (생애주기 성능 및 비용에 기초한 교량 유지관리기법 개발)

  • Park, Kyung Hoon;Kong, Jung Sik;Hwang, Yoon Koog;Cho, Hyo Nam
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.6A
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    • pp.1023-1032
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    • 2006
  • In this paper, a new method for the bridge maintenance is proposed to overcome the limit of the existing methods and to implement the preventive bridge maintenance system. The proposed method can establish the lifetime optimum maintenance strategy of the deteriorating bridges considering the life-cycle performance as well as the life-cycle cost. The lifetime performance of the deteriorating bridges is evaluated by the safety index based on the structural reliability and the condition index detailing the condition state. The life-cycle cost is estimated by considering not only the direct maintenance cost but also the user and failure cost. The genetic algorithm is applied to generate a set of maintenance scenarios which is the multi-objective combinatorial optimization problem related to the life-cycle cost and performance. The study examined the proposed method by establishing a maintenance strategy for the existing bridge and its advantages. The result shows that the proposed method can be effectively applied to deciding the bridge maintenance strategy.

The Risk Assessment for Structures by the Response Surface Method Combined with Genetic Algorithm (유전자 알고리즘과 결합된 응답면기법을 이용한 구조물의 위험성 평가)

  • Cho, Tae-Jun;Han, Shocky
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.392-395
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    • 2009
  • 응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

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The Model to Generate Optimum Maintenance Scenario for Steel Bridges considering Life-Cycle Cost and Performance (강교량의 최적 유지관리 시나리오 선정 모델)

  • Park, Kyung Hoon;Lee, Sang Yoon;Kim, Jung Ho;Cho, Hyo Nam;Kong, Jung Sik
    • 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.

Selection of Optimal Model for Structural System Identification (SI기법 적용을 위한 최적 모델의 선택)

  • Kwak, Hyun-Seok;Kwon, Soon-Jung;Lee, Hae-Sung;Shin, Soobong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.9 no.2
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    • pp.217-224
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    • 2005
  • A methodology of selecting an optimal model is proposed for applying a frequency-domain SI method effectively. Instead of using a reduced finite element model, a reasonably detail finite element model is established first and then the model is identified. To satisfy the identifiability criterion, a parameter grouping scheme is applied to control the number of unknowns. Among the simulated member grouping cases, an optimal model is selected as the one with the minimal statistical error. The proposed approach has been examined through simulation studies on a single span box-girder bridge.

A Study on the Necessity of Maintenance of Railway Structures based on the Integration of LCC and LCA (LCC 및 LCA 통합에 근거한 철도시설물 유지관리 필요성 고찰)

  • Jin, Nam-Hee;Park, Joon-Oh;Park, Mi-Yun
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2008.11b
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 철도시설물의 유지관리를 위한 전통적인 의사결정 방법은 구조물의 기술적인 측면 즉, 시설물의 안전성과 사용성 등을 만족시키는 조건하에 경제적인 측면 즉, 시설물의 생애주기 비용을 최소화하고자 하는 것이며, 생애주기 비용을 정량화하기 위한 도구로서 LCC 기법이 사용되었다. 그러나, 1990년대 후반 이후로 지구온난화 등의 피해가 부각됨에 따라 선진국들을 중심으로 시설물의 유지관리를 위한 의사결정에 환경적 측면과 사회적 측면을 추가적으로 고려하는 지속가능한 발전 개념을 도입하고 있으며, 환경 부하를 정량화하기 위한 도구로서 LCA를 적용하고 있다. 본 연구에서는 시설물의 유지관리 행위와 관련된 경제적 측면과 환경적 측면을 정량화하는 방법으로서 LCC 및 LCA의 적용 방안을 고찰하고, LCC 및 LCA 결과로부터 시설물 유지관리 최적 방안을 결정하기 위한 의사결정 기법을 제안한다. 국내의 철도시설물에 대한 유지관리 필요성이 증대되고 있으며, 철도시설물의 규모가 커서 유지관리 행위에 따른 경제적 및 환경적 파급효과가 큼을 감안할 때, 본 연구에서 제안된 내용은 경제적이고 환경 친화적인 철도시설물 유지관리 방안을 선정하는데 유용한 방법론으로 활용될 것으로 사료된다.

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Design and Development of Mobile PIMS (모바일 개인정보관리시스템(PIMS)의 설계 및 구현)

  • 최이권;이상범
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.699-702
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    • 2003
  • 본 논문에서는 무선 인터넷 주요 기술로 관심을 받고 있는 분산데이터 동기화 표준인 SyncML을 이용한 개인정보관리 시스템의(PIMS) 설계 및 구현에 대한 소개하고자 한다. 객체 지향 설계 기법을 사용하여 분석, 설계하여 최적화 된 시스템을 도출하고 그것을 통해 우선인터넷상에서 경량화 된 동기화 최적의 시스템을 설계와 구현하는데도 목적이 있다. 특히 무선인터넷의 여러 제약 사항 특히 데이터의 관리에 있어서의 문제점을 동기화 기술을 통해 많은 데이터를 효과적으로 관리함으로써 대용량의 데이터 베이스와 디바이스에 상관없이 데이터 일관성을 유지하여 지연성 및 복수성에 신뢰성을 유지 할 수 있도록 시스템을 개발하였다.

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Conceptual Study for Risk Assessment of Asset Management of Infra Structure System (국가기반시설 자산관리위험도분석 개념 연구)

  • Park, Mi Yun;Park, Hung Ju
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.5 no.1
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    • pp.43-47
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    • 2012
  • The asset management of infra facilities is a total framework for finally supporting a safe and comfortable service, which includes functions of supporting evaluation of condition and performance of infrastructures, making the decision method of repair or rehabilitation of deteriorated facilities, and lengthening the life cycle of structure through the decision of adequate cost and time of repair or reinforcement. In the range of the asset management, organization, human, the target, and information & data of company are included. Therefore, in this paper, appling the method of asset management analysis to the infra structures, the process of the risk assesment using BRE (Business Risk Exposure) and the basis of consisting ORDM (Optimized Renewal Decision-Making) are expressed.