• 제목/요약/키워드: 최적유지관리기법

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

  • 박경훈
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.167-174
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    • 2007
  • 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 수명동안 최적 유지관리전략을 수립하기위한 실제적이고 실용적인 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 비용 최소화와 성능 최대화라는 상충되는 목적사이에 최적의 유지관리 시나리오의 집합을 제공한다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 무제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 최적 유지관리 시나리오를 생성하기 위한 프로그램이 제안된 방법에 기초하여 개발되었다. 교량 부재들 사이의 종속관계가 최적 유지관리 시나리오를 결정하는데 고려되었다. 개발된 프로그램은 국도상 강박스거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 찾기 위한 절차를 제시하는데 사용되었다. 개발된 방법 및 프로그램은 교량 유지관리 시나리오 분석을 통해 교량 관리자가 다양한 제약 및 요구조건을 만족하는 최적의 유지관리 전략을 수립하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것이다.

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

  • 우원희;이한용;최현석;박윤식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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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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생애주기분석을 통한 강교량 시스템수준의 유지관리 전략 (System-Level Maintenance Strategy for Steel Bridges based on Life-Cycle Analysis)

  • 박경훈;이상윤;김정호;조효남;공정식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.259-268
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    • 2008
  • 본 논문에서는 교량의 유지관리를 위하여 생애주기 성능 및 비용을 고려한 최적 유지관리 전략 수립 기법을 개발하였다. 제안된 기법을 이용하여 교량을 구성하는 부재수준뿐만 아니라 교량 시스템수준에서도 최적 유지관리 전략의 생성이 가능한 프로그램을 개발하였다. 실제 공용중인 강교량에 개발된 프로그램을 적용하여 부재 및 시스템 수준의 생애주기분석을 수행하고 각 수준에서 생성된 유지관리전략을 비교 고찰하여 그 적용성을 검토하였다. 부재 및 시스템 수준의 유지관리전략을 비교한 결과, 교량을 구성하고 있는 유지관리 대상 모든 부재를 고려한 교량시스템 수준에서의 분석을 통해 유지관리 전략을 수립하는 것이 보다 합리적이며 실제적인 것으로 판단된다.

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

  • 박경훈;공정식;황윤국;조효남
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.1023-1032
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존 교량 유지관리방법의 한계를 극복하고 예방유지관리 체계의 구현을 위하여 새로운 교량 유지관리기법을 제안하였다. 제안된 방법은 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리전략을 수립할 수 있다. 교량의 성능변화는 신뢰성에 기초한 안전도와 상태등급을 세분화한 상태지수에 의해 평가되며, 생애주기 비용은 직접유지관리비용뿐만 아니라 도로이용자비용과 파손비용을 고려하여 추정하였다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 방법을 실교량에 적용하여 유지관리전략 수립의 과정과 효과를 고찰하였다. 이러한 결과를 통해, 개발된 방법은 유지관리를 위한 의사결정과정에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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

  • 조태준;한석희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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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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강교량의 최적 유지관리 시나리오 선정 모델 (The Model to Generate Optimum Maintenance Scenario for Steel Bridges considering Life-Cycle Cost and Performance)

  • 박경훈;이상윤;김정호;조효남;공정식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.677-686
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    • 2006
  • 본 논문에서는 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능 조건을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리 전략 수립을 위한 보다 실제적이고 현실적인 방법을 제안하였다. 교량의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자 알고리즘을 적용하였으며, 다중목적함수에 대한 최적의 균형 잡힌 유지관리 시나리오의 선정이 가능한 기법을 제안하였다. 최적 유지관리 시나리오는 부재수준뿐만 아니라 교량 시스템 수준에서도 생성 가능하도록 하였다. 실제 공용중인 교량에 적용하여 제안된 방법의 실 적용성을 검증하고 분석하였다. 제안된 방법은 기존의 유지관리방법의 한계를 극복하고, 실질적인 예방유지관리체계의 도입을 위한 교량 유지관리 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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

  • 곽현석;권순정;이해성;신수봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.217-224
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    • 2005
  • 모드자료를 이용한 SI기법을 효과적으로 적용하기 위하여 최적 모델을 선택하는 방법을 제안하였다. 축소된 유한요소 모델 대신 가능한 상세한 유한요소 모델을 정하고 SI기법으로 식별하였다. 다만 미지변수의 수를 조절하기 위하여 부재그룹 개념을 도입하였다. 최적 모델은 시도된 부재그룹 경우 중에서 최소의 통계적 오차를 갖는 것으로 선택하였다. 본 논문에서는 단경간 box-girder교에 대한 예제 수행을 통하여 제안된 방법을 검토하였다.

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

  • 진남희;박준오;박미연
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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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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모바일 개인정보관리시스템(PIMS)의 설계 및 구현 (Design and Development of Mobile PIMS)

  • 최이권;이상범
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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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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국가기반시설 자산관리위험도분석 개념 연구 (Conceptual Study for Risk Assessment of Asset Management of Infra Structure System)

  • 박미연;박형주
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.43-47
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    • 2012
  • 기반시설물의 자산관리란 기반시설 운영을 지원하는 기반시설물에 대한 상태 및 성능을 평가하고 적절한 유지보수보강을 수행하여 수명을 연장시키며, 종국적으로 국가예산을 절감할 수 있는 모든 수단을 강구하는 유지운영관리의 전사적인 체계라 할 수 있다. 이 자산관리의 범위에는 관리조직, 관리인력, 그리고 조직의 목표와 슬로건, 장단기적인 사업 계획 뿐만 아니라 정보 및 데이타 등의 전체적인 것을 아우르고 있다. 기반시설 자산관리에서의 핵심은 운영 효율성과 보수 작업성, 그리고 시설 안전성 및 재해 위험성, 그리고 조직관리 및 단계적인 정책 수립을 위한 의사결정 기준수립이 관건이 된다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 기반시설 자산관리분석위험도 기법에 대한 개괄적 소개와 더불어 BRE(Business Risk Exposure)를 통한 위험도 평가 및 기반시설 자산관리차원의 위험평가방법에 대한 전반적인 절차를 구성하여 제시하였다. 또한 사회기반시설유지관리상의 의사결정에서 가장 중요시 될수 있는 최적유지관리시기 및 비용에 대한 리스크 관리의 필요성을 제시하고자 하였다.