• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.67-74
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• 2019

본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.135-143
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• 2008

에머지 개념을 이용하여 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동을 평가하고 하구역 관리와 관련한 시사점을 제시하였다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동에 대한 에머지 평가는 대형 하천이 유입하는 환경적 특성과 주변 지역의 사회경제활동 중심으로 기능하는 경제적 특성 등 이들 하구역의 특성을 잘 보여주었다. 각 하구역으로 유입하는 주요 자연환경 에머지는 하천, 조석, 강수 등 이었다. 그러나 이들 재생가능에머지가 세 하구역의 전체 에머지 유입량에서 차지하는 비율은 8% 미만으로 아주 적었다. 이에 비해 하구역의 외부에서 구입하여 지역경제에 투입하는 에머지의 비율은 $92{\sim}98%$로 대부분을 차지하였다. 단위면적당 에머지사용량, 인구수용력, 환경부하비율, 에머지지속성지수 등 다양한 에머지 지수가 현재 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역에서 이루어지고 있는 사회경제활동의 지속성이 아주 낮다는 것을 보여주었다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 낙동강하구역의 자연환경이 우리 경제에 기여하는 가치는 $729{\sim}2,206$만 Em\/ha/yr으로 높게 평가되었다. 이는 우리나라 전체평균보다 2배 이상 높은 것인데, 하구역의 자연환경이 가지고 있는 생태경제적 중요성을 반영한다. 따라서 각 하구역이 가지고 있는 생태적 경제적 잠재력을 유지하고 회복하기 위한 하구환경관리정책의 수립 시행이 시급하다고 할 수 있다. 이는 인구 및 경제 집중의 완화, 하구의 환경수용력을 고려한 이용 개발 등 하구환경에 압력에 미치는 부정적 영향을 줄이기 위한 수요조절 측면의 정책과 훼손된 생태계의 복원, 인공생태계의 조성 등 생태계의 구조와기능을 회복하여 우리가 이용할 수 있는 생태계 서비스를 증가시키는 공급조절 측면의 두 가지 방향으로 추진할 필요가 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.421-433
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• 2010

강구조물의 장기간 사용에 있어 가장 대표적인 노화현상의 하나로 부식손상을 들 수 있다. 그러나 부식 손상된 강재의 지속사용 여부 및 보수 보강 필요 여부를 판단하기 위한 잔존 내하력 평가법이 확립되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 부식손상으로 인한 단면결손 또는 두께감소의 정도가 H형 강재의 복부좌굴강도에 미치는 영향을 검토하고 잔존 복부좌굴하중 추정법을 제안하기 위하여, H형 강재의 복부좌굴실험과 유한요소해석을 실시하였다. 본 실험에서는 지하철 공사 현장에서 다년간 대기 노출로 인하여 부식 손상된 주형받침보를 절단한 H형 강재와 부식손상을 모사하기 위하여 인위적으로 복부 하단부의 부식손상 두께와 높이를 달리하여 제작한 H형 강재의 총 13개의 시험체를 사용하였다. 그리고 다양한 하중재하면적 또는 지지단면적을 모사하기 위해, 이들 중 5개의 시험체는 상부플랜지의 상면 전체에 걸쳐 압축하중을 전면재하 하였으며, 나머지 8개는 상부플랜지의 일부분에만 부분적으로 압축하중을 부분재하 하였다. 또한 이들 시험체에 대한 유한 요소해석을 수행하여 실험결과와 비교, 분석하였다. 그 결과, 복부의 부식두께 및 손상높이와 복부좌굴하중과의 상관관계를 정량화하였으며, 평균 부식감소량과 표준편차를 이용하여 H형 강재의 복부좌굴하중 감소계수를 추정할 수 있는 잔존 복부좌굴하중 추정법을 제안하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.423-429
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• 2001

한국 연근해 보구치 자원의 지난 21년간 ($1975\~1995$년) 자원량을 이용하여 추정된 고유치는 밀도 독립적인 경우와 밀도 종속적인 경우 약 0.8 정도로 감소하는 추세에 있었으며, 밀도 종속적인 경우 상수 a는 $5.234\times10^{-10}$이였다. 그리고 보구치 자원의 연령별 출생율은 1세 1,053에서 6세 310,803의 범위였고, 연령별 생잔율은 1세 1,053 에서 6세 310,803의 범위였으며, 초기생잔율은 0.00005였다. 자원량 및 어획량 예측치는 추정된 매개변수를 사용하여 밀도독립적인 경우와 밀도 종속적인 경우의 Leslie Matrix에 적용해서 추정하였는데, 이때 어획사망계수가 $F_{35\%}$와 $F_{0.1}$, 수준인 0.252/yr와 0.368/yr에서 자원량과 어획량이 급격히 증가하였으며, 밀도 송속 적인 경우 밀도 효과의 부여는 환경수용력 (carrying capacity)을 산출하므로 보다 현실적으로 접근할 수 있다. 평형상태시의 어회 사망계수는 약 0.7/yr였다. 따라서, 본 연구는 현재 남획상태에 있는 한국 연근해 보구치 자원을 Leslie Matrix에 적용시켜 자원량 및 어획량 변동을 예측해 봄으로써 남획으로 인해 고갈되어 가는 보구치 자원을 회복시킬 관리방안을 제시하였다

• 대한토목학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.605-615
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• 2016

스트럿-타이 모델 방법을 이용한 콘크리트 구조부재의 설계 시 구조부재 내부의 하중전달 메커니즘을 대변하는 스트럿-타이 모델을 형성하는 일은 어렵다. 스트럿-타이 모델 형성의 어려움을 극복하고 하나의 스트럿-타이 모델을 이용하여 다양한 여러 하중조합을 고려하고자 2차원 격자 스트럿-타이 모델 방법이 제안되었으나, 이 방법에 도입된 스트럿의 유효강도 결정방법, 스트럿과 타이의 하중전달능력 결정방법, 그리고 스트럿-타이 모델의 기하학적 적합조건 검토방법 등을 비롯한 몇 가지의 기본개념에 관한 내용만 소개되었을 뿐 이 방법의 타당성 검증에 대한 연구는 매우 미흡하다. 따라서 이 연구에서는 철근콘크리트 깊은 보의 정확한 해석과 경제적이고 안전한 설계를 위하여 기 제안된 2차원 격자 스트럿-타이 모델 방법의 적합성을 검증하였다. 이를 위하여 파괴실험이 수행된 다수의 철근콘크리트 깊은 보의 파괴강도를 2차원 격자 스트럿-타이 모델 방법, 현행 설계기준의 단면법, 그리고 현행 설계기준의 전통적인 스트럿-타이 모델 방법으로 예측하였으며, 그 예측 결과의 비교분석을 통해 기제안된 2차원 격자 스트럿-타이 모델 방법의 타당성을 평가하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권1호
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• pp.38-46
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• 2012

마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제2권1호
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• pp.32-43
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• 1996

본 논문에서는 IE의 기본개념과 원리를 소개하였으며, 또한 Design for Environment방법을 통한 IE의 응용에 관해 설명하였다. Fig. 5에서와 같이 IE는 오염사전예방(Pollution Prevention, PP)과 환경친화적 제품설계 (Design for Environment, DFE) 즉, 두 가지 활동의 합으로 간주할 수 있다. 오염사전예방은 주로 현재의 공정과 제품을 개선하므로서 환경오염의 최소화를 이루고자 하는것이며, 예를 들면 누출방지, 에너지절약, 포장개선 등이다. 두 번째 DFE는 오염사전예방의 효과가 1~2년 이내인데 비해 훨씬 장기적인 시간목표를 갖고 있으며 때때로 제품과 공정을 도입하기 전에 관여한다. DFE의 전형적인 활동은 modularity의 개발, 사용원료종류의 최소화(Minimization of materials diversity) 및 공정대체(Process substitution)등이다. IE의 성공적 수행은 PP와 DFE의 두 개념을 적절히 조합시킬 때만이 가능하다. IE가 10년또는 20년후의 소비자의 성향, 법적규제의 변화 및 환경변화 등의 예상을 포함시키므로서 IE의 목표를 달성할 수 있기 때문이다. 현재는 IE개발의 초기단계이며 따라서, 기업체는 주도권을 갖고서 정부 및 관련조직의 지원하에 DFE의 실행을 위해 노력해야한다. 결론적으로 환경적으로 제약적인 세계에서 산업의 관행과 구조는 변화가 있어야한다. 또한 산업체는 물질사용과 환경에 영향을 주는 활동을 규제할 수 있는 기능적인 조직이 산업내에서 활성화되도록 관심을 가져야 할 것이다. 우리나라도 날로 강화되는 환경규제에 능동적으로 대처하고 국내산업의 지속적인 발전을 도모하기 위해서는 환경문제를 고려한 새로운 산업전략의 수립이 필요하며, 이를 위해 산업 전분야에 새로운 IE개념의 도입과 실제적인 DFE의 응용이 이루어질 수 있는 효율적인 체제의 구축과 지원이 있어야 할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.103-113
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• 2020

잭업 드릴링 리그 (Jack-up drilling rigs)는 해양자원개발 분야 중 석유 및 가스 탐사 산업에서 널리 사용되는 대표적인 해양구조물이다. 이러한 잭업 구조물은 대체로 얕은 수심에서 사용하도록 설계되었지만 에너지 산업의 추세로 대수심 및 가혹한 환경 조건에서도 사용이 가능한 설계가 요구되고 있다. 이러한 잭업구조물의 운영환경 확장에 따라서 과도한 설계를 최소화하고 신뢰성 반영된 설계법이 요구되었다. 기존의 해양구조물 산업에서 잭업 구조물의 설계법은 사용(혹은 허용)응력 설계 (WSD: Working (or Allowable) Stress Design) 방법을 사용하여 설계가 되고 있었다. 이러한 설치환경변화에 따라서 충분한 신뢰성을 확보가 가능한 하중 및 저항계수 (LRFD: Load and Resistance Factored Design) 방법을 최근 개발되었고 규정화가 되었다. LRFD 방법은 통계적 기반으로 한 한계상태설계 개념으로 잭업구조물의 구성구조부재의 하중과 전산수치해석을 이용한 강도의 불확성을 하중 및 저항 계수로 표현하는 설계법이다. 개발된 LRFD 방법은 실제 잭업구조물 설계의 적합성 판단을 위하여 기존의 WSD 방법과의 정량적인 비교 분석이 반드시 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 WSD와 LRFD 방법으로 이용하여 실 잭업 구조물의 레그 구조를 대상으로 상용유한요소해석코드를 이용하여 정량적인 UC (Unity Check)값을 기반으로 비교 분석하였다. 분석된 결과로 다양한 환경하중조건 하에서 LRFD 방법을 사용하여 잭업구조물의 레그(Leg) 설계에서 상당히 합리적인 UC 값을 가지고 기존 대표적인 WSD기법 중에 하나인 API-RP 코드 대비 약 31 % 차이가 분석되었다. 따라서 LRFD 설계 방법이 WSD 방법에 비해 구조 최적화 및 합리적인 설계에 더 유리하다는 것을 확인할 수 있었다.