• International Journal of Reliability and Applications
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• 제6권2호
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• pp.117-133
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• 2005

Estimations of the parameters included in a two-component system are derived based on masked system life test data, when the probability of masking depends upon the exact cause of system failure. Also estimations of reliability for the individual components at a specified mission time are derived. Maximum likelihood and Bayes methods are used to derive these estimators. The problem is explained on a series system consisting of two independent components each of which has a Pareto distributed lifetime. Further we present numerical studies using simulation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권2호
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• pp.330-338
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• 2016

The U-Zr or U-TRU-Zr cylindrical metallic fuel slug used in fast reactors is known to swell significantly and to grow during irradiation. In neutronics simulations of metallic-fueled fast reactors, it is assumed that the slug has swollen and contacted cladding, and the bonding sodium has been removed from the fuel region. In this research, a realistic burnup-dependent fuel-swelling simulation was performed using Monte Carlo code McCARD for a single-batch compact sodium-cooled breed-and-burn reactor by considering the fuel-swelling behavior reported from the irradiation test results in EBR-II. The impacts of the realistic burnup-dependent fuel swelling are identified in terms of the reactor neutronics performance, such as core lifetime, conversion ratio, axial power distribution, and local burnup distributions. It was found that axial fuel growth significantly deteriorated the neutron economy of a breed-and-burn reactor and consequently impaired its neutronics performance. The bonding sodium also impaired neutron economy, because it stayed longer in the blanket region until the fuel slug reached 2% burnup.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권4호
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• pp.147-154
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• 2005

The creep resistance of geogrids is one of the most significant long-term safety characteristics used as the reinforcement in slopes and embankments. The failure of geogrids is defined as creep strain greater than 10%. In this study, the accelerated creep tests were applied to polyester geogrids at various loading levels of 30, 50% of the yield strengths and temperatures using newly designed test equipment. Also, the new test equipment permitted the creep testing at or above glass transition temperature($T_g$) of 75, 80, $85^{\circ}C$. The time-dependent creep behaviors were observed at various temperatures and loading levels. And then the creep curves were shifted and superposed in the time axis by applying time-temperature supposition principles. The shifting factors(AFs) were obtained using WLF equation. In predicting the lifetimes of geogrids, the underlying distribution for failure times were determined based on identification of the failure mechanism. The results confirmed that the failure distribution of geogrids followed Weibull distribution with increasing failure rate and the lifetimes of geogrids were close to 100 years which was required service life in the field with 1.75 of reduction factor of safety. Using the newly designed equipment, the creep test of geogrids was found to be highly accelerated. Furthermore, the time-temperature superposition with the newly designed test equipment was shown to be effective in predicting the lifetimes of geogrids with shorter test times and can be applied to the other geosynthetics.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권2호
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• pp.197-215
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• 2021

Under a severe environment of multiple hazards such as earthquakes and winds, the life-cycle performance of engineering structures may inevitably be deteriorated due to the fatigue effect caused by long-term exposure to wind loads, which would further increase the structural vulnerability to earthquakes. This paper presents a framework for evaluating the lifetime structural seismic performance under the effect of wind-induced fatigue considering different sources of uncertainties. The seismic behavior of a high-rise steel-concrete composite frame with buckling-restrained braces (FBRB) during its service life is systematically investigated using the proposed approach. Recorded field data for the wind hazard of Fuzhou, Fujian Province of China from Jan. 1, 1980 to Mar. 31, 2019 is collected, based on which the distribution of wind velocity is constructed by the Gumbel model after comparisons. The OpenSees platform is employed to establish the numerical model of the FBRB and conduct subsequent numerical computations. Allowed for the uncertainties caused by the wind generation and structural modeling, the final annual fatigue damage takes the average of 50 groups of simulations. The lifetime structural performance assessments, including static pushover analyses, nonlinear dynamic time history analyses and fragility analyses, are conducted on the time-dependent finite element (FE) models which are modified in lines with the material deterioration models. The results indicate that the structural performance tends to degrade over time under the effect of fatigue, while the influencing degree of fatigue varies with the duration time of fatigue process and seismic intensity. The impact of wind-induced fatigue on structural responses and fragilities are explicitly quantified and discussed in details.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.469-475
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• 2017

소프트웨어 개발시행 과정에서 소프트웨어 신뢰성은 매우 기본적이고 필수적인 문제 중에 하나이다. 소프트웨어 고장현상을 파악하기 위하여 비동질적인 포아송 과정에서 순간 고장률인 강도함수가 고장시간에 독립적으로 일정하거나, 증가형 혹은, 감소형 추세를 가질 수 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 설계 과정에서 강도형태가 감소패턴을 따르는 랜들리 수명분포와 증가하다가 감소하는 어랑수명 분포를 활용한 소프트웨어 신뢰속성 모형에 대하여 신뢰도 장단점에 관한 연구를 하였다. 소프트웨어 고장현상을 파악하기 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였다. 따라서, 본 논문에서는 소프트웨어 고장시간 자료를 적용하여 소프트웨어 신뢰도를 비교하고, 평가하였다. 그 결과, 랜들리 모형이 어랑분포 모형보다 신뢰도가 상승하는 것으로 나타났으나, 어랑분포 모형에서는 형상모수가 높을수록 높은 신뢰도를 나타내는 추세를 보였다. 본 논문를 통하여 소프트웨어 기획 부서에서는 특정한 수명분포와 형상모수를 활용함으로서 소프트웨어 고장분석을 활용한 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰성 속성을 적용한 데이터 및 기본 지식을 제공함으로서 소프트웨어 설계에 실질적인 도움을 줄 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권4호
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• pp.531-543
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• 2023

The existing concrete bridges are time-varying working systems, where the maintenance strategy should be planned according to the time-varying performance of the bridge. This work proposes a time-dependent residual capacity assessment procedure, which considers the non-stationary bridge load effects under growing traffic and non-stationary structural deterioration owing to material degradations. Lifetime bridge load effects under traffic growth are predicated by the non-stationary peaks-over-threshold (POT) method using time-dependent generalized Pareto distribution (GPD) models. The non-stationary structural resistance owing to material degradation is modeled by incorporating the Gamma deterioration process and field inspection data. A three-span continuous box-girder bridge is illustrated as an example to demonstrate the application of the proposed procedure, and the time-varying reliability indexes of the bridge girder are calculated. The accuracy of the proposed non-stationary POT method is verified through numerical examples, where the shape parameter of the time-varying GPD model is constant but the threshold and scale parameters are polynomial functions increasing with time. The case study illustrates that the residual flexural capacities show a degradation trend from a slow decrease to an accelerated decrease under traffic growth and material degradation. The reliability index for the mid-span cross-section reduces from 4.91 to 4.55 after being in service for 100 years, and the value is from 4.96 to 4.75 for the mid-support cross-section. The studied bridge shows no safety risk under traffic growth and structural deterioration owing to its high design safety reserve. However, applying the proposed numerical approach to analyze the degradation of residual bearing capacity for bridge structures with low safety reserves is of great significance for management and maintenance.

• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.33-41
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• 2012

KM6 단기추진제의 저장수명을 감마과정 이론을 이용한 확률론적 방법으로 추산하였다. 장기 저장에 따른 안정제 함량의 저하량이 0.8%일 때를 상태고장으로 보았으며 정상감마과정으로 가정하였을 때 형상함수의 상수와 척도모수를 모멘트법으로 추정하였다. 저장기간별 확률밀도함수로부터 각 저장기간에서의 상태분포를 확인할 수 있으며 누적고장분포함수 곡선에서 누적고장확률이 10%인 $B_{10}$수명은 25년이며 $B_{50}$수명은 36년으로 추산되었다. 실용적 관점에서 볼 때 $B_{50}$수명을 평균저장수명으로 볼 수 있으며 확률과정론을 이용하면 저장수명을 분포곡선으로 표현할 수 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.372-379
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• 2017

소프트웨어 개발과정동안 소프트웨어 신뢰성 요인은 매우 기본적인 사항이다. 소프트웨어 고장파악을 위한 무한고장 비동질적인 포아송 과정을 이용할 때 고장발생률 혹은 위험함수가 일정하거나 증가 또는 감소하는 속성을 가진다. 본 논문에서는 소프트웨어 신뢰 성능에 관한 효율성을 비교하는 자유도에 의존하는 카이제곱 분포를 적용한 신뢰성 모형을 제안하였다. 효율적인 모형을 평가하기 위하여 평균제곱오차(MSE)와 결정계수($R^2$)를 이용하고 최우추정법과 수치 해석적 방법을 사용하여 모수추정 알고리즘이 수행되었다. 제안하는 카이제곱분포의 자유도를 이용한 신뢰성 모형을 위해 실제 고장 간격 데이터를 사용한 고장 성능 분석이 적용되었다. 고장데이터 분석은 카이제곱분포의 자유도에 근거한 강도함수를 기준으로 비교되었다. 데이터 신뢰성을 확인하기 위하여 라플라스 추세검정이 적용되었다. 본 연구에 제안된 카이제곱분포의 자유도는 다양한 고장현상을 표현 할 수 있기 때문에 (결정계수가 90% 이상), 신뢰성 분야에서 활용 할 수 있는 모형으로 활용 할 수 있다. 이 연구 결과를 적용하면 소프트웨어 개발 설계자에게 다양한 자유도를 적용하여 소프트웨어 고장패턴을 예측함으로서 효율적인 모형을 개발하는데 표준 지침으로 적용 할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.246-257
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• 2015

피해 자료의 부족에 따른 불확실성 뿐만 아니라 시간의 진행에 따른 불확실성을 고려하기 위하여 추계학적 확률과정을 이용하여 시간에 따른 구조물의 피해 경로를 정량적으로 추적하였다. 누적피해도와 내구년수의 분포함수를 시간의 함수로 산정하여 추계학적 확률과정을 적용할 때 주의해야 하는 중요한 특성들을 제시하였다. 특히, 본 연구에서는 추계학적 확률과정을 경사제 피복재에 적용하여 시간에 따른 누적 피해도를 추적할 수 있는 방법을 제안하였다. 확률과정의 매개변수들을 추정하기 위하여 개발된 표본경로기법을 이용하여 경사제 피복재의 시간에 따른 누적 피해도가 포화거동을 따른다는 사실이 확인되었다. 또한 누적 피해도 산정시 중요한 역할을 하는 멱함수의 지수를 정량적으로 산정하여 경사제 피복재의 누적 피해도를 시간에 따라 추적하는 것이 가능했다. 마지막으로 한계수준을 다양하게 변화시키면서 파괴확률의 거동특성을 해석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.169-173
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• 2015

이 논문은 사용한지 13년 지난 운전 중 22 kV 케이블시스템을, 7년 동안 절연저항을 측정하여 그 결과를 연구한 논문이다. 우리는 발전소에서 설치 운전 중인 고전압 케이블이 시간에 따라 성능이 악화되는 현상의 추세를 결정하는 수명지수를 파악하였다. 위한 논문이다. 케이블 시스템은 시간에 따라 절연 저항이 감소한다. 초기 케이블 시스템은 아레니우스 열화 곡선을 따른다. 초기에는 수명 지수 n값이 9로 설계하였고, 이후 n값을 상향하여 16으로 결정하였다. 이유는 고전압에서 케이블이 동작할 경우, n값이 클 때 파괴특성이 높지 않고, n값이 낮은 값에서 파괴특성이 높았기 때문이다. 그러나 전압열화에 의하여 와이블 프롯을 따른 v-t 특성에 의하여 n값은 10~11의 값을 갖는 것을 확인하였다. 과거 케이블 설계 시 정한 n=9의 이론적 근거와 n=16 으로 높아진 원인을 파악함으로써 누설 전류 및 절연 저항의 선형적인 변화를 확인하였다. 단기적으로는 운전 중 케이블 시스템의 진단 평가에 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서 동작 중인케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.