• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.217-230
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• 2022

쉴드TBM (Tunnel Boring Machine) 터널 시공에 있어 막장압 관리는 막장면 붕괴, 지반침하 등을 방지하여 막장 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 담당한다. 특히, 챔버 내부의 굴착토로 막장압을 조절하는 토압식 쉴드TBM의 경우, 이수식 쉴드TBM에 비해 막장압의 관리가 어렵다. 본 연구에서는 국내 토압식 쉴드TBM 터널 시공 현장의 지반조건 및 굴진특성 데이터를 분석하여, 토압식 쉴드TBM 터널의 세그먼트 링별 막장압 예측모델을 제시하였다. 예측모델의 입력특성으로 7가지를 선정하였으며, 912개의 학습 데이터 세트(Training data set)와 228개의 시험 데이터 세트(Test data set)를 확보하였다. 최적의 토압식 쉴드TBM 막장압 예측모델 선정을 위하여 KNN (K-Nearest Neighbors), SVM (Support Vector Machine), RF (Random Forest), XGB (eXtreme Gradient Boosting) 모델의 하이퍼파라미터(Hyperparameter)를 최적화하여 예측성능을 비교한 결과, RF 모델이 7.35 kPa의 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)로 가장 우수한 성능을 나타냈다. 추가적으로, RF 모델의 특성 중요도(Feature importance) 분석을 수행한 결과, 입력특성 중 수압의 영향도가 0.38로 가장 높았으며, 전반적으로 지반조건이 굴진특성보다 높은 중요도를 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.86-94
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• 2022

전 세계적으로 철근의 부식으로 인해 발생하는 철근 콘크리트 구조물의 성능 저하를 해결하기 위하여, FRP를 철근으로 대체하는 것은 상당한 주목을 받고 있으며, FRP 물성을 향상시켜 구조물의 사용 수명을 연장하기 위한 기술 개발이 진행되어 왔다. 이에 따라, 고강도 및 고강성을 갖는 국산형 CFRP rod와 CFRP grid의 개발 및 제조 기술이 필요하며, 이를 적용한 구조 부재의 거동을 평가한 연구가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 국내 시범 생산 CFRP rod를 보강근으로 사용한 보 부재의 휨 전단 거동을 보강비와 전단 경간비에 따라 검토하였다. 그 결과, 일정 범위를 벗어난 보강비를 사용할 경우, CFRP rod에 의한 성능 개선 효과가 상쇄되거나 효과가 크지 않는 것으로 나타났다. 한편, CFRP rod를 사용한 보 부재의 경우, 국내 구조 설계 기준에 근거하여 전단 철근을 배치하더라도 전단 파괴 가능성이 발생하였다. 그러므로 CFRP rod를 사용한 보 부재의 경우, 보강비 제한과 전단파괴를 방지하기 위한 검토가 필요한 것으로 판단된다. 또한, CFRP rod를 사용한 보 부재의 연성은 변형 에너지 평가방법에 따라 결정되므로, 보 부재의 구조 거동을 반영한 변형 에너지 평가법을 적용하여 연성을 평가해야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.107-118
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• 2022

최근 증가하는 수소에너지 수요에 대응할 수 있는 안정적인 수소 저장 기술에 대한 사회적 니즈가 증가하고 있으며, 이 중 지중수소저장은 대규모 수소 저장이 가능하여 가장 경제적이고 합리적인 저장 방식으로 인식되고 있다. 국내의 경우, 인공적인 방호구조물을 활용한 저심도 수소 저장 방식을 고려하고 있는데, 이와 관련된 안전기준 확립 및 지반 안정성 평가가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 저심도 지중 수소저장시설에서의 수소가스 누출 시 발생할 수 있는 지반의 수리역학적 거동을 복합해석 모델을 통해 평가하였다. 벤치마크 실험을 통하여 해석 모델의 예측 신뢰성을 검증한 후, 메타모델을 활용한 매개변수연구를 수행하여 고압수소가스의 지반 침투에 따른 지표면 융기현상에 대한 영향 인자들의 민감도에 대해 평가하였다. 분석결과, 수소가스의 지반누출에 따른 지표변위 변화에 대한 민감도는 지반의 탄성계수가 가장 큰 것으로 확인되었다. 이러한 연구결과는 향후 수소가스 누출뿐만 아니라 수소가스 폭발에 대한 지반 복합해석 평가 시 유용한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권12호
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• pp.5-15
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• 2022

이중 강-콘크리트 합성말뚝의 설계를 위한 지지력 평가 방법이 정립되지 않아 기존 강관말뚝 설계 지지력식이 활용되고 있다. 그러나 이들 설계식 간 지지력 예측 결과가 상이할 뿐만 아니라 일반적으로 가장 보수적인 결과를 채택하게 된다. 이러한 말뚝 지지력 평가방법은 설계의 신뢰성 및 경제성을 낮추게 된다. 본 논문은 수직하중을 받는 이중 강관 내 콘크리트 채움된 신형식 합성단면(DSCT) 말뚝의 역학적 거동을 수치해석적으로 조사하고, 여러 DSCT 말뚝 조건변화에 따른 연직지지력을 분석하였다. DSCT 말뚝 및 인접지반에 대한 축대칭 유한요소모델을 생성하였고, 이를 활용해 근입깊이, 말뚝 선단 채움재 강성, 말뚝 선단 채움재 높이, 기반암층 종류 변화에 따른 영향을 분석하였다. 또한 해석결과를 말뚝 설계 실무에서 주로 사용하는 선단 지지력 평가식과 비교하여 합성말뚝에 대한 기존 강관말뚝 지지력 산정식의 활용 가능성을 검토하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.87-94
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• 2022

본 논문은 501 다트게임의 최소 다트 촉 투척 횟수인 9회에 대한 획득점수 조합을 찾는 연구를 수행하였다. 다트게임에서 한 번 투척으로 획득할 수 있는 최대 점수는 60점으로 60×8+21×1=501에 의거 60점을 8회, 21점을 1회 획득하면 9회 투척으로 퍼펙트 다트게임을 종료할 수 있다. 이를 9-다트 종료라 한다. 이와 같이 9회 투척으로 501점을 획득 가능한 점수의 조합에 관한 연구는 18개와 14개만 알려져 있으며, 전수탐색 알고리즘을 적용한 연구는 수행되지 않고 있다. 본 논문은 전형적인 전수탐색법인 분기한정법의 O(2ⁿ) 지수시간 수행 복잡도를 다항시간 복잡도로 단순화 시키는 방법으로 나눗셈 분기한정 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 레벨을 8로 한정시키고, 501/60의 몫 레벨로 점프하고 역추적으로 이전 단계에서의 가능한 점수 조합만을 탐색하는 방법을 적용하였다. 제안된 알고리즘으로 찾은 9회의 퍼펙트게임의 가능한 점수 조합은 90개(101개 경우)를 얻었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권4호
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• pp.1-17
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• 2022

우리나라 교통사고 사망자 중 보행 중 사망자가 높은 비율을 차지하고 있으며, 정책적으로 보행안전에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 보행자 교통사고가 많이 발생하는 신호교차로에서 보행환경 개선을 위하여 다양한 보행자 중심의 교통신호 운영기법 개발이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 잔류보행 기반 시간대별 보행신호 운영기법을 연구하였다. 본 연구에서는 보행수요와 잔류보행자가 증가하는 시간대에 한해서 보행신호시간을 더 늘려서 운영하는 잔류보행기반 시간대별 보행신호 운영기법을 현장에 적용하였으며, 제안한 보행신호 운영기법 적용에 따른 안전성의 차이를 통계적으로 분석하였다. 분석 결과, 현시 단위 잔류보행자율은 적용 전 20%(3.3명), 적용 후 8%(1.4명)으로 감소하였으며, 적색신호 시 횡단보도 내 잔류하는 잔류보행자율이 12%(1.9명) 감소하고, 그리고 잔류보행자의 위치는 적용 전 5.2m에서 적용 후 1.9m로 3.3m 감소하는 것으로 분석되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.185-191
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• 2022

본 논문은 NP-난제로 다항시간 알고리즘이 알려져 있지 않은 거스름돈 만들기 문제(CMP)에 대해 $O{\frac{n(n+1)}{2}}$ 수행 복잡도의 나눗셈 알고리즘을 제안하였다. CMP는 주어진 돈 C를 c_j,j=1,2,⋯,n의 동전으로 교환할 경우 교환되는 동전 개수 x_j의 합을 최소화 시키는 문제이다. CMP에 대해 알려진 다항시간 알고리즘으로는 욕심쟁이 알고리즘(GA), 분할정복(DC)과 동적 계획법(DP)이 있으나 최적 해는 O(nC)의 DP로 구할 수 있으며, 일반적으로 C>2ⁿ으로 주어진 경우 수행 복잡도는 지수적으로 증가하는 경향이 있어 다항시간 알고리즘이라고 할 수 없다. 본 논문에서는 c_j ≤ C에 한해, j 열에 n개의 c_j 내림차순으로 배치하고, i행에는 c_j의 약수를 모두 제외시킨 k개의 동전을 배치한 k×n 행렬에 대해 상삼각행렬과 주대각선 셀에 대해 나눗셈을 하여 몫(quotient)을 구하는 단순한 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 다양한 유형의 39개 벤치마킹 실험 데이터에 적용한 결과 최적 해를 단순히 계산기만을 사용하여도 빠르고 정확하게 구할 수 있음을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제8권4호
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• pp.231-242
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• 1976

중 준위 방사성 폐액의 증발 농축물을 불용성 물질로 고형화하기 위해 blown asp-halt와 straight asphalt를 혼합사용하여 제조된 bitumen-waste 고화체로부터 방사성핵종의 용출에 대한 고화체의 호학적 특성 및 용출 조건의 영향에 대해서 조사하였다. 고압 및 저온하에서 120일동안 $^{90}$ Sr 및 $^{137}$Cs의 용출율은 상압 및 상온때 보다 낮은 용출율을 보였으며, 40wt%염을 함유한 고화체에 대한 인공 해수 및 증류수에 대한 용출율의 영향은 별로 차이점이 관찰되지 않았다. 순수 asphalt 및 고화체의 연화점은 $^{60}$Co 조사에 의해 총선량 증가와 함께 증가 됐으나, 5.8$\times$$10^{8}$ rad, 까지 조사된 asphalt는 부피 증가나 팽윤 현상이 나타나지 않았다. 또한 Infrared spectra에 의해 blown asphalt의 functional group을 확인하였고, 계속 방사선에 의한 영향등을 조사중이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.115-131
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• 2022

대한민국에서 수송으로 인해 발생하는 이산화탄소(CO₂) 배출량은 전체의 16.5%이며, 이중 도로교통 부문이 96.5%를 차지한다. 따라서 도로교통 부문에서 발생하는 CO₂ 배출량을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. 최근 스마트 교차로의 확대에 따라 교차로를 통과하는 개별차량에 대한 모니터링 기회가 점차 늘어나고 있으며, 장래 자율주행차 보급 확산에 따라 개별차량주행 자료 수집 가능성 또한 커지고 있다. 이에 맞춰 강남구 소재 5개 교차로에 설치된 영상검지기를 통해 얻은 차량의 차종, 교통량, 속도, 가속도와 같은 실제 데이터를 활용해 신호교차로에 접근하는 차량에 대한 CO₂ 배출 현황 조사를 실시했다. 이렇게 수집된 데이터를 초당 데이터를 분석하도록 개량된 MOVES-Matrix 모형에 대입해 2개 대형교차로와 3개 소형교차로에서 하루 동안 발생하는 CO₂ 배출량은 평균 3.1톤임을 확인했다. 본 연구는 실제 개별차량 데이터와 개량된 모형을 활용한 CO₂ 배출량 분석의 새로운 가능성을 보여주는 한편, CO₂ 배출량을 보다 더 정확히 조사해야 하는 필요성을 제시한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권4호
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• pp.14-34
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• 2023

본 연구의 목적은 신호교차로의 적정황색신호시간 산정을 위한 것으로, 황색신호시간 산정 시 접근속도와 교차로 폭에 따른 연관성을 알아보고 신호 운영에 따라 변화되는 교차로 내 상충과 딜레마구간을 최소화하여 교차로 운영 안전성을 확보하는 데 있다. 이를 위해 5개 교차로의 6824건의 자료를 수집 분석하였다. 주요 연구결과는 첫째, 차로별 개별차량 접근속도를 분석하고 방향별 상충을 고려해 교차로 폭을 정의하였다. 둘째, 기존 산식의 문제점을 보완한 접근속도와 상충 지점 기반 다중회귀모형식을 개발하였다. 셋째, 개발 산정식을 통해 접근속도와 교차로 폭에 따른 적정황색신호시간 적용 기준표를 제시하였으며, 와의 관계를 이용해 황색신호시간과 딜레마구간을 교차 분석할 수 있는 산정표를 제시하여 황색신호시간 변화에 따른 딜레마 길이의 안전성을 판단하는 방안을 제시하였다.