• 제목/요약/키워드: Sensitivity to Initial Conditions

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강상자형교의 LCC 최적설계에 미치는 간접비용의 영향 (Indirect Cost Effects on Life-Cycle-Cost Effective Optimum Design of Steel Box Girder Bridge)

  • 이광민;조효남;차철준;엄인수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권2호통권75호
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    • pp.115-130
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    • 2005
  • 본 논문에서는 강상자형교 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계에 미치는 간접비용의 영향에 관한 연구를 수행하였다. 강상자형교 LCC 최적설계를 위한 정식화는 초기비용, 기대복구(expected rehabilitation) 비용과 인적 혹은 물적 손실비용 등과 같은 기대비용 및 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 등과 같은 간접비용(혹은 간접복구비용)을 고려하였다. 이와같은 정식화 모델을 이용하여 본 논문에서는 실제 2경간 연속 강상자형교(2@50m=100m)의 LCC 최적설계 문제에 적용하였고, 기존의 설계방법들과 LCC의 비용-효율성에 대해 비교 고찰하였다. 또한 본 논문에서는 LCC에서 큰 비중을 차지하는 간접비용이 강상자형교 LCC 최적설계에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해 교량이 속해 있는 도로의 네트워크(우회도로수) 및 우회도로 조건(우회도로 차로수 및 길이), 교통량 등과 같은 교통조건의 변화에 따른 다양한 민감도 분석을 수행하였다. 수치해석의 결과 교통량, 우회도로수, 우회도로 차로수 등은 강상자형교의 LCC 최적설계에 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 향후 신설 강상자형교의 LCC최적설계시 간접비용에 중요한 영향을 미치는 교통조건이 중요한 인자로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

환경영향인자를 고려한 강교의 생애주기비용 최적설계 (Life-Cycle Cost-Effective Optimum Design of Steel Bridges Considering Environmental Stressors)

  • 이광민;조효남;차철준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권2호통권75호
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    • pp.227-241
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    • 2005
  • 본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40m+50m+40m= 130m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 사용환경에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량는 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

생애 신뢰성에 기초한 강교의 LCC최적설계 (Lifetime Reliability Based Life-Cycle Cost-Effective Optimum Design of Steel Bridges)

  • 이광민;조효남;차철준;김성헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.75-89
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    • 2006
  • 본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손상확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40 m+50 m+40 m=130 m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 강재종류, 부식환경, 교통량 및 할인율에 따른 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량, 할인율 등은 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

국내에서 분리한 Cronobacter spp.(Enterobacter sakazakii)의 건조내성 특성 (Tolerance of Korean Cronobacter spp. (Enterobacter sakazakii) Isolates to Dessication)

  • 이은진;류태화;박종현
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.681-686
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    • 2009
  • Cronobacter spp.(Enterbacter sakazakii)의 건조저항성은 다른 장내 세균들보다 강한 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이 약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다. 15일간 장기 건조노출에 경우도 비슷한 경향을 보여 주었다. 조제분유에서 Cronobacter 건조 노출의 경우 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다. 오히려 금속 표면건조 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. 따라서 국내 식품에서 분리한 대부분의 Cronobacter도 건조에 강한 내성을 가지고 있는 것으로 보인다. 건조환경에서의 biofilm 형성능력은 고내성과 중간 내성그룹 균주는 노출초기에서부터 biofilm 생성이 이루어졌다. 그러나 저내성그룹 균주의 경우에는 biofilm의 형성이 증가하지 않다가 7일 후 biofilm 생성이 많아지는 것으로 분석되었다. 따라서 Cronobacter의 biofilm 형성능은 각 그룹간 biofilm 생성의 시간적인 차이만 존재하고 대부분의 Cronobacter는 건조스트레스에서 biofilm 형성능이 비슷한 것으로 보인다. Cronobacter는 건조금속표면의 75%의 상대습도에서 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났으나 40% 상대습도에서는 초기균수의 60% 생균수를 유지하여 낮은 상대습도에 강한 저항특성을 보여주었다. 대부분의 Cronobacter는 건조에 강한 내성을 가지고 있어 조제분유등의 건조식품에서 오랫동안 살아 있을 수 있으나 습도가 높은 환경에서는 사멸이 많이 일어나는 것으로 사료된다. 그러므로 식품생산현장에서 습도를 조절하여 Cronobacter를 제어할 수 있을 것으로 보인다.

Changes in expression of monocarboxylate transporters, heat shock proteins and meat quality of Large White Yorkshire and Ghungroo pigs during hot summer period

  • Parkunan, Thulasiraman;Das, Arun K.;Banerjee, Dipak;Mohanty, Niharika;Paul, Avishek;Nanda, P.K.;Biswas, TK;Naskar, Syamal;Bag, Sadhan;Sarkar, Mihir;Mohan, Narayana H.;Das, Bikash Chandra
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권2호
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    • pp.246-253
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    • 2017
  • Objective: Present study explores the effect of hot summer period on the glycolytic rate of early post-mortem meat quality of Ghungroo and Large White Yorkshire (LWY) pig and comparative adaptability to high temperature between above breeds by shifting the expression of stress related genes like mono-carboxylate transporters (MCTs) and heat shock proteins (HSPs). Methods: Healthy pigs of two different breeds, viz., LYW and Ghungroo (20 from each) were maintained during hot summer period (May to June) with a mean temperature of about $38^{\circ}C$. The pigs were slaughtered and meat samples from the longissimus dorsi (LD) muscles were analyzed for pH, glycogen and lactate content and mRNA expression. Following 24 h of chilling, LD muscle was also taken from the carcasses to evaluate protein solubility and different meat quality measurements. Results: LWY exhibited significantly (p<0.01) higher plasma cortisol and lactate dehydrogenase concentration than Ghungroo indicating their higher sensitivity to high temperature. LD muscle from LWY pigs revealed lower initial and ultimate pH values and higher drip loss compared to Ghungroo, indicating a faster rate of pH fall. LD muscle of Ghungroo had significantly lower lactate content at 45 min postmortem indicating normal postmortem glycolysis and much slower glycolytic rate at early postmortem. LD muscle of LWY showed rapid postmortem glycolysis, higher drip loss and higher degrees of protein denaturation. Ghungroo exhibited slightly better water holding capacity, lower cooking loss and higher protein solubility. All HSPs (HSP27, HSP70, and HSP90) and MCTs (MCT1, MCT2, and MCT4) in the LD muscle of pigs inclined to increase more in Ghungroo than LWY when exposed to high temperature. Conclusion: Effect of high temperature on the variation of HSPs and MCTs may play a crucial role in thermal tolerance and adaptation to different climatic conditions, pH regulation, muscle acidification, drip loss, protein denaturation and also in postmortem meat quality development.

WRF와 ENVI-met 수치 모델을 이용한 산악지형의 바람장 변화 모사 (Simulations of Changes in Wind Field Over Mountainous Terrains Using WRF and ENVI-met Numerical Models)

  • 원명수;한선호
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-25
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    • 2013
  • 본 연구는 복잡한 산악지형에서 바람장 변화를 해석하고, 산불발생시 확산방향을 예측하여 산불방지 전략에 활용하기 위해서 수행되었다. 연구 대상지는 2000년 4월 7일 산불이 발생하여 10일간 진행되었던 삼척지역을 대상으로 하였다. 삼척 산불피해지는 복잡한 산악구조를 가지고 있는데 먼저 중규모 기상 모델인 WRF를 사용하여 대상지에 설치한 AWS(4 지점)의 관측결과와 비교하였다. WRF 모의 결과, 4개 지점의 풍속은 AWS 관측지점의 풍속에 비해 5~8m/s(200% 과대평가) 강하였으며, 관측된 풍향은 지점마다 다양하게 나타난 것에 비해 모의된 풍향은 모든 지점에서 서풍계열로 나타났다. 결과적으로 WRF와 같은 중규모 기상모델은 복잡한 산악지형에서의 바람장 변화를 잘 모의하지 못하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미기상 대기유동장 수치모형인 ENVI-met 프로그램을 이용하여 지표면 높이에서 삼척 LTER 지역의 국지규모 바람장을 모의하였다. 지형효과에 의한 모델의 민감도를 위해 다양한 초기 조건(기류, 온 습도, 대기난류, 토양 및 식생 모형)들을 고려하여 분석하였다. ENVI-met 모의결과, 풍속은 실측과 비교할 때 약 70%의 정확도를 보였으며, 풍향은 계곡부와 능선부에서 지형효과로 인한 변화를 잘 반영하였다. 향후 ENVI-met은 산불확산예측 및 산불방지전략 수립을 위해 미기상 대기유동장 수치모형을 이용하여 산악지역의 미기상 해석에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

만경강 하류 홍수위 예측을 위한 LISFLOOD-FP 모형의 적용성 검토 (Application of the LISFLOOD-FP model for flood stage prediction on the lower mankyung river)

  • 전호성;김지성;김규호;홍일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권6호
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    • pp.459-467
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    • 2016
  • 홍수범람모의에 주로 활용되는 LISFLOOD-FP 모형은 하도에서 1차원 운동파 방정식을 이용하고, 상대적으로 평평하여 흐름이 확산되는 홍수터에서 단순화된 2차원 확산파 방정식을 이용하여 흐름을 해석한다. 본 연구에서는 분포형 수문모형인 LISFLOOD-FP 모형의 하천홍수위 예측 적용성을 검토하기 위하여 배수영향을 받는 만경강 하류구간에서 기 발생한 홍수사상을 대상으로 모형을 보정하고 검증하였다. 모형의 주요 매개변수인 Manning 조도계수와 하류단 경계조건의 민감도를 분석하였고, 초기조건 영향을 검토하기 위하여 warm-up 유무에 따른 해석결과를 비교하였다. 그 결과, 운동파 모형임에도 불구하고 배수영향을 받는 만경강 하류구간의 홍수위를 비교적 잘 재현하는 것을 확인하였고, 민감도 분석은 실제 홍수사상의 적용 시 여러 가지 매개변수와 경계 조건에 의해 홍수위 값이 상이한 결과를 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 운동파 수문모형의 적용시 홍수위 해석에 대한 충분한 검증 및 검토가 필요하다고 사료되며, 검증된 모형을 바탕으로 다양한 유역의 홍수범람모의에 적용이 된다면 향후 홍수피해 저감을 위한 정책적인 의사결정에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

어선 기관실의 연기 거동에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Smoke Behavior of Fishing Vessel Engine Room)

  • 장호성;지상원
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.683-690
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    • 2021
  • 선박 기관실 통풍 설계조건 및 계산 기준에 관한 국제 표준(ISO 8861)을 만족해야 하는 선박 기관구역의 환기시스템은 일반적으로 내연기관에 필요한 연소공기의 공급과 기관구역에서 발생한 열원을 제거하기 위해 설치되며 화재감지기가 포함된 환기시스템의 응답지연은 구역 내부에 형성된 기류와 화재감지기의 설치 위치에 영향을 받는다. 어선에서 발생하는 화재는 상선과 비교하여 인명피해 가능성이 높으므로 화재 조기 감지가 무엇보다 중요하다. 따라서 본 논문에서는 어선에 설치되는 화재 감지기의 초기 화재감지 응답속도 향상과 설치된 감지기의 감도 유지를 위해 기관구역 내부에서 발생한 정량적 연기량에 따른 공기 유동장, 내연기관 연소 공기량 및 기관 구역 내부 압력을 변수로 연기 거동 시뮬레이션이 가능한 해석모델을 구성하여 선박 기관구역 내부의 연기 거동을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기관실 내부 압력을 감소시키고 연기커튼 설치를 통해 공기 유동장에서의 유속을 감소시키고 와류를 증가시키면 연기 성분의 천장 상승이 가속화되어 연기감지기 응답속도 및 환기시스템이 개선될 수 있을 것으로 해석되었다.

CAT-PEST 연계 모형의 침투 해석 방법에 따른 단기 유출 특성 분석 (Analysis of Short-term Runoff Characteristics of CAT-PEST Connected Model using Different Infiltration Analysis Methods)

  • 최신우;장철희;김현준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.26-41
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    • 2016
  • 본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물순환모형 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 매개변수 자동보정 기법인 PEST(Model-independent Parameter ESTimation)와 연계하여 단기 유출 특성을 분석하였다. CAT모형의 유출 모의 시 CAT모형에서 지원하는 3가지 침투 해석 방법((Rainfall excess, Green&Ampt and Horton)을 적용하였으며, 대표적인 단기 유출모형인 HEC-HMS를 비교 모델로 설정하여 모의 결과를 비교 분석하였다. 대상유역은 탄천의 지류인 운중천과 금토천이 포함된 판교 시험유역으로 유역면적은 $22.9km^2$이며, 유로연장은 9.2km이다. 2006, 2007년 중 누적 강우량 40mm이상에 해당하는 6개의 강우사상을 대상으로 모의를 실시하였다. 주요 매개변수를 대상으로 첨두유량, 첨두시간, 유출용적에 대한 민감도 분석 수행 후, PEST를 적용하여 유출 특성에 민감하게 반응하는 토양 관련 매개변수들에 대해 최적화를 수행하였다. 모의 결과 HEC-HMS의 경우 6개 강우사상에 대해 NSE가 0.63~0.91이었으며, CAT-PEST는 NSE 0.42~0.93의 모형 효율을 보였다. 선행토양함수조건에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 강우사상에 대해서는 HEC-HMS의 모의 정확도가 높았으나 강우 특성에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 경우에는 한계가 있는 것으로 보인다. 물리적 매개변수가 입력자료로 사용되는 CAT-PEST의 경우 다양한 유출특성을 가진 강우 사상에 대해 정밀한 유출 분석이 가능할 것으로 판단된다.

SCP개량지반상에 성토시공 시 최적설계에 관한 연구 (Study on Optimum Design for Embankment Construction on Soft Ground Treated by SCP)

  • 채종길;박영목;정민수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.251-258
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    • 2009
  • 본 연구에서는 모래다짐말뚝 (SCP)로 개량된 연약점토지반상의 성토시공에 있어서 최적설계조건에 대해 현행 설계법과 손실평가함수 및 1차 근사 2계 모멘트법 (AFOSM)에 기초한 신뢰성 설계법으로 비교 검토하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 안전율(Fs)와 파괴확률($P_F$)는 심한 비선형 관계를 나타냈고, Fs가 1.2로 증가함에 따라 $P_F$는 약 1%까지 급격한 감소를 나타낸 후, 안전율의 증가와 더불어 $P_F$는 점진적으로 감소하였다. 현행 설계법상의 기준 안전율 1.2는 둘의 관계에 있어서 일종의 임계값이며, 이들의 관계가 적절히 고려되어 정립되었다고 판단된다. 2) 최소기대총비용을 나타내는 안전율은 1.15부근으로 현행설계기준 1.2에 다소 못미치는 값으로 나타났고, 파괴확률은 1% 정도로 다소 컸다. 3) 응력분담비 n과 모래의 내부마찰각 ${\phi}$의 민감도가 연약층의 초기비배수강도 관련 변수들의 민감도보다 더 크게 나타났다. 이것은 n과 ${\phi}$의 변동 특성이 보다 해석결과에 큰 영향을 준다는 것과 이들 변동 특성은 SCP 개량지반상의 성토안정해석에 반드시 고려되어야 함을 의미한다. 4) 설계기준안전율 1.2 이상(파괴확률 0.1-0.3% 이하)에서 New Failure Point는 평균치에서 표준편차의 1~2배 가량 떨어져 있는 값을 나타냈다.