• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4179-4188
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• 2021

This study identifies efficient earthquake intensity measures (IMs) for seismic performances and fragility evaluations of the reactor containment building (RCB) in the advanced power reactor 1400 (APR1400) nuclear power plant (NPP). The computational model of RCB is constructed using the beam-truss model (BTM) for nonlinear analyses. A total of 90 ground motion records and 20 different IMs are employed for numerical analyses. A series of nonlinear time-history analyses are performed to monitor maximum floor displacements and accelerations of RCB. Then, probabilistic seismic demand models of RCB are developed for each IM. Statistical parameters including coefficient of determination (R²), dispersion (i.e. standard deviation), practicality, and proficiency are calculated to recognize strongly correlated IMs with the seismic performance of the NPP structure. The numerical results show that the optimal IMs are spectral acceleration, spectral velocity, spectral displacement at the fundamental period, acceleration spectrum intensity, effective peak acceleration, peak ground acceleration, A95, and sustained maximum acceleration. Moreover, weakly related IMs to the seismic performance of RCB are peak ground displacement, root-mean-square of displacement, specific energy density, root-mean-square of velocity, peak ground velocity, Housner intensity, velocity spectrum intensity, and sustained maximum velocity. Finally, a set of fragility curves of RCB are developed for optimal IMs.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.22-29
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• 2023

재료 및 부재의 내진성능평가 실험 시 재하속도와 수직하중은 성능에 중대한 영향을 미칠 수 있다. 반복 가력 및 하이브리드 실험 시 재하속도는 입력 변위와 출력 변위 사이의 시간 지연현상으로 인해 고속으로 제어하기 어려우며 횡방향 변위에 의해 수직하중을 일정하게 유지하는 것이 어려워 일정한 수직하중이 유지되는 고속 및 실시간 실험은 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 면진받침의 속도 의존성과 수직하중의 영향을 조사하기 위해 저속 및 고속 반복 가력 실험과 실시간 하이브리드 실험을 수행하였다. 실험에서 수평 변위와 수직 하중의 실시간 제어를 위해 Adaptive Time Series(ATS) 보정 방법과 State estimator가 포함된 FLB System을 구축하였다. 고속 또는 실시간으로 재하되는 수평 변위 제어 속도와 상부구조물에 의한 수직하중은 면진받침의 강도 및 지진 시 거동에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 확인하였으며 내진성능평가를 위한 실험 시 실제와 유사하도록 구현되어야함을 알 수 있었다. 본 연구는 내진성능평가를 위해 구축하고 사용된 시스템의 우수한 성능을 보여주며 정확하고 효율적인 내진성능평가가 가능하도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.662-671
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• 2020

GNSS 상시관측소 고시좌표는 측지기준점으로써의 중요성과 다양한 위성측위 응용 분야의 활용성을 고려할 때 최고의 정확도와 최신성을 갖도록 관리해야 한다. 특히, 지진 등에 따른 지각 변위는 그 크기에 해당하는 만큼 기존 성과에 편의를 유발함으로, 그 영향이 목표 정확도를 초과할 때에는 신속히 새로운 기준 좌표를 산정·제공하는 등 적절한 조치가 필요하다. 본 논문에서는 GNSS 상시관측소 데이터 자동처리 시스템과 연계 구현할 수 있는 칼만 필터에 기반 좌표 시계열의 편의검출 절차와 방법을 연구하였다. 이를 통해 필터 이노베이션과 재추정 시계열에 적용할 수 있는 통계 검정 기법을 구현한 후 과학기술용 GNSS 소프트웨어에 의해 추정한 국내 14개소 상시관측소 2010년~2011년 시계열에 적용해 그 성능과 특징을 파악하였다. 그 결과 통계검정의 오류와 신뢰성을 고려할 때 필터링 시계열에 대한 CUSUM(Cumulative Sum) 검사는 지진 등에 따른 잔류편의 그리고 이노베이션에 대한 광역검정은 특정 에포크에서 발생하는 돌출오차 검출에 효과적인 것으로 분석되었다.

• 지질공학
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• 제34권1호
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• pp.39-49
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• 2024

최근 도심지의 인구 집중 및 인프라 과밀현상에 따라 인프라 시설의 지하화 건설이 새롭게 부각되고 있으며, 기반 시설의 건설 및 운영 과정에서 안정성을 평가하기 위한 모니터링 시스템 구축은 중요한 부분이다. 이러한 모니터링 중 지반의 안정성을 평가하고 설계의 타당성을 확인, 위험 예측, 안전한 운영 관리, 건설 비용 절감에도 유용한 방법으로 건설 및 운영 중까지 사용 가능한 광역적 지역 대상으로 비용과 정확성을 고려한 지반조사 기법에 관한 연구가 필요한 부분이다. 이에 본 연구에서는 도심부 지하도로 건설 시 주변 지표 변위 관찰을 위해 SAR 자료를 이용하여 시계열 레이더 간섭기법을 통한 분석을 수행하였다. 그 결과, 일부 지점에서는 지속적인 지표 변위가 일어나고 있음을 확인할 수 있었으며, 추후, 주요 관심 지점 등에 대해서는 현장 실측한 계측자료와의 비교·분석을 한다면 터널 굴착 영향에 따른 변위 발생 여부 확인 및 굴착 영향 범위 산정에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.151-163
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• 2006

대단면 터널에서 시공되는 사전보강공법에 의한 보강영역의 보강효과를 수치해석적으로 모델링하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있지만 실무자들은 공학적인 방법보다는 경험적인 방법과 문헌을 참고하여 설계를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 상용 프로그램에서 직접적으로 적용할 수 있는 사전보강 영역의 물성치 결정에 있어서 거시적 접근법의 개념을 기반으로 미시적 접근법을 적용한 등가 물성치를 결정하는 기법을 제시하고 3차원 수치해석을 통한 실제모델 해석결과와 다른 여러 미시적 접근법들과의 비교 분석을 수행하여 타당한 보강영역 물성치 결정기법을 제시하였다. 해석 결과 구근과 강관의 병렬연결 강성이 원지반과 직렬로 연결되는 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템과, 구근과 강관의 직렬 강성 시스템이 실해와 가장 근사한 변위를 예측하였으나 후자의 경우 그 모델링 과정이 복잡하므로 본 연구에서는 간편법으로써 직병렬 강성 시스템을 제안한다. 직병렬 강성 시스템은 천단변위에 대해 풍화암 지반에서는 약간 안전측으로, 내공변위와 지표면 변위에 대해서는 정밀모델의 결과와 거의 동일하게 거동하는 것으로 분석되었으며 풍화토와 풍화암 지반에서 동일한 변위 경향성을 나타낸다. 본 연구에서 제시된 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템은 실제모델로 대표되는 보강지반의 거동 메카니즘을 효과적으로 나타내는 것으로 분석된다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.86.1-86
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• 2001

Combined with a counter, wheel or strip encoders which have equally divided markers are one of frequent measuring choices towards various applications in terms of cost, simplicity, and diversity of measurements, e.g., measuring displacement, velocity, acceleration, and so on. Often, velocity is measured by counting the series of reference clocks for a period of time which sensor-carrying device took for traveling two adjacent encoding markers. Quantizaion error of such that the disturbance caused by quantization error is under control. This paper identifies design issues, developes theory, and proposes a paradigm to design a velocity measurement system such ...

• 대한수학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.505-513
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• 2015

The present paper deals with the determination of displacement and thermal stresses in a semi-infinite circular cylinder defined as $0{\leq}r{\leq}b$, $0{\leq}z<{\infty}$, due to internal heat generation within it. A circular cylinder is considered having arbitrary initial temperature and subjected to time dependent heat flux at the fixed circular boundary (r = b) whereas the zero temperature at the lower surface (z = 0) of the semi-infinite circular cylinder. The governing heat conduction equation has been solved by using integral transform method. The results are obtained in series form in terms of Bessel functions. The results for displacement and stresses have been computed numerically and illustrated graphically.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.711-736
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• 2013

In this paper new implicit time integration called N-IHOA is presented for dynamic analysis of high damping systems. Here, current displacement and velocity are assumed to be functions of the velocities and accelerations of several previous time steps, respectively. This definition causes that only one set of weighted factors is calculated from the Taylor series expansion which leads to a simple approach and reduce the computational efforts. Moreover a comprehensive study on stability of the proposed method i.e., N-IHOA compared with IHOA integration which is performed based on amplification matrices proves the ability of the N-IHOA in high damping vibrations such as control systems. Also, wide range of numerical examples which contains single/multi degrees of freedom, damped/un-damped, free/forced vibrations from finite element/finite difference demonstrate that the accuracy and efficiency of the proposed time integration is more than the common approaches such as the IHOA, the Wilson-${\theta}$ and the Newmark-${\beta}$.

• Wind and Structures
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• 제18권3호
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• pp.215-233
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• 2014

This paper presents a method to extract flutter derivatives of bridge decks based on a combination of the computational fluid dynamics (CFD), system simulations and system identifications. The incompressible solver adopts an Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation with the finite volume discretization in space. The imposed sectional motion in heaving or pitching relies on exponential time series as input, with aerodynamic forces time histories acting on the section evaluated as output. System identifications are carried out to fit coefficients of the inputs and outputs of ARMA models, as to establish discrete-time aerodynamic models. System simulations of the established models are then performed as to obtain the lift and moment exerting on the sections to a sinusoidal displacement. It follows that flutter derivatives are identified. The present approaches are applied to a hexagon thin plate and a real bridge deck. The results are compared to the Theodorsen closed-form solution and those from wind tunnel tests. Satisfactory agreements are observed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권6호
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• pp.919-933
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• 2017

A series of Brazilian tests under diameter compression for disc specimens was carried out to investigate the strength and failure behavior by using acoustic emission (AE) and photography monitoring technique. On the basis of experimental results, load-displacement curves, AE counts, real-time crack evolution process, failure modes and strength property of granite specimens containing two pre-existing holes were analyzed in detail. Two typical types of load-displacement curves are identified, i.e., sudden instability (type I) and progressive failure (type II). In accordance with the two types of load-displacement curves, the AE events also have different responses. The present experiments on disc specimens containing two pre-existing holes under Brazilian test reveal four distinct failure modes, including diametrical splitting failure mode (mode I), one crack coalescence failure mode (mode II), two crack coalescences failure mode (mode III) and no crack coalescence failure mode (mode IV). Compared with intact granite specimen, the disc specimen containing two holes fails with lower strength, which is closely related to the bridge angle. The failure strength of pre-holed specimen first decreases and then increases with the bridge angle. Finally, a preliminary interpretation was proposed to explain the strength evolution law of granite specimen containing two holes based on the microscopic observation of fracture plane.