• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.155-163
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• 2023

원전 구조물의 실시간 모니터링 기술이 요구되고 있지만, 현재 운영 중인 지진 감시계통으로는 동특성 추출 등 시스템 식별이 제한된다. 전역적인 거동 데이터 및 동특성 추출을 위해서는 다수의 센서를 최적 배치하여야 한다. 최적 센서배치 연구는 많이 진행되어 왔지만 주로 토목, 기계 구조물이 대상이었으며 원전 구조물 대상으로 수행된 연구는 없었다. 원전 구조물은 미미한 신호대잡음비에도 강건한 신호를 획득하여야 하며, 모드 기여도가 저차 모드에 집중되어 있어 모드별 잡음 영향을 고려해야 하는 등 구조물 특성을 고려해야 한다. 이에 본 연구에서는 잡음에 대한 강건도와 모드별 영향을 평가할 수 있는 최적 센서배치 방법론을 제시하였다. 활용한 지표로서 auto MAC(Modal Assurance Criterion), cross MAC, 노드별 모드형상 분포를 분석하였으며, 잡음에 대한 강건도 평가의 적합성을 수치해석으로 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.55-61
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• 2023

본 연구에서는 항만시설물의 환경적인 요인과 열화 특성을 고려한 유지관리 방안을 수립하기 위한 기초연구로서 인천 및 부산 항만시설물을 대상으로 점검 보고서를 참고하여 열화 및 손상정도를 검토하였으며 현재 지침에서 제시하고 있는 열화환경평가와의 관계를 분석하였다. 인천 및 부산 항만시설물의 손상 정도를 분석한 결과 인천항이 부산항보다 약 3배 정도 높은 손상률을 나타내었으며 인천항의 경우 철근부식 손상과 외부요인 손상의 비율이 유사하게 나타났으며, 부산항의 경우 철근부식 손상이 외부요인 손상의 비율보다 높게 나타났다. 한편 지침에서 제시하고 있는 열화환경 평가와 비교한 결과 지침에서 제시하고 있는 열화환경 평가를 바탕으로 항만시설물을 평가할 경우 정량적 평가를 수행함에 다소 한계가 있는 것으로 확인되었으며 기존 문헌을 참고하여 조수간만의 차를 바탕으로 분석을 수행하였다. 인천 및 부산 지역에 대한 조수간만의 차를 분석한 결과 인천이 부산보다 약 5배 높은 조수간만의 차를 나타내었으며 이는 기존 열화환경 평가 항목보다 지역 및 해역에 대해 정량적으로 열화환경을 평가할 수 있는 항목이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.62-72
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• 2023

1970년대 산업화에 따른 플랜트 구조물이 노후화됨에 따라 구조적 기능을 상실해 발파 해체 공법을 활용한 해체 철거 수요가 증가하고 있다. 발파 해체공법은 기계식 해체공법에 비해 해체 공기가 짧아 환경공해 발생 노출 시간을 최소화할 수 있지만 잘못된 발파 설계 및 시공 계획에 따른 붕괴거동의 실패는 안전성에 매우 큰 위험을 유발한다. 따라서 붕괴거동 모사를 통해 최적의 발파 해체 조건과 이에 따른 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Finite element method (FEM)와 Discrete element method (DEM)의 장점을 활용해 구축된 3-D Combined finite discrete element method (FDEM) 코드 기반 3-D DFPA 를 적용해 (구)서천화력발전소의 연돌 구조물에 대한 해체 모사를 수행하였으며 실제 구조물의 연돌 구조물 발파해체의 붕괴거동과 비교 분석하였다. 수치 모사 결과, 실제 구조물과 붕괴 거동 및 붕괴 완료 시간이 동일하게 나타났다. 또한, 발파구간 개구부 상부에 위치한 후드부의 크기가 연돌의 붕괴거동에 미치는 영향을 분석하기 위해 후드부의 면적을 조정하여 해체 모사를 수행하고 균열 발생 양상 및 z-방향 변위 곡선을 통해 비교 분석하였다. 분석 결과, 후드부의 면적이 증가함에 따라 하중을 지지하는 면적이 줄어들고 그에 따른 균열 발생 증가 및 전도 시간 감소를 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.113-119
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• 2023

인프라 구조물은 대부분 경제 성장기에 완공되었다. 이러한 인프라 구조물은 최근 들어 공용연수가 점차 증가하고 있어 노후 구조물의 비중이 점차 증가하고 있다. 이러한 노후 구조물은 설계 당시의 기능과 성능이 저하될 수 있고 안전사고로까지 이어질 수 있다. 이를 예방하기 위해서는 정확한 점검과 적절한 보수가 필수적이다. 이를 위해서는 우선 미세한 균열까지 정확히 탐지할 수 있도록 컴퓨터 비전과 딥러닝 기술에 수요가 증가하고 있다. 하지만 딥러닝 알고리즘은 다수의 학습 데이터가 있어야 한다. 특히 영상 내 균열의 위치를 표시한 라벨 영상은 필수적이다. 이러한 라벨 영상을 다수 확보하기 위해서는 많은 노동력과 시간이 필요한 실정이다. 이러한 비용을 절감하고 탐지 정확도를 높이기 위해서 본 연구에서는 mean teacher 방식의 학습 구조를 제안하였다. 이 학습 구조는 900장의 라벨 영상 데이터 세트와 3000장의 비라벨 영상 데이터 세트로 훈련되었다. 학습된 균열 탐지 신경망 모델은 300여장의 실험용 데이터 세트를 통해 평가되었고 탐지 정확도는 89.23%의 mean intersection over union과 89.12%의 F1 score를 기록하였다. 이 설험을 통해 지도학습과 비교하여 탐지 성능이 향상된 것을 확인하였다. 향후에 이러한 방법은 라벨 영상을 확보하는데 필요한 비용을 절감하는데 활용될 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.40-48
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• 2023

본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.41-54
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• 2024

건설된 지반구조물을 안전하게 유지하기 위해 정기적인 모니터링은 매우 중요하다. 현재 유지관리를 위해 센서를 기반으로 하는 가속도, 변위계, 이미지를 기반으로 하는 레이저 혹은 드론 영상 촬영 등 지반구조물에 영향을 최소화할 수 있는 비파괴방식이 활용되고 있다. 해당 기술들은 표면의 변화를 관찰할 수 있지만, 내부 물성값 변화 파악에는 어려움이 있다. 지반구조물의 내부 물성값 변화를 모니터링하기 위해 현장 지반조사법이 도입될 수 있으며, 이를 위해 활용될 수 있는 비파괴시험에는 지오폰을 활용한 Spectral-Anlysis-of-Surface-Wave(SASW) 시험이 있다. SASW 시험은 비파괴시험이지만, 데이터 해석에 드는 시간과 분석에 어려움으로 인해 잦은 관찰을 요구하는 유지관리 모니터링의 용도로 활용이 어렵다. 하지만, 전단파 속도를 도출하는 복잡한 SASW 최종 해석이 아닌 분산곡선을 도출하는 1단계 해석만으로도 모니터링에 적용할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 SASW 시험을 모니터링에 활용하기 위해 분산곡선 도출에 필요한 위상각차 데이터에 관한 기초 연구를 수행하였다. 위상각차 구간별 신뢰도에 대해 검토하여 데이터 모니터링에 활용이 가능한 범위에 관하여 확인하였다. 이를 위해 단일 층으로 구성된 균질한 지반 현장에서 지오폰을 활용하여 계측한 위상각차 데이터들을 활용하였다. 본 연구를 통해 활용할 수 있는 위상각차 데이터 구간을 파악해 모니터링의 활용성을 높일 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.125-132
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• 2024

본 연구의 목적은 지역 특성에 맞는 드론 활용 모델 발굴 및 드론 활성화를 위한 수요조사 기반으로 드론 실증도시 구축 방향 제시 및 드론 활용 지원체계에 대한 활용방안을 제안하고자 하였다. 첫째, 설문자의 결과에 따르면, 드론 실증사업에 대한 이해도와 도입 필요성도 높고 특히 도시문제 해결에 많은 영향력을 주는 것으로 평가되었다. 둘쨰, 우선 순위와 장단기적 접근 분석 결과를 보면, 우선순위는 재난 관련 업무이고 중장기적 전략을 통한 접근이 필요한 것으로 평가되었다. 셋째, 사업 진행시 예산이 가장 중요한 이슈로 등장 햇다는 것이다. 실무자와 전문가들은 드론 기반 기술들이 예산과 기술이 준비 되었을때는 업무에 적극적으로 도입할 수 있다는 의사를 보유하고 있었다. 현재 적용이 제대로 이루어지지 않는 부분에 대해서는 예산 부족 문제가 가장 크게 지적되었으며, 이 부분이 해결되는 것이 필요하다고도 조사되었다. 넷째, 일부 영역에서 사업 발굴시 수요조사의 필요성이 조사되었다. 실증을 위한 수요조사는 반드시 필요하며, 공공에서 주도할 필요성이 조사되었다. 드론 기반 실증도시 구축에 있어서 대부분의 응답자가 수요조사가 필요하다고 답하였으며, 공공에서 주도하는 것도 필요하다고 조사되었다. 다섯째, 분야별 접근 방식에 대해서는 안전 재해관리 영역이 가장 적용이 필요한 부분으로 제시되었다.

• 지역연구
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• 제40권2호
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• pp.3-19
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• 2024

본 연구는 대학캠퍼스 유치가 지방 중소도시의 지역경제에 미치는 영향을 근린상권 변화(창업, 폐업, 점포개수)를 중심으로 분석하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 행정안전부에서 제공하는 지방행정 인허가 데이터를 활용하여, 지방 중소도시에 유치된 4개의 대학캠퍼스(부산대학교 양산캠퍼스, 우석대학교 진천캠퍼스, 한서대학교 태안캠퍼스, 호서대학교 당진캠퍼스)를 대상으로 창업·폐업 건수 및 점포 개수를 비교하였다. 비교 방법으로는 대학캠퍼스 유치 이전과 이후를 비교하는 이중차분법을 적용하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 대학캠퍼스 유치는 창업건수에 대한 공간적, 시간적 요인에서 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났으며 폐업건수 및 점포개수에 대한 공간적 요인에서는 모두 감소하는 것으로 나타났으며, 유치 전후의 상호작용을 나타내는 교차변수에 대해서는 모두 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 문화 및 음식 관련 업종의 창업건수는 대학캠퍼스 유치로 인해 새로운 수요 창출을 반영하여 증가하였으나, 동시에 빠르게 변화하는 대학생들의 소비 트렌드에 따라 폐업건수도 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 건물의 층수, 용도지역, 공시지가와 같은 물리환경적 특성이 창업·폐업건수 및 점포개수에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 대학캠퍼스 유치가 지역 근린상권 활성화에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 입증하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권6호
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• pp.32-48
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• 2023

자율주행기술의 발달은 점차 개인화된 통행을 유도하며, 자율주행차량으로의 전환으로 인한 도로운영 측면에서 교통 영향력은 개인차량을 이용한 수요에 의해 가장 큰 영향력을 받는다. 따라서, 교통 영향력 검토를 위해서는 개인통행특성 이해를 기반한 통행발생량 산정이 필요하다. 개인 통행특성 반영이 가능한 Activity-based model(ABM)은 개인의 모든 이동을 다루므로 통행과 통행 사이의 관계에 대한 이해가 선행되어야 한다. 하지만, ABM은 실제 수요예측에서 데이터 구득문제와 같이 많은 한계점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 가구통행실태조사자료를 기반으로 통행간 관계를 설명할 수 있는 Tour-based 모형을 활용하였다. 또한, 샘플조사 자료의 전수화를 위해 차량등록대수 및 인구수 데이터를 활용하여 개인차량발생량 보정방안을 제시하였다. 통행발생량 분석결과, KTDB와 비교하였을 때 본 연구에서 전체통행발생량은 약 13% 높았으며, 업무통행의 경우 약 9% 차이로 합리적인 오차수준으로 분석되었다. 결과적으로 본 연구의 궁극적인 목표인 도로운영 측면의 자율주행차량 도입에 따른 수요예측을 위해 Activity-based 모형 구축에 앞서 개인통행특성을 반영할 수 있는 Tour를 기반으로 발생량 보정방안으로 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.89-103
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• 2024

처분 환경에서는 혐기성 부식, 방사선 분해, 미생물 분해와 같은 다양한 원인으로 처분용기와 완충재의 경계면에서 기체가 발생할 수 있다. 기체의 발생 속도가 완충재 내부에서의 확산 속도보다 빠를 경우, 완충재 내부에 기체가 압축되어 공극 압력이 증가함으로써 완충재의 물리적 손상을 유발할 수 있다. 특히 이때 발생한 균열을 통해 기체돌파현상이라 불리는 급격한 기체 이동 현상과 함께 방사성 핵종이 누출될 가능성이 있다. 따라서 처분 시스템의 안전성 평가를 위해서는 이러한 기체 발생 및 이동 현상에 대한 이해가 필수적이다. 이 연구에는 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 시험 장치를 문헌 연구를 통해 구축하고, 이를 활용하여 한국형 처분 시스템의 완충재 후보 물질 중 하나인 Bentonile WRK (Clariant Ltd.) 분말로 제작한 압축 시료에 대한 기체 주입 시험을 수행하였다. 시험 결과, 완충재 내 기체돌파현상 발생 지점에서 일반적으로 관측되는 특성인 응력 및 압력의 급격한 상승 경향이 뚜렷하게 관찰되었다. 또한 완충재 팽윤으로 기인한 응력의 범위는 4.7~9.1 MPa이었으며, 기체 유입 압력으로 간주할 수 있는 기체돌파현상 발생 시의 압력은 약 7.8 MPa로 확인되었다. 구축된 장치는 향후 완충재의 초기 물성 및 기체 주입 실험 초기 조건에 대한 데이터베이스 구축을 위한 다양한 실험에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.