• 제목/요약/키워드: cost-based optimal maintenance

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부분안전계수를 이용한 감육배관의 신뢰도 기반 건전성 평가 (Reliability-Based Structural Integrity Assessment of Wall-Thinned Pipes Using Partial Safety Factor)

  • 이재빈;허남수;박치용
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권3_1spc호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • Recently, probabilistic assessments of nuclear power plant components have generated interest in the nuclear industries, either for the efficient inspection and maintenance of older nuclear plants or for improving the safety and cost-effective design of newly constructed nuclear plants. In the present paper, the partial safety factor (PSF) of wall-thinned nuclear piping is evaluated based on a reliability index method, from which the effect of each statistical variable (assessment parameter) on a certain target probability is evaluated. In order to calculate the PSF of a wall-thinned pipe, a limit state function based on the load and resistance factor design (LRFD) concept is first constructed. As for the reliability assessment method, both the advanced first-order second moment (AFOSM) method and second-order reliability method (SORM) are employed to determine the PSF of each probabilistic variable. The present results can be used for developing maintenance strategies considering the priorities of input variables for structural integrity assessments of wall-thinned piping, and this PSF concept can also be applied to the optimal design of the components of newly constructed plants considering the target reliability levels.

도로면 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘 개발 (Development of an Optimal Trajectory Planning Algorithm for Automated Pavement Crack Sealer)

  • 유현석;이정호;김영석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.68-79
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    • 2010
  • 도로면 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 공법으로 국내외에 서는 1990년대 초반부터 기존 도로면 크랙실링 작업의 생산성, 안전성 및 품질의 균일성 확보를 목적으로 크랙실링 자동화 장비의 개발을 위한 지속적인 연구개발 노력을 수행해 왔다. 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발함에 있어 특히 경로계획은 주어진 작업 영역 내에서 개발 장비로 하여금 실링될 크랙 네트워크를 시간 효과적으로 횡단할 수 있도록 하는 운항 정보를 제공하게 되므로 이는 개발 장비의 성능을 결정 짖는 매우 중요한 연구주제라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 작업 영역 내 경로계획 데이터의 효과적인 모델링을 통해 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘을 개발하는 것으로써, 경로 집합전체를 완전 탐색하는 2단계 트리 알고리즘과 크랙의 순열만을 탐색하는 1단계 트리 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 성능 측정 및 분석을 통해 최적 경로계획 알고리즘의 적용 범위와 그에 따른 성능 향상 정도를 평가하였다. 이 연구의 결과는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

지수 및 비지수족 분포 모형에 근거한 소프트웨어 최적방출시기에 관한 비교 연구 (The Comparative Study of Software Optimal Release Time Based on Gamma Exponential and Non-exponential Family Distribution Model)

  • 김희철;신현철
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.125-132
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    • 2010
  • 본 연구에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 거친 후 사용자에게 인도하는 시기를 결정하는 방출문제에 대하여 연구 하였다. 방출문제의 분포는 소프트웨어의 결함을 제거하거나 수정 작업 중에도 새로운 결함이 발생될 가능성이 있는 무한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초하였다. 수명분포는 지수 족 분포와 비지수족 분포를 이용한 최적 방출시기에 관한 문제를 비교 제시하였다. 이러한 지수 및 비지수분포에 근거하여 소프트웨어 요구 신뢰도를 만족시키고 소프트웨어 개발 및 유지 총비용을 최소화 시키는 최적 소프트웨어 방출 정책에 대하여 논의 되었다. 본 논문의 수치적인 예에서는 고장 간격 시간 자료를 적용하고 모수추정 방법은 최우추정법을 이용하고 추세분석을 통하여 자료의 효율성을 입증한 후 최적 방출시기를 추정하였다.

기존 도로교의 내진성능향상 방법 선정을 위한 가중치 평가기법 (Weighting-Factored Evaluation Method for Determination of Seismic Retrofitting Schemes for Existing Bridges)

  • 하동호;이지훈;박광순;이용재
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.43-52
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존 도로교의 합리적이고 일관적인 내진성능향상 방법 선정을 위한 가중치 평가기법을 제안하였다. 한반도의 증가하는 지진위험도를 반영하여, 현재 기존교량의 내진성능향상 작업이 다양한 공법을 이용하여 진행 중이나 최적의 공법을 선정하기 위한 적절한 판단기준이 부재한 형편이다. 이에 제안한 기존가중치 평가기법은 구조적 적합성, 경제성, 환경적 영향, 시공성, 유지관리 측면의 다섯 가지 영향인자의 가중치를 부여하여 최적의 내진 보강방안을 선정하는 방법이다. 제안된 가중치 평가기법을 공용중인 도로교 160개교에 적용한 결과 최고점수는 실제 최종 보강방안과 대부분 일치하여 적절한 가중치로 설정되었다고 판단된다. 제안하는 방법을 기존교량의 내진 보강방안 선정 시에 활용한다면, 사회적 비용을 최소화하는 보다 합리적이고 일관적인 보강이 가능할 것이다.

이동 Ad Hoc 네트워크 환경에서 사전 활성화 라우팅 선택과 관리유지 알고리즘 (Pro-active Routing Selection and Maintenance Algorithms for Mobile Ad Hoc Network Environments)

  • 조영주;정일용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.606-614
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    • 2006
  • 기존에 이동 Ad Hoc On-demand 방식의 대표적인 DSR과 AODV 프로토콜 라우팅 알고리즘은 단지 경로의 손실이 발생할 경우에만 경로 발견을 시작하며, 단절된 경로를 발견하고 새로운 경로 확립하는데 막대한 경비와 시간이 소요된다. 본 논문에서는 기존의 대표적인 DSR과 AODV 프로토콜 라우팅 알고리즘에서 제안하는 견고한 On-demand 방식의 사전 활성화 경로 선택과 관리유지 알고리즘의 추가시키는 측면을 연구한다. 본 연구의 핵심 아이디어는 수신되는 패킷의 신호파워 세기가 손실되기 전의 최적 임계치 신호파워 세기까지 근접하게 되면 경로는 손실될 경향이 높다고 간주하는 것과 수신되는 패킷의 신호파워 세기가 최적 임계치 이하로 떨어졌을 경우, 사전경고 패킷을 발생하는 것이다. 사전경고 패킷을 발생 후에, 송신 노드는 계속적으로 패킷이 전송하는 동안 사전에 경로 발견을 시작하기 때문에, 모든 경로의 단절에 대한 잠재적인 가능성을 피할 수 있다. 성능평가 결과에 의하면, 제안하는 견고한 On-demand 방식의 사전 활성화 경로 선택과 관리유지 알고리즘은 기존의 DSR과 AODV 프로토콜보다 패킷 전달율과 평균 지연시간 그리고 오버헤드 측면에서 성능이 우수한 경향을 나타낸다.

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1.7톤급 소형 굴착기용 주행 감속기의 복합 유성기어류에 대한 강도 평가 (Strength Evaluation of Complex Planetary Gear Train of Traveling Reducer for 1.7-Ton Grade Small Excavator)

  • 남석주;배명호;조연상
    • Tribology and Lubricants
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    • 제38권1호
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    • pp.22-26
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    • 2022
  • A 1.7-ton grade small excavator is a construction equipment that can perform various functions in limited spaces where heavy equipment cannot enter easily. Owing to the recent acceleration of urbanization, it has been used increasingly in drainage and gas pipes, as well as for road repair works in urban areas. The power train of a traveling reducer for a 1.7-ton grade small excavator utilizes a complex planetary gear system. Complex planetary gears are vital to the power train of a traveling reducer as it mitigates the fatigue strength problem. In the present study, the specifications of a complex planetary gear train are calculated; furthermore, the gear bending and compressive stresses of the complex planetary gears are analyzed to achieve an optimal design of the latter in terms of cost and reliability. In this study, the actual gear bending and compressive stresses of a planetary gear system are analyzed using a self-developed gear design program based on the Lewes and Hertz equation. Subsequently, the calculated specifications of the complex planetary gears are verified by evaluating the results with the data of allowable bending and compressive stress based on curves of stress vs. number of cycles of the gears.

Box-willson 실험계획법 기반 고강도 자기충전형 콘크리트의 최적설계방법 (Box-Wilson Experimental Design-based Optimal Design Method of High Strength Self Compacting Concrete)

  • 도정윤;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.92-103
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    • 2015
  • Box-Wilson 실험계획법은 보통 중심합성계획법으로 알려져 있으며, 변동성이 존재하는 정보를 실험 계획적 방법으로 수집하는 설계 기법이다. 이 방법은 최소의 설계비용으로 가능한 많은 정보를 얻는 목적으로 고안되었다. 본 연구에서는 60 MPa급 고강도 자기충전형 콘크리트(HSSCC)를 대상으로 다양한 성능에 대한 여러 배합인자들의 효과를 효율적으로 파악하고 최적배합을 찾는 과정에 이 방법을 적용하였다. HSSCC의 배합인자(요인)와 물리적 성능(반응) 사이의 비선형적 관계는 2차 다항식으로 반응표면을 근사화 모델링하였으며, 요인점=25=32개, 축점=2k=10개, 중심점은 각 축에서 2번 씩 10개, 총 52개의 실험점에서 물시멘트비, 단위시멘트량, 잔골재비, 단위플라이애쉬량, 단위고성능감수량의 총 5개의 인자에 따른 압축강도, 통과능력, 재료분리저항성, 제조비용, 밀도 등의 총 5개의 반응을 파악하기 위한 실험이 실시되었다. 연구의 결과 Box-Wilson 실험계획법은 배합인자와 반응 사이의 관계를 과학적인 방법으로 계획하고 객관적으로 해석하는 데 매우 효과적이었으며, 수치해석적인 방법으로 최적배합을 계산할 수 있었다.

수학적 모델과 폭발사고 모델링을 통한 산화에틸렌 공정의 설비 배치 최적화에 관한 연구 (Study for the Plant Layout Optimization for the Ethylene Oxide Process based on Mathematical and Explosion Modeling)

  • 차상훈;이창준
    • 한국안전학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • In most plant layout optimization researches, MILP(Mixed Integer Linear Programming) problems, in which the objective function includes the costs of pipelines connecting process equipment and cost associated with safety issues, have been employed. Based on these MILP problems, various optimization solvers have been applied to investigate the optimal solutions. To consider safety issues on the objective function of MILP problems together, the accurate information about the impact and the frequency of potential accidents in a plant should be required to evaluate the safety issues. However, it is really impossible to obtain accurate information about potential accidents and this limitation may reduce the reliability of a plant layout problem. Moreover, in real industries such as plant engineering companies, the plant layout is previously fixed and the considerations of various safety instruments and systems have been performed to guarantee the plant safety. To reflect these situations, the two step optimization problems have been designed in this study. The first MILP model aims to minimize the costs of pipelines and the land size as complying sufficient spaces for the maintenance and safety. After the plant layout is determined by the first MILP model, the optimal locations of blast walls have been investigated to maximize the mitigation impacts of blast walls. The particle swarm optimization technique, which is one of the representative sampling approaches, is employed throughout the consideration of the characteristics of MILP models in this study. The ethylene oxide plant is tested to verify the efficacy of the proposed model.

새만금 담수 활용을 위한 요구수질별 최적의 수처리 방안 연구 (Design of Optimal Water Treatment Processes based on Required Water Quality for Utilization of the Saemanguem Lake Water)

  • 최경숙;이광야
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권2호
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    • pp.169-178
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    • 2012
  • 새만금 지역의 담수수자원의 활용과 고부가가치 창출을 위해 새만금 담수호를 활용한 요구수질별 용수공급을 위한 최적의 수처리 시스템을 선정하고 이에 대한 비용분석을 통해 요구수질별 담수수자원의 활용방안을 제시하고자 하였다. 다양한 수처리 기법들의 종류, 주요 특성 및 오염인자 제거효율, 공법의 장단점 등의 비교분석을 통해 수질오염인자별 유리한 처리공법을 제시하였으며, 최적의 수처리시스템을 도출하여 새만금 지역 내 요구수질별 수처리 비용을 분석하였다. 연구결과를 통해 SS(Suspended Solid), BOD(Biochemical Oxygen Demand), 탁도 제거를 위해 FDA(Filter Disinfection Adsorption)여과기, 대장균 제거를 위한 UV(Ultra-Violet)처리공정, T-P(Total Phosphorus), T-N(Total Nitrogen) 제거를 위한 FNR(Ferrous Nutrient Removal)공법, 그리고 저농도 염처리 공정을 위해 전기투석법이 유리한 공법으로 조사되어 최적의 수처리시스템의 요소기술로 각각 선정되었다. 각 요구수질별 선정된 수처리공정에 따른 비용분석과 적용사례를 제시하여 새만금지역 담수 활용도를 높이고 부족한 상수원 해결의 대안으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

사물인터넷 기반 원격 제어 및 모니터링 서비스를 위한 경량 암호화 알고리즘 연구 (A Study on the Lightweight Cryptographic Algorithms for Remote Control and Monitoring Service based on Internet of Things)

  • 정종문;랄슨 바즈라차려;황민태
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.437-445
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    • 2018
  • 기기는 큰 고장보다는 사소한 고장이 많이 생기지만 작은 고장에도 출장 기사를 부르는 것과 같은 정비 서비스를 이용하기 때문에 인력과 비용이 낭비되는 경우가 많다. 그래서 사물인터넷을 이용한 원격 제어 및 모니터링 서비스를 사용한다면 이러한 인력과 비용의 소모를 최소한으로할 수 있다. 그러나 원격 제어 및 모니터링 서비스에는 개인정보와 같은 유출 되면 위험한 정보를 사용하므로 보안이 중요하다. 하지만 사물인터넷 기반 모니터링 서비스 기기는 종류가 다양하고 특성상 최소한의 성능을 가지고 있는 경우가 많아 기본적으로 높은 수준의 보안을 기대하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 원격 제어 및 모니터링 서비스를 유형에 따라 네 가지로 분류하고, 유형별로 암호화 요구사항을 도출하였다. 그리고 사물인터넷에 사용해도 높은 성능을 기대할 수 있는 경량 암호화 알고리즘들을 비교·분석하여 장비관리형은 LED, 환경관리형은 DESLX, 환경관리형은 CLEFIA, 휴대관리형은 LEA가 유형별 최적의 경량 암호화 알고리즘임을 도출하였다.