• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제7권3호
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• pp.261-281
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• 2020

Civil structures may experience progressive deterioration and damage under environmental and operational conditions over their service life. Finite element (FE) model updating method is one of the most important approaches for damage identification in structures due to its capabilities in structural health monitoring. Although various damage detection approaches have been investigated on structures, there are limited studies on large-sized space structures. Thus, this paper aims to investigate the applicability and efficiency of sensitivity-based FE model updating framework for damage identification in large space structures from a distinct point of view. This framework facilitates modeling and model updating in large and geometric complicated space structures. Considering sensitivity-based FE model updating and vibration measurements, the discrepancy between acceleration response data in real damaged structure and hypothetical damaged structure have been minimized through adjusting the updating parameters. The feasibility and efficiency of the above-mentioned approach for damage identification has finally been demonstrated with two numerical examples: a flat double layer grid and a double layer diamatic dome. According to the results, this method can detect, localize, and quantify damages in large-scaled space structures very accurately which is robust to noisy data. Also, requiring a remarkably small number of iterations to converge, typically less than four, demonstrates the computational efficiency of this method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권1호
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• pp.53-70
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• 2003

The motivation of this paper is to introduce the modern technology of large-scale cooling tower design. Thereby the innovative design concept for the world's largest cooling tower with a height of 200 m is briefly presented (Harte & Kr$\ddot{a}$tzig 2002, Bush et al. 2002). The new concept was considered not only for safety, but also for preservation of the durability of the structure, because cracking damage in large cooling towers in general cause extremely high cost of maintenance and repair. The paper demonstrates numerically the damage process in large cooling towers (Kr$\ddot{a}$tzig et al. 2001), and describes some basics of the numerical finite element approach for damage propagation modelling of shell structure. A prototype is analysed to trace the progressive damage process, whereby the changes in the dynamical behaviour of the structure, as mirrored in its natural frequencies and the corresponding mode shapes, are presented and discussed. Finally, the example shows that such damage processes develop progressively over the life-time of the shell structure.

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.535-542
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• 2007

The Geumho river watershed located in the middle of the Nakdong river has been threatened by high population growth and urbanization. Of concern specifically is the potential impact of future developments in the watershed on the reduction of base flow and the consequent risk of degradation of ecological habitats in Geumho river. Anticipated increase in imperviousness, on the other hand, is expected to elevate flood risk and the associated environmental damage. A watershed hydrology based modeling study is initiated in this study to assist in planning for sustainable future development in the Geumho river watershed. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) is selected to model the impact of urbanization in the Geumho river watershed on the hydrologic response thereof. The modeling results show that in general the likelihood that the watershed will experience high and low stream flows will increase in view of the urbanization so far achieved.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권2호통권54호
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• pp.231-242
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• 2009

통계적 구조물 손상진단에서 기저분포는 구조물에 손상이 없을 때 획득된 동적 응답 특성이 이루는 통계 분포이다. 일반적으로 구조물에 손상이 발생했을 때 손상에 민감한 구조물의 동적 응답 특성은 기저분포의 꼬리 부근에 주로 나타나게 된다. 최근 연구자들은 기저분포의 꼬리 부분을 정확하게 모사하기 위해 극치분포에 주목하고 있으나, 구조물 손상진단의 관점에서 극치분포의 이론적 이해에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이 연구에서는 신뢰성 있는 통계적 구조물 손상진단을 위해 필요한 극치분포의 점근적 수렴성을 매개변수 추정법을 이용하여 규명한다. 특히, 극치 추출에 필요한 표본크기와 극치분포의 점근적 수렴성의 관계를 정량적으로 보인다. 또한, 극치분포 추정에서 표본크기와 통계적 구조물 손상진단에서 발생하는 손상오류경보 빈도에 대한 관계를 정량적으로 규명한다. 차량 이동하중을 받는 2경간 트러스 교량에서 수치해석 기법을 통해 모사된 가속도 데이터를 이용하여 제안된 기법의 타당성을 검증한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.127-136
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• 2020

화학물질을 이용한 화학테러·사고는 국내·외에서 지속해서 발생, 시도되는 추세이다. 국내의 경우, 환경부 화학물질안전원에서 CARIS(Ver. 2018)를 화학테러·사고 발생지역의 피해 영향 범위 평가 용도로 제공하여 현장 대응에 활용하고 있다. 하지만 현행 CARIS는 실내, 지하 등과 같은 폐쇄된 공간에 대한 영향을 고려하지 못하여 현장에서 요구하는 정밀한 피해 영향 범위 평가 결과를 제공하는데 어려우며 제공되는 정보도 제한적이다. 본 연구에서는 CARIS(Ver. 2018)를 구동하여 획득한 피해 영향 범위 평가 결과와 국내·외 문헌 자료를 비교, 검토하여 제한사항과 개선 방향을 제시하였다. 또한 지하, 실내 등 특수 지점, 지역에 대한 구동 모델 구축의 필요성과 현장 대응 요원 등 포함한 주민에게 제공되는 정보의 방향성을 제안하였다. CARIS의 보완과 수정에 있어 본 연구에서 제안한 방법이 반영된다면 더욱 진보된 화학테러·사고 현장 대응 역량 체계 구축이 될 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.165-173
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• 2023

교량에 발생하는 손상에 대한 관리 및 평가는 정기적인 점검으로 작성된 보고서와 외관조사망도 및 손상물량표를 포함한 점검 및 진단자료에 기초한다. 이러한 자료 대부분은 2D 기반의 문서형식으로 작성되어 있고, 표준화된 방식으로 디지털화하기 어려워 정해진 목적 외의 활용이 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 점검자료를 기반으로 손상을 포함한 BIM 기반 교량모델을 구축하는 방법을 제시하고, BIM 표준을 준용하는 유지관리용 건설정보교환표준인 COBie (Construction Operations Building Information Exchange)를 사용하여 모델로부터 도출한 스프레드시트 데이터 형식의 손상정보들을 교량모델과 연계하여 관리하고 활용하는 방법을 제시하였다. 또한 전술한 방법들을 이용해 손상이 발생한 교량 상부구조 각 부위별 상태등급을 디지털 데이터 기반으로 자동화된 방법으로 평가하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 방법들은 PSC I형 콘크리트 교량의 상부구조를 대상으로 검증이 이루어졌으며 그 실효성이 검증되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.140-148
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• 2010

The Taihu Basin is located in the east coast of China, where the threats of frequent floods have induced construction of massive, complex, hierarchical flood defense systems over the interconnected river networks. Digital modeling of flooding processes and quantitative damage assessment still remain challenging due to such complexity. The current research uses an integrated approach to meet this challenge by combining multiple types of models within a GIS platform. A new algorithm is introduced to simulate the impacts of the flood defense systems, especially the large number of polders, on floods distributions and damages.

• Wind and Structures
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• 제2권1호
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• pp.1-23
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• 1999

Wind effects are critical considerations in the design of topside structures, overall structural systems, or both, depending on the water depth and type of offshore platform. The reliable design of these facilities for oil fields in regions of hostile environment can only be assured through better understanding of the environmental load effects and enhanced response prediction capabilities. This paper summarizes the analysis and performance of offshore platforms under extreme wind loads, including the quantification of wind load effects with focus on wind field characteristics, steady and unsteady loads, gust loading factors, application of wind tunnel tests, and the provisions of the American Petroleum Institute Recommended Practice 2A - Working Stress Design (API RP 2A-WSD) for the construction of offshore structures under the action of wind. A survey of the performance of platforms and satellite structures is provided, and failure mechanisms concerning different damage scenarios during Hurricane Andrew are examined. Guidelines and provisions for improving analysis and design of structures are addressed.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.273-295
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• 2018

In this study, an investigation of a damage detection methodology for global condition assessment is presented. A particular emphasis is put on the utilization of wireless sensors for more practical, less time consuming, less expensive and safer monitoring and eventually maintenance purposes. Wireless sensors are deployed with a sensor roving technique to maintain a dense sensor field yet requiring fewer sensors. The time series analysis method called ARX models (Auto-Regressive models with eXogeneous input) for different sensor clusters is implemented for the exploration of artificially induced damage and their locations. The performance of the technique is verified by making use of the data sets acquired from a 4-span bridge-type steel structure in a controlled laboratory environment. In that, the free response vibration data of the structure for a specific sensor cluster is measured by both wired and wireless sensors and the acceleration output of each sensor is used as an input to ARX model to estimate the response of the reference channel of that cluster. Using both data types, the ARX based time series analysis method is shown to be effective for damage detection and localization along with the interpretations and conclusions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.7-16
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• 2000

본 연구에서는 대상물질을 선점한 후 그에 따른 세 가지 기준 즉 독성, 화재폭발, 환경기준과 각각의 피해예측기법을 설정하고 이 기준들을 알고리즘을 통한 통합한 종합위해등급으로서 선정된 대상물질에 적용하였다. 특히, 환경기준은 포괄적인 개념으로서 USCG 및 MSDS의 환경기준 분류와 NFPA의 건강위해성(Nh) 중 환경관련 부분을 조합하여 환경지수 모델화를 하였다. 또한 각 기준에 따른 피해예측 기법을 선택하여 지역별 인의에 위치한 화학물질 관련업체에 사용 또는 저장 중인 유해화학물질에 대해 적용하여 사용물질에 대한 종합위해등급 설정(단일물질에 대한 가연성, 독성, 반응성, 환경성에 대한 Hazard level 및 표시 모델화) 및 그에 따른 사고시 피해예측 강도산정 (CPQRA, IAEA, VZ eq), Risk contour를 구할 수 있었다. 이 결과 모든 화학공정 및 저장 등에서 발생할 수 있는 독성 누출, 화재폭발의 잠재적 위험성산정을 통한 안전성 평가의 Tool로 활용이 가능하다.