• Smart Structures and Systems
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• 제16권5호
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• pp.873-889
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• 2015

In civil engineering, probabilistic seismic risk assessment is used to predict the economic damage to a lifeline system of possible future earthquakes. The results are used to plan mitigation measures and to strengthen the structures where necessary. Instead, after an earthquake public authorities need mathematical models that compute: the damage caused by the earthquake to the individual vulnerable components and links, and the global behavior of the lifeline system. In this study, a framework that was developed and used for prediction purpose is modified to assess the consequences of an earthquake in quasi real-time after such earthquake happened. This is possible because nowadays entire seismic regions are instrumented with tight networks of strong motion stations, which provide and broadcast accurate intensity measure maps of the event to the public within minutes. The framework uses the broadcasted map and calculates the damage to the lifeline system and its component in quasi real-time. The results give the authorities the most likely status of the system. This helps emergency personnel to deal with the damage and to prioritize visual inspections and repairs. A highway transportation network is used as a test bed but any lifeline system can be analyzed.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.108-113
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• 2021

Recently, a new concept of a one-touch descending lifeline has been proposed to address the drawbacks of the conventional descending lifeline, which can be easily installed and quickly evacuated in the case of a fire emergency. All separate parts for escape are initially mounted in a box, and the link-type support is spread out of the window by pushing the handle attached to the box. In this study, the proposed double square linkage mechanism was redesigned, and its safety is verified by determining an appropriate moment of inertia of the link through finite element analysis using Abaqus. The shape and assembling method of the reel and speed controller were also modified such that the safety belt was simultaneously unfolded with link-type support. Finally, the feasibility of the proposed one-touch all-in-one descending lifeline was confirmed through fabrication.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권5호
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• pp.21-26
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• 2020

A descending lifeline is the only self-escape fire apparatus for fire in high-rise buildings and is installed in most buildings according to fire-fighting law. However, it is difficult to properly use and quickly evacuate during an emergency due to its complex installation methods and procedures, even if users are pre-educated. In this paper, a new one-touch descending lifeline, which simplifies usage procedures and can be used regardless of whether users are educated, is proposed to solve the drawbacks of the conventional descending lifeline. All separate parts that require additional installation are initially assembled in a box, and the concept of a double square linkage is proposed to enable escape in a single motion of pushing the handle attached to the box. Three steps of kinematic design are explored to determine an appropriate configuration of double square linkage, and its dimensions are determined using Matlab and NX CAD software. The proposed all-in-one descending lifeline also follows the enforcement decree of the Fire Control Act, and its feasibility is verified through fabrication.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.139-149
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• 2014

재난 이후 라이프라인의 손상은 지역사회 내 공공서비스의 제공을 지연시켜 서비스를 필요로 하는 시설물로 피해를 확산시킬 수 있다. 이에 라이프라인의 정확한 피해 평가를 기반으로 한 신속한 라이프라인의 복구가 요구되고 있으나, 라이프라인 구성요소간의 복잡한 의존관계와 네트워크적 성격으로 인해 복구계획을 수립하는데 어려움이 따른다. 또한 라이프라인의 위험도 평가 및 영향력 분석과 같은 기존의 연구들 역시 라이프라인 구성요소 간의 상호작용을 확인하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 에이전트 기반 모델을 활용하여 라이프라인 구성요소가 전체 네트워크시스템에 발현하는 연쇄피해효과를 확인하고, 라이프라인 간 상호의존성을 고려한 라이프라인 기능회복 모델을 제시하고자 한다. 이를 통해 전체 네트워크에 파급효과가 큰 라이프라인 구성요소에 우선적으로 복구 자원을 할당할 수 있도록 지원하여, 라이프라인 서비스 공급 중단으로 인한 지역사회의 피해확산을 경감시킬 수 있을 것이라 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권1호
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• pp.147-165
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• 2009

This study proposes a certain measure or investment strategy for decision making associated with seismic retrofitting. This strategy reduces the risk of a large-scale malfunction such as water supply loss under seismic risks. The authors developed a stochastic value index that will be used in the overall evaluation of social benefit, income gain, life cycle costs and failure compensation associated with existing lifeline systems damaged by an earthquake during the remaining service period. Optimal seismic disaster prevention investment of deteriorated lifeline systems is discussed. Finally, the present study provides a performance-based design method for seismic retrofitting strategies of existing lifelines which are carried out using the target probabilities of value loss and structural failure.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.33-42
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• 2018

손상된 라이프라인 시스템의 공공서비스 제공 지연 예측은 지진 대응 체계 마련의 첫 단계이다. 그러나 라이프라인 시스템의 서비스제공가능도는 개별 구조물의 물리적 손상뿐만 아니라 인접한 구조물들로부터의 피해파급에 의해 변동될 수 있다. 이에 본 연구는 라이프라인 시스템의 기능 저하를 유발하는 공통원인피해와 연쇄피해의 발생 확률을 추론하기 위해 베이지안 모형을 작성하고 피해의 인과관계를 고려하여 최종 수요자 중심의 네트워크 강건성을 평가하는 방안을 제시하였다. 또한 완화대책에 따른 네트워크 강건성을 분석하기 위해 국내 대구경북지역의 전력 및 상수도 시스템을 대상으로 지진 규모에 따른 공공서비스의 공급 지연 확률을 예측하였다. 그 결과 사례 지역의 경우 안정적인 전력과 상수 수급을 위해 라이프라인 네트워크를 구성하는 노드들 간 피해파급을 저감하는 것이 효과적임을 확인하였다. 본 연구는 지진 피해 진단의 다양한 불확실성 간 인과관계를 도식화하였다는 데에 의의가 있으며, 지속 가능한 공공서비스 확보를 위한 지역단위 대책 수립을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.61-66
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• 2008

상수관망의 노후화에 따른 잦은 파괴로 인해 보다 효율적인 상수관망 모니터링시스템 구축이 중요한 문제가 되었다. 상수관망의 모니터링 시스템의 하나인 "Smart-Pipe 시스템"은 영구적이며 포괄적인 자동화된 형태의 SIM 시스템으로 기존의 모니터링 시스템에 비해 많은 장점을 가지고 있다. Smart-pipe를 도입하기 위해서는 상수관 파괴를 미리 예측하여 갑작스러운 상수관 파괴를 막는 것과 같이 smart-pipe 설치를 통해 발생하는 간접적 이익의 정량화가 우선되어야 한다. 그러나 이와 관련된 연구는 국내외적으로 매우 미비한 실정이다. 본 연구에서는 smart-pipe의 개념을 기존 상수관 모니터링 시스템과 비교하였으며 smartpipe 설치에 따른 이익을 수용가불편시간으로 정량화하는 방안을 제시하였다. 제안된 방법을 고양시의 상수관망에 적용하여 적용성을 검증하였으며, smart-pipe시스템의 도입을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.15-21
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• 2014

Many kinds of falling prevention systems with a safety block have been supplied in order to prevent falling accidents and acquire the long life and cost down for the maintenance. However, there are not the reliable and domestic the falling prevention system until now. Almost systems were imported from U.S.A, Japan, U.K and Germany. The structural safety of the imported safety block is satisfied sufficiently, but it has heavy weight due to the cover with the aluminum and thickness. Especially, the falling prevention system as the safety block is very expensive. It brings about flow the enormous money out of country. Furthermore it has a heavy weight when workers climbed the ladder with a falling prevention system and moved, many workers are not feeling themselves. Thus, the aim of this work is to develop a commercial self-escape SRL(Self Retracting Lifeline) with the safety block function that has a light weight and an advanced strength. The cost efficiency and convenience of the system and safety for workers also will be improved remarkably even though this system has a light weight. The results show that the maximum stress is obtained in each part by the lower more than yield strength and has sufficient safety in the developed new safety block.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.9-16
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• 2016

2004년 일본의 니가타켄 츄에츠 지방의 나가오카, 오지야시에서 1,450개 이상의 지하구조물이 1.5m까지 부상하였다. 융기손상은 Lifeline 시스템의 일부인 하수 시스템의 흐름뿐만 아니라 교통흐름을 방해로 인해 심각한 문제를 야기 시킨다. 복구작업의 경우 손상된 하수 시스템의 오픈 컷 조사는 나가오카시 정부에 의해 수행되었다. 지진으로 인한 매설된 파이프 라인의 손상에 대한 중요한 데이터는 조사결과로부터 수집하였다. 본 연구는 지하 구조물의 부상량에 영향을 미치는 요인을 SPT 시추공 logs를 통해 손상된 지역의 위치와 파이프라인의 경사를 포함하는 데이터를 사용하여 조사하였다. 지하구조물의 부상과 영향을 받는 지역의 지질학적 특성 사이의 상관관계 분석을 통해 부상현상의 주요변수는 지하수의 깊이, 원지반에서의 점토층 두께, SPT N값인 것으로 밝혔다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권3호
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• pp.309-333
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• 2010

Civil infrastructure, in both its construction and maintenance, represents the largest societal investment in this country, outside of the health care industry. Despite being the lifeline of US commerce, civil infrastructure has scarcely benefited from the latest sensor technological advances. Our future should focus on harnessing these technologies to enhance the robustness, longevity and economic viability of this vast, societal investment, in light of inherent uncertainties and their exposure to service and even extreme loadings. One of the principal means of insuring the robustness and longevity of infrastructure is to strategically deploy smart sensors in them. Therefore, the objective is to develop novel, durable, smart sensors that are especially applicable to major infrastructure and the facilities to validate their reliability and long-term functionality. In some cases, this implies the development of new sensing elements themselves, while in other cases involves innovative packaging and use of existing sensor technologies. In either case, a parallel focus will be the integration and networking of these smart sensing elements for reliable data acquisition, transmission, and fusion, within a decision-making framework targeting efficient management and maintenance of infrastructure systems. In this paper, prudent and viable sensor and health monitoring technologies have been developed and used in several large structural systems. Discussion will also include several practical bridge health monitoring applications including their design, construction, and operation of the systems.