• 제목/요약/키워드: local damage

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페리다이나믹 소성 모델을 통한 화강암의 고속 충돌 파괴 해석 (Dynamic Fracture Analysis of High-speed Impact on Granite with Peridynamic Plasticity)

  • 하윤도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • 결합 기반 페리다이나믹 모델은 간단한 재료 모델을 통해 취성 재료의 다양한 동적 파괴 특성을 확인할 수 있었지만, 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 많은 한계점이 나타났다. 특히, 절점 간 결합이 서로 독립적으로 작용하여 포아송 비가 고정되고 전단 변형이 표현되는 않는 문제점이 있다. 상태 기반 페리다이나믹 모델은 보다 일반화되고 엄밀한 재료 모델링이 가능하며, 모든 결합의 변형 정보를 통해 각 절점의 거동이 계산되기 때문에 결합 기반 모델에서 표현하지 못한 전단 변형까지도 표현 가능하다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통해 재료 모델을 구성하고, 소성 흐름 법칙으로부터 재료의 완전 소성 거동을 표현할 수 있도록 간단한 재료 모델을 구성한다. 평판 수치 예제를 통해 구성된 완전 소성 재료 모델을 검증하고 응력 변형 곡선을 확인한다. 또한 비국부 접촉 모델링을 통해 서로 다른 두 물체가 충돌하는 현상을 모사하여, 화강암반 모델의 고속 충돌 파괴 해석을 수행하고 결과분석 및 실험현상과 비교한다.

복합유역의 침수해석을 위한 이중배수체계 유출모형의 적용 (Application of dual drainage system model for inundation analysis of complex watershed)

  • 이재준;곽창재;이성호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권4호
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    • pp.301-312
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    • 2019
  • 기후 변화로 인한 국지성 호우의 증가로 도시의 내수침수피해가 증가함에 따라 이중배수체계 모형의 중요성이 증가하였다. 이중배수체계 모형은 지표면의 흐름과 관거의 흐름의 현상을 보다 정확히 표현하기 위하여 표면유출과 관거 유출을 각각의 관련 방정식과 매개변수들을 통해 해석하며, 이를 시각별로 연동하여 동시에 시뮬레이션하는 모형으로 이중배수체계 모형의 침수해석 결과는 도시계획 및 침수예방을 위한 계획 수립시 중요한 자료로 사용되고 있다. 본 연구에서는 자연유역과 도시유역이 혼재되어 있는 복합유역에 이중배수체계를 접목하여 해석이 가능한 COBRA 모형을 실제 유역에 적용하여 그 적용성을 파악해 보고 다른 이중배수체계 모형인 XP-SWMM, UFAM과 비교하여 결과의 적합성을 판단해 보았다. 동일한 대상유역에 대해 3가지 형태의 이중배수체계 모형의 침수해석 결과 및 침수양상을 분석한 결과를 종합해볼 때 우수관망의 용량 부족으로 발생하는 내수침수 특징은 XP-SWMM이 비교적 잘 모의하는 것으로 보였으며, UFAM은 도로의 빗물받이를 고려하는 특징에 따라 타 모형에 비해 가장 낮은 침수해석 결과를 나타내었다. 마지막으로 COBRA는 침수면적과 침수면적의 비율, 최대침수심이 강우량 증가에 비례하는 일반적인 결과와 토양조건에 따라 유효우량을 세밀하게 분류하여 모의하는 모형 특성 및 지표 저류에 의한 침수양상이 나타나는 현실성을 고려할 때 모형의 안정성 측면에서 양호하다고 판단되었다.

태풍대응을 위한 격자 기반 공간정보 활용방안 연구 (A Study on the Use of Grid-based Spatial Information for Response to Typhoons)

  • 황병주;이준우;김동은;김장욱
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.25-38
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    • 2021
  • 연구목적: 지속적으로 발생하는 태풍의 피해를 감소시키기 위해 태풍대응의 예방·대비 단계에서 적극적으로 활용할 수 있도록 표준화된 격자의 활용방안을 제안하였다. 태풍위험지역에 대한 격자 융합정보를 시범적으로 생성함으로써 태풍대응을 위한 격자의 실효성을 확인한다. 연구방법: 태풍 상황대응 시 유용하게 사용될 수 있는 태풍 위험지역에 대한 융합정보를 생성하기 위해 vector, raster 등 다양한 형태의 원천데이터를 사용하여 세밀한 공간 단위로 태풍 위험지역 격자 정보를 구축하였다. 기구축된 정보들과의 호환성 및 각 지자체별로 생성되는 격자 정보의 호환성을 위해 표준화된 격자모델을 적용하였다. 연구결과: 국가지점번호의 격자체계를 적용하여 태풍상황대응시 유용하게 활용될 수 있는 태풍위험지역 격자를 구축하였다. 국가지점번호 격자체계는 다차원 계층구조의 격자크기를 정의하고 있으며, 100m와 1,000m 크기의 격자를 활용하여 서울지역 태풍위험지역 격자를 구축하였다. 결론: 다양하고 조밀한 공간정보를 하나의 격자정보로 융합하여 가시화함으로써 재난 의사결정을 위한 정보의 단순화를 통해 신속한 재난대응을 지원할 수 있다.

음주문제가 있는 자활근로사업 참여자의 음주경험에 관한 질적연구 (A Qualitative Study on the Drinking Experience of Participants in Self-Sufficiency Program with Alcohol Problems)

  • 이은희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.723-737
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    • 2021
  • 본 연구는 음주문제가 있는 자활근로사업 참여자의 음주경험의 의미와 본질을 파악하고자 하였다. 이를 위해 현재 지역자활센터에 자활근로사업에 참여중인 문제음주자 7명을 대상으로 심층면접을 실시하여 자료를 수집하고, 현상학적 질적 방법으로 분석하였다. 연구결과 26개의 주제, 7개의 주제모음, 3개의 범주를 도출하였다. 연구참여자의 음주경험의 본질적 의미는 '직업수행에 대한 성취감과 소속감', '직장생활의 연장', '사회적 관계 유지', '자활참여를 위한 주중 조절음주', '작업환경에 피해를 주지 않기 위한 최소한의 노력', '과음에서 비롯된 결근에 대한 자책과 반성', '음주문제에 대한 자각'으로 드러났다. 분석을 통해 참여자는 직업수행에 대한 성취감과 소속감으로 음주를 하였고, 술자리는 직장생활의 연장이자 사회적 관계를 유지하기 위한 것이었다. 동시에 자활근로사업에 참가하는 평일에는 나름대로 절주를 함으로써 숙취 상태에서 작업환경에 방해가 되는 일이 없기 위한 최소한의 노력을 한다. 과음에서 비롯된 결근은 자책과 반성을 하게 되고, 더 나아가 자신의 문제음주를 자각하는 과정에 있음을 확인했다.

변형률 분포를 가진 탄소섬유복합체의 인장특성에 대한 연구 (Study on Tensile Properties of Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) Laminate with Strain Distribution)

  • 김윤곤
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • 취성재료의 변형률 분포와 인장물성과의 상관관계를 분석하기 위해 변형률 분포를 가지도록 탭부분을 변형한 5개 타입-S0, SD1, SD2, SV1, SV2 - 의 탄소섬유보강폴리머(CFRP) 인장시편군을 시험하였다. 변형률 분포가 큰 SD2, SV2 의 극한응력 및 변형률이 SD1, SV1 보다 작게 나타났는데, 이는 비대칭 형상의 SD타입보다 대칭 형상의 SV의 시험결과에서 더 분명하게 나타냈다. 더불어 본 연구에서 사용한 변형률 분포를 가진 대부분의 시편의 극한 응력 및 변형률은 변형률 분포가 없는 대조군과 비교하였을 때 감소하였다. 이러한 결과는 1) 변형률계를 통해 직접 계측한 변형률의 평균값, 2) 전체변형량을 유효길이로 나눠 산정하는 환산변형률, 3) 탄성계수와 극한하중으로부터 유도하는 (극한)유효변형률을 통해 다각적으로 분석되었다. 변형률계에서 계측된 값은 국소구간 응답을 정확히 나타내지만, 전단면의 응답을 표현하는 것은 아니다. 반면, 환산변형률과 유효변형률은 전단면의 평균거동을 나타내므로, 게이지의 단점을 보완할 수 있다. 특히 유효변형률은 극한하중 부근에서 변형률계 측정값이 게이지 손상이나 비정상적 계측값 등의 원인으로 유효하지 않을 때도 실무적으로도 사용할 있는 보수적인 파단변형률을 산정할 수 있다. 이 값은 부분파단이 발생한 경우에도 사용할 수 있으며, 변형률 분포를 가지는 시편에서 합리적으로 유용하다.

경북 울진·강원 삼척 등 산불에 따른 인구 이동 패턴에 대한 탐색적 연구 (Explorative Study on Movement Patterns in Uljin-gun and Samcheok-si Wildfire Event)

  • 정지혜;황우석;표경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_3호
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    • pp.1805-1815
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    • 2022
  • 2022년에 경북 울진·강원 삼척 등 산불이 발생하였으며, 이는 국내 최장 산불 기록이었지만 인명피해가 없었다. 산불은 지역주민이 직접 피해에 노출되어 대피를 해야 하는 재난으로, 산불 발생 시 대피를 이동 수요를 예측하는 것은 재난관리의 효율성을 위해 반드시 필요하다. 본 연구는 경북 울진·강원 삼척 등 산불 발생에 따라 지역주민의 이동을 분석하여 이동 패턴을 파악하고자 하는 탐색적 연구이다. 이를 위하여 SKT 유동인구 데이터를 활용하였으며, 경북 울진군 및 강원 삼척시의 인구 이동 패턴을 분석하였다. 주요한 연구 결과로는 첫째, 경북 울진군과 강원 삼척시 모두 거주인구 및 방문인구가 감소하는 인구 이동 패턴을 보였으나, 직장인구의 인구이동은 평상시와 유사한 것으로 나타났다. 둘째, 산불의 발화지인 경북 울진군 북면의 거주인구들은 산불을 피해 주변 지역으로 이동하는 것으로 나타났다. 셋째, 이동한 지역은 산불에서 안전하다고 판단되는 지역이며, 이때 긴급재난문자와의 관련성이 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 산불이 발생한 지역의 인구가 산불에 대피하기 위해 이동하는 패턴을 양적 데이터인 유동인구 데이터를 통해 확인하였다는 의의를 지닌다. 또한 산불 발생 시 피해를 최소화하기 위하여 주민들에게 긴급재난문자를 통한 대피소 안내가 중요함을 시사한다.

LSTM 기법을 활용한 수위 예측 알고리즘 개발 시 비정형자료의 역할에 관한 연구: 잠수교 사례 (Role of unstructured data on water surface elevation prediction with LSTM: case study on Jamsu Bridge, Korea)

  • 이승연;유형주;이승오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1195-1204
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    • 2021
  • 최근 이상기후로 인한 국지성호우가 잦아져 하천변 사회기반시설을 포함한 인적·물적 피해가 급증하고 있다. 본 연구에서는 해당 시설들의 침수 피해를 예측·방지하고자 기계학습 중 시계열자료에 특화된 LSTM(Long Short- term Memory)기법을 활용하여 수위 예측 알고리즘을 개발하였다. 연구대상지는 잠수교로 연구기간은 총 6년(2015년~2020년)의 6, 7, 8월로 3시간 후의 잠수교 수위를 예측하였다. 입력자료(Input data)는 잠수교 수위(EL.m), 팔당댐 방류량(m3/s), 강화대교 조위(cm), 서울시 트윗의 개수로 기존 연구에 주로 사용된 정형자료뿐만 아니라 워드클라우드를 통해 구축된 비정형자료도 함께 사용하여 상호 보완형 자료를 구축하고, 비정형자료 활용 유무의 비교·분석을 통해 비정형자료의 역할도 제시하였다. 잠수교의 수위 예측 시 상호 보완형의 자료가 정형자료만을 사용한 경우에 비해 예측 정확도가 향상하였는 데, 이는 인명 피해를 감소시킬 수 있는 보수적인 예/경보가 가능함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 하천변 사회기반시설의 이용자 안전 및 편의 제공에 상호 보완형 자료의 사용이 보다 효과적이라 판단하였다. 향후에는 비정형자료의 종류를 추가하거나 입력자료의 세밀한 전처리를 통하여 더욱 정확한 수위 예측을 기대해본다.

지상과 레이더 자료를 이용한 LAMP 우박 예측 성능의 정성적 검증 (Qualitative Verification of the LAMP Hail Prediction Using Surface and Radar Data)

  • 이재용;이승재;심교문
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.179-189
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    • 2022
  • 우박은 강한 상승 기류에 의하여 빙결 고도 이상에서 수적이 상승과 하강을 반복함에 따라 얼음덩어리로 성장 후 지상으로 낙하하는 현상을 의미한다. 이러한 우박은 단기간 내 국지적인 영역에서 발생하여 농림업 분야에 큰 피해를 미치지만 우박에 대한 예측을 수행하는 국내 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국가농림기상센터 LAMP를 이용한 우박 예측을 소개하고, 2020년 1월부터 2021년 7월까지 발생한 50개의 우박 사례에 대하여 LAMP 우박 예측 성능을 측정하였다. 본 연구에서 조사된 우박 사례의 경우 봄철에 주로 오후 시간대에 발생 빈도가 높았고, 우박의 지속 시간은 평균 15분이었으며, 우박의 직경은 1 cm로 나타났다. LAMP의 우박 예측 성능을 정성적으로 평가한 결과 50개의 사례 가운데 35개 사례에 대하여 우박 예측에 성공하여 탐지율은 70%로 나타났다. LAMP의 우박 예측 성능은 우박을 예측하는 시간이 길어짐에 따라 저하된 것으로 사료된다. 실제 우박 사례에 대한 레이더 반사도를 조사한 결과, 고도에 무관하게 최대 반사도가 40 dBZ 이상이었고, 우박 사례의 약 50%가 30~50 dBZ 사이로 나타났는데, 이러한 결과는 현재 LAMP의 우박 예측 성능을 향후 보완하기 위한 자료로 활용될 것이다. LAMP를 활용한 우박 예측 성능이 향상됨으로써 농림업 분야에서 망 피복 등의 선제적 조치를 통해 우박에 의한 경제적 손실이 줄어들 것으로 기대된다.

환경적 요인에 따른 비파괴 철근 탐사의 오차율에 관한 연구 (A Study on the Error Rate of Non-destructive Rebar Detection Under Different Environmental Factors)

  • 강범주;김영환;김영민;박경한;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.506-513
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    • 2021
  • 철근콘크리트 구조물의 내구성 및 안전성은 콘크리트의 균열 및 강도와 더불어 철근의 배근상태나 콘크리트 피복 두께에 크게 의존한다. 콘크리트 내에 매립되어 있는 철근 정보를 정확히 파악하는 방법엔 국부 파괴법과 비파괴 철근 탐사 시험이 있다. 일반적으로 부재 손상을 최소화하기 위해 비파괴 철근 탐사 시험을 통해 파악하며, 비파괴 철근 탐사 시험에는 전자파레이더법, 전자기유도법, 방사선법 등이 있다. 콘크리트의 함수율과 온도는 콘크리트의 전기적 특성인 유전율에 영향을 미쳐 비파괴 철근 탐사 시험 결과에 간섭을 방생시킨다. 따라서 본연구에서는 콘크리트의 표면수율과 온도에 따라 전자파레이더법과 전자기유도법이 받는 영향을 분석하였다. 장비와 기술의 발달로 원리와 상관없이 24℃ 시험체에서는 평균 오차율이 5% 이하로 나타났으며 특히 전자기유도법의 경우 매우 높은 정확성을 갖는 것을 확인하였다. 전자파레이더법은 습윤상태보다 건조상태에서 상대적으로 오차율이 작은 특성을 나타내었으며, 고온에서는 다소 높은 오차율이 나타났다. 탐사 대상의 온도가 낮고 건조한 경우 전자파레이더법을 적용하고, 탐사 대상이 습윤상태이거나 고온에서는 전자기유도법을 사용하여 오차를 감소시킬 수 있음이 확인되었다.

조업기인 어업쓰레기 발생추정량에 대한 어업 및 해양환경 관련 정책 비교분석 (A Comparative Analysis of Fishery and Marine Environment-related Policies on Estimated Amount of Fishery Debris Caused by Fishing)

  • 성은혜;김경신
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.906-917
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 조업기인 어업쓰레기 발생(추정)량에 대한 어업 및 해양환경 정책의 범주별 차이를 비교하고, 독립변수와 종속변수의 상관성을 분석하는 것이다. 독립변수는 세 가지로 구분되는데, 사전 예방정책, 현행 관리정책, 사후 대응정책이다. 사전 예방정책에는 친환경어업 지원사업, 제도적 예방활동, 물리적 차단 시설 설치가 있다. 현행 관리정책에는 관련 선박 운영, 어업질서 확립, 어업구조조정, 어장환경 개선이 해당된다. 사후 대응정책에는 하천~해안변 쓰레기 정화, 해양·침적·부유쓰레기 수거, 조업 중 인양쓰레기 수매, 어업관련 폐기물 처리, 해양쓰레기 피해복구가 포함된다. 측정지표는 각 사업별 결산액이다. 종속변수는 조업으로 인한 어업쓰레기 발생 추정량이고, 측정지표는 연안 통발 및 자망과 그 부속어구 유실량의 합이다. 평균순위 차이 검증결과 어업쓰레기 발생 추정량은 해역별로는 동해안이 가장 높게 나타났고, 기초자치단체별로는 시 지역이 가장 높게 나타났다. 해양환경 관련 결산액은 군 지역에서 가장 많이 투입하고 있었고, 대부분의 변수에서 유의한 차이가 나타났다. 어업쓰레기 발생 추정량과 관련있는 변수는 사후 정책 중 조업 중 인양쓰레기 수매 사업과 폐기물 처리 지원 사업이었다.