Grouting sleeves are an essential connecting component of prefabricated components, and the quality of grouting has a significant influence on structural integrity and seismic performance. The embedded grouting sleeve (EGS)'s grouting defects are highly undetectable and random, and no effective monitoring method exists. This paper proposes an ultrasonic guided wave method and provides a set of guidelines for selecting the optimal frequency and suitable period for the EGS. The optimal frequency was determined by considering the group velocity, wave structure, and wave attenuation of the selected mode. Guided waves are prone to multi-modality, modal conversion, energy leakage, and dispersion in the EGS, which is a multi-layer structure. Therefore, a time-reversal (TR)-based multi-mode focusing and dispersion automatic compensation technology is introduced to eliminate the multi-mode phase difference in the EGS. First, the influence of defects on guided waves is analyzed according to the TR coefficient. Second, two major types of damage indicators, namely, the time domain and the wavelet packet energy, are constructed according to the influence method. The constructed wavelet packet energy indicator is more sensitive to the changes of defecting than the conventional time-domain similarity indicator. Both numerical and experimental results show that the proposed method is feasible and beneficial for the detection and quantitative estimation of the grouting defects of the EGS.
Austenitic stainless steels (ASS) are extensively employed in various sectors such as nuclear, power, petrochemical, oil and gas because of their excellent structural strength and resistance to corrosion. SS304 and SS316 are the predominant choices for piping, pressure vessels, heat exchangers, nuclear reactor core components and support structures, but they are susceptible to stress corrosion cracking (SCC) in chloride-rich environments. Over the course of several decades, extensive research efforts have been directed towards evaluating SCC using diverse methodologies and models, albeit some uncertainties persist regarding the precise progression of cracks. This review paper focuses on the application of Acoustic Emission Technique (AET) for assessing SCC damage mechanism by monitoring the dynamic acoustic emissions or inelastic stress waves generated during the initiation and propagation of cracks. AET serves as a valuable non-destructive technique (NDT) for in-service evaluation of the structural integrity within operational conditions and early detection of critical flaws. By leveraging the time domain and time-frequency domain techniques, various Acoustic Emission (AE) parameters can be characterized and correlated with the multi-stage crack damage phenomena. Further theories of the SCC mechanisms are elucidated, with a focus on both the dissolution-based and cleavage-based damage models. Through the comprehensive insights provided here, this review stands to contribute to an enhanced understanding of SCC damage in stainless steels and the potential AET application in nuclear industry.
Nanocomposite-reinforced concrete systems have gained increasing attention in bridge construction due to their enhanced mechanical properties and durability. Understanding the transient dynamics of these advanced materials is crucial for ensuring the structural integrity and performance of bridge infrastructure under dynamic loading conditions. This paper presents a comprehensive study of the measurement techniques employed for assessing the transient dynamics of nanocompositereinforced concrete systems in bridge construction applications. A numerical method, including modal analysis are discussed in detail, highlighting their advantages, limitations, and applications. Additionally, recent advancements in sensor technologies, data acquisition systems, and signal processing techniques for capturing and analyzing transient responses are explored. The paper also addresses challenges and opportunities in the measurement of transient dynamics, such as the characterization of nanocomposite-reinforced concrete materials, the development of accurate numerical models, and the integration of advanced sensing technologies into bridge monitoring systems. Through a critical review of existing literature and case studies, this paper aims to provide insights into best practices and future directions for the measurement of transient dynamics in nanocompositereinforced concrete systems, ultimately contributing to the design, construction, and maintenance of resilient and sustainable bridge infrastructure.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.31
no.5A
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pp.351-360
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2011
Jacket-type offshore structures are always exposed to severe environmental conditions such as salt, high speed of current, wave, and wind compared with other onshore structures. In spite of the importance of maintaining the structural integrity for offshore structure, there are few cases to apply structural health monitoring (SHM) system in practice. The impedance-based SHM is a kind of local SHM techniques and to date, numerous techniques and algorithms have been proposed for local SHM of real-scale structures. However, it still requires a significant challenge for practical applications to compensate unknown environmental effects and to extract only damage features from impedance signals. In this study, the impedance-based SHM was carried out on a 1/20-scaled model of an Uldolmok current power plant structure under changes in temperature and transverse loadings. Principal component analysis (PCA) was applied using conventional damage index to eliminate principal components sensitive to environmental change. It was found that the proposed PCA-base approach is an effective tool for long-term SHM under significant environmental changes.
In this study, a comprehensive field monitoring was conducted to understand habitat conditions of fish species in up and downstream of Hoengseong Dam. Based on the monitoring data, riverine health conditions such as composition ratio of fish species, bio-diversity (dominance index, diversity, evenness and richness), index of biological integrity (IBI) and qualitative habitat evaluation index (QHEI) were assessed, and optimal ecological flowrates (OEF) were estimated using the habitat suitability indexes (HSI) established for three fish species Coreoleuciscus splendidus, Pungtungia herzi and Microphysogobio longidorsalis selected as icon species using the physical habitat simulation system (PHABSIM). The total number of species sampled was 20 species, and two species of Zacco platypus (30.4%) and C. splendidus (20.9%) dominated the fish community. As a result, it was revealed that IBI and QHEI values decreased from upstream to downstream along the river. The estimated IBI value ranged from 24 to 36 with average being 30.9 out of 50, rendering the site ecologically fair to good health conditions. HSI for C. splendidus were determined according to three different month in terms of season: Spring (April), Summer (August) and Autumn (October). HSI for flow velocity were estimated at 0.7 to 0.8 m/s for the Spring, 0.5 to 1.0 m/s for the Summer and 0.8 to 0.9 m/s for the Autumn. HSI for water depth were estimated at 0.3 to 0.5 m for the Spring; 0.3 to 0.5 m for the Summer; and 0.3 to 0.4 m for the Autumn. OEF was estimated at 4.2 and $6.5m^3/s$ for the Spring and Autumn, and $12.0m^3/s$ for the Summer. Overall, it was concluded that the Hoengseong Dam has been relatively well protected from the anthropogenic disturbance for the legally protected species including the endemic species studied in this study.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.28
no.6
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pp.1044-1053
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2022
Time domain reflectometry (TDR) is a diagnostic technique to evaluate the physical integrity of cable and finds application in leak detection and localization of piping system. In this study, a cable-shaped leak detection sensor was proposed using the TDR technique for monitoring leakage detection of ship's engine room seawater piping system. The cable sensor was developed using a twisted pair arrangement and wound by an absorbent material. The availability and performance of the sensor for leak detection and localization were evaluated on a lab-scale pipeline set up. The developed sensor was installed onto the pipes and flanges of the lab-scale set up and various TDR waveforms were acquired and analyzed according to the dif erent variables including the number of twists and sheath thickness. The result indicated that the twisted cable sensor was able to produce clear and smooth signal as compared to the TDR sensor with a parallel arrangement. The optimal number of twist was determined to be above 10 per the unit length. The optimal diameter of sheath thickness that results in the desired sensitivity was determined to be ranging from 80% up to 120% of the diameter of the conductor. The linear regression analysis for estimation of leak localization was carried out to estimate the location of the leakage, and the result was a determination coefficient of 0.9998, indicating a positive relationship with the actual leakage point. The proposed TDR based leak detection method appears to be an effective method for monitoring leakage of ship's seawater piping system.
Park, Jong-Woong;Sim, Sung-Han;Jung, Byung-Jin;Yi, Jin-Hak
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.35
no.1
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pp.1-8
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2015
Wind power systems have gained much attention due to the relatively high reliability, good infrastructures and cost competitiveness to the fossil fuels. Advances have been made to increase the power efficiency of wind turbines while less attention has been focused on structural integrity assessment of structural sub-systems such as towers and foundations. Among many parameters for integrity assessment, the most perceptive parameter may be the induced horizontal displacement at the hub height although it is very difficult to measure particularly in large-scale and high-rise wind turbine structures. This study proposes an indirect displacement estimation scheme based on the combined use of inclinometers and accelerometers for more convenient and cost-effective measurements. To this end, (1) the formulation for data fusion of inclination and acceleration responses was presented and (2) the proposed method was numerically validated on an NREL 5 MW wind turbine model. The numerical analysis was carried out to investigate the performance of the propose method according to the number of sensors, the resolution and the available sampling rate of the inclinometers to be used.
Kim, Jeong-Hui;Yoon, Ju-Duk;Jo, Hyunbin;Chang, Kwang-Hyeon;Jang, Min-Ho
Korean Journal of Ecology and Environment
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v.45
no.4
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pp.392-402
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2012
In this study, to analyze the stream health using fish assemblage and make effective management, we conducted fish monitoring in the Hoeya River basin and neighboring streams. A total of 33 species classified into 12 families were collected from 29 sites in 2007. Dominant species was Zacco platypus (Relative abundance, RA: 24.8%), and subdominant species was Rhynchocypris oxycephalus (RA: 16.2%). Eight Korean endemic species and 4 exotic species were identified. Moreover, two species (Opsariichthys uncirostris amurensis and Hemiculter eigenmanni) were translocated from other basin. To evaluate stream health of the study sites, Index of Biological Integrity (IBI) was applied, based on fish assemblages. Overall, IBI values were "C (Fair)" or "D (Poor)" condition, according to the grade except two sites which recorded "B (Good)". The correlation between land use pattern of surrounding watershed and IBI was analyzed to verify impact of development on stream health using fish assemblage. As a result, when percentage of the developmental groups increased, IBI values were decreased (Pearson correlation, r=-0.425, p=0.022). In contrast, increment of percent forest and grass land was positively correlated with IBI (r=0.556, p=0.002). The agricultural group and IBI did not significantly correlate with each other (r=-0.231, p=0.333). In this study, we identified a relationship between land use of surrounding watershed and stream health using fish data (i.e. IBI). These results could be provided useful fundamental information to establish management and restoration plan in the Hoeya River basin and other rivers distributed in Korea.
Kim, Jong-Hyun;Korea Aerospace University, Jae-Seong;Lee, Jung;Kwag, No-Gwon;Lee, Bo-Young
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.29
no.5
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pp.485-492
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2009
The thermal fatigue crack(TFC) is one of the life-limiting mechanisms at the nuclear power plant operating conditions. In order to evaluate the structural integrity, various non-destructive test methods such as radiographic test, ultrasonic test and eddy current are used in the industrial field. However, these methods have restrictions that defect detection is possible after the crack growth. For this reason, acoustic emission testing(AET) is becoming one of powerful inspection methods, because AET has an advantage that possible to monitor the structure continuously. Generally, every mechanism that affects the integrity of the structure or equipment is a source of acoustic emission signal. Therefore the noise filtering is one of the major works to the almost AET researchers. In this study, acoustic emission signal was collected from the pipes which were in the successive thermal fatigue cycles. The data were filtered based on the results from previous experiments. Through the data analysis, the signal characteristics to distinguish the effective signal from the noises for the TFC were proven as the waveform difference. The experiment results provide preliminary information for the acoustic emission technique to the continuous monitoring of the structure failure detection.
Kim, Jinmok;Kim, Donguk;Park, Jinbum;Kim, Jihoon;Kim, Hyoungshick
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.25
no.4
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pp.863-872
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2015
Kernel rootkit is recognized as one of the most severe and widespread threats to corrupt the integrity of an operating system. Without an external monitor as a root of trust, it is not easy to detect kernel rootkits which can intercept and modify communications at the interfaces between operating system components. To provide such a monitor isolated from an operating system that can be compromised, most existing solutions are based on external hardware. Unlike those solutions, we develop a kernel introspection system based on the ARM TrustZone technology without incurring extra hardware cost, which can provide a secure memory space in isolation from the rest of the system. We particularly use a secure timer to implement an autonomous switch between secure and non-secure modes. To ensure integrity of reference, this system measured reference from vmlinux which is a kernel original image. In addition, the flexibility of monitoring block size can be configured for efficient kernel introspection system. The experimental results show that a secure kernel introspection system is provided without incurring any significant performance penalty (maximum 6% decrease in execution time compared with the normal operating system).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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