• Geomechanics and Engineering
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• 제28권1호
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• pp.11-23
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• 2022

The response of pile foundations under lateral loads are usually analyzed using beam-on-nonlinear-Winkler-foundation (BNWF) model framework employing various forms of empirically derived p-y curves and p-multipliers. In practice, the p-y curve presented by the American Petroleum Institute (API) is most often utilized for piles in granular soils, although its shortcomings are recognized. The objective of this study is to evaluate the performance of the BNWF model and to quantify the error in the estimated pile response compared to a rigorous numerical model. BNWF analyses are performed using three sets of p-y curves to evaluate reliability of the procedure. The BNWF model outputs are compared with results of 3D nonlinear finite element (FE) analysis, which are validated via field load test measurements. The BNWF model using API p-y curve produces higher load-displacement curve and peak bending moment compared with the results of the FE model, because empirical p-y curve overestimates the stiffness and underestimates ultimate resistance up to a depth equivalent to four times the pile diameter. The BNWF model overestimates the peak bending moment by approximately 20-30% using both the API and Reese curves. The p-multipliers are revealed to be sensitive on the p-y curve used as input. These results highlight a need to develop updated p-y curves and p-multipliers for improved prediction of the pile response under lateral loading.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.565-574
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• 2022

The infrastructures such as offshore, bridges, power plant, oil and gas piping and aircraft operate in a harsh environment during their service life. Structural integrity of engineering components used in these industries is paramount for the reliability and economics of operation. Two regression models based on the concept of Gaussian process regression (GPR) and Minimax probability machine regression (MPMR) were developed to predict stress intensity factor range (𝚫K). Both GPR and MPMR are in the frame work of probability distribution. Models were developed by using the fatigue crack growth data in MATLAB by appropriately modifying the tools. Fatigue crack growth experiments were carried out on Eccentrically-loaded Single Edge notch Tension (ESE(T)) specimens made of API 5L X65 Grade steel in inert and corrosive environments (2.0% and 3.5% NaCl). The experiments were carried out under constant amplitude cyclic loading with a stress ratio of 0.1 and 5.0 Hz frequency (inert environment), 0.5 Hz frequency (corrosive environment). Crack growth rate (da/dN) and stress intensity factor range (𝚫K) values were evaluated at incremental values of loading cycle and crack length. About 70 to 75% of the data has been used for training and the remaining for validation of the models. It is observed that the predicted SIF range is in good agreement with the corresponding experimental observations. Further, the performance of the models was assessed with several statistical parameters, namely, Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE), Coefficient of Efficiency (E), Root Mean Square Error to Observation's Standard Deviation Ratio (RSR), Normalized Mean Bias Error (NMBE), Performance Index (ρ) and Variance Account Factor (VAF).

• 한국안전학회지
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• 제37권5호
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• pp.80-88
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• 2022

The Korean nuclear industry had developed the SPACE (Safety and Performance Analysis Code for nuclear power plants) code, which adopts a two-fluid, three-field model that is comprised of gas, continuous liquid and droplet fields and has the capability to simulate three-dimensional models. According to the revised law by the Nuclear Safety and Security Commission (NSSC) in Korea, the multiple failure accidents that must be considered for the accident management plan of a nuclear power plant was determined based on the lessons learned from the Fukushima accident. Generally, to improve the reliability of the calculation results of a safety analysis code, verification is required for the separate and integral effect experiments. Therefore, the goal of this work is to verify the calculation capability of the SPACE code for multiple failure accidents. For this purpose, an experiment was conducted to simulate a Control Element Drive Mechanism (CEDM) break with a safety injection failure using the ATLAS test facility, which is operated by Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI). This experiment focused on the comparison between the experiment results and code calculation results to verify the performance of the SPACE code. The results of the overall system transient response using the SPACE code showed similar trends with the experimental results for parameters such as the system pressure, mass flow rate, and collapsed water level in component. In conclusion, it can be concluded that the SPACE code has sufficient capability to simulate a CEDM break with a safety injection failure accident.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.123-130
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• 2022

본 논문은 건설현장의 콘크리트 붕괴사고를 사전에 예방하기 위한 조치 중 하나로 감수율에 따른 콘크리트강도 저하에 영향을 미치는 일일 시간대별 변화와 온도의 변화를 시계열데이터로 축적된 기상청 자료를 기반으로 분석했다. 감수율 발생 구간의 예측을 확인할 신뢰성 있는 모델로 규칙적이고 명확한 시계열데이터 모델에 적합한 SARIMA모델을 통하여 p_value는 0.5 이하, coef는 일방향으로 나타나는 등 검증 항목들이 신뢰성 확보에 유의미한 결과를 얻었다. 이러한 신뢰를 바탕으로 확보한 데이터를 이용하여 시간대별 온도변화와 구간별 감수율을 분석한 결과 7~8월, 12~13시, 29~31℃ 구간이 가장 큰 감수율을 나타냄을 알 수 있다. 연구 결과를 이용하여 연구 결과 구간의 요인이 발생하면 배치플랜트에서 물-시멘트 배합설계 시 감수율을 반영한 레미콘을 생산하여 감수율에 따른 콘크리트 압축강도 저하를 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.55-68
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• 2006

공간 지반 정보의 합리적 예측 목적으로, 대상 연구 지역을 포함하는 확장 지역 및 지표면 지질 자료 획득을 위한 추가 부지 조사라는 새로운 두 개념을 도입하여 GIS 기법 토대의 지반-지식 기반 지반 정보화 시스템(GTIS) 구축 기법을 개발하였다. 지역적 모범 적용 연구로서의 경주 지역에 대한 GTIS를 구축하기 위하여 개발된 기법에 따라, 기존 지반 조사 자료의 수집과 연구 목적의 지반 조사가 수행되었고 지표 지층 자료 확보를 위한 추가적인 부지 지표 조사가 실시되었다. 경주 지역의 지반-지식 기반 GTIS 내에서 지구통계학적 크리깅 기법을 적용하여 확장 지역에 대한 공간 지층 정보를 예측하였으며, 이로부터 연구 대상 지역의 공간 지층 정보를 추출하였다. 뿐만 아니라, 지반 관련 실무적 활용 목적의 지층 두께 및 기반암 심도의 공간 분포 지도를 구축하였다. 본 연구의 지반-지식 기반 GTIS와 일반적인 지반공학적 GIS와의 비교 결과, GTIS의 우월성을 표준 편차와 지질 전문가적 판단을 통해 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1233-1243
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• 2023

Shell-and-tube heat exchanger (STHX) is widely used by virtue of its simple structure and high reliability, especially in a space-constrained surface ship. For the STHX of the surface ship, roll, pitch and other motion of the ship will affect the heat transfer performance, resistance characteristics and structural strength of the heat exchanger. Therefore, it is urgent to carry out numerical simulation research on three-dimensional thermal hydraulic characteristics of surface ship STHX under the marine conditions. In this paper, the numerical simulation of marine shell and tube heat exchanger of surface ship was carried out using the porous media model. Firstly, the mathematical physical model and numerical method are validated based on the experimental data of a marine engine cooling water shell and tube heat exchanger. The simulation results are in good agreement with the experimental results. The prediction errors of pressure drop and heat transfer are less than 10% and 1% respectively. The effect of marine conditions on the heat transfer characteristics of the heat exchanger is investigated by introducing the additional force model of marine condition to evaluate the effect of different motion parameters on the heat transfer performance of the heat exchanger. This study could provide a reference for the optimization of marine heat exchanger design.

• 디자인융복합연구
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• 제15권4호
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• pp.1-16
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• 2016

헬스케어 서비스는 모바일이나 디바이스로부터 사용자 개인의 활동량, 생체데이터를 수집하여 제공하는데, 데이터가 종과 횡으로 확장됨에 따라 이를 어떻게 효과적으로 보여 줄 것인가에 대한 연구 필요성이 제기 되었다. 정보의 시각화 과정에서 동일 데이터라 할지라도 어떻게 보여주느냐에 따라 다양하게 해석될 수 있다. 헬스케어 데이터는 사람들의 건강과 직접적으로 연결되어 있는 만큼 왜곡이나 오류 없이 정보 수용자에게 전달되어야한다. 본 연구는 사용자로부터 획득한 데이터의 시각화를 위한 최소 가이드를 제안하고 있다. 문헌연구를 통해 정보디자인을 위한 원칙을 정리하고, 사용자의 동기부여를 획득가치로 상정하고 모바일 헬스케어 시각화 기준을 정의하였다. 이러한 기준을 반영하여 구체적인 시각화를 제안하기 위해 현재값, 계측값, 상대값, 관계데이터, 예상값의 다섯 가지 데이터를 모바일 헬스케어의 지속적인 사용에 필요한 값으로 설정하였고, 헬스케어 서비스를 활성화시키기 위한 기준인 명확성, 변수비교, 간결성, 연관도, 신뢰성, 자결성, 맥락성을 적용하여 구체적인 시각화 가이드를 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.140-140
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• 2021

Urban flood management is a crucial and challenging task, particularly in developed cities. Therefore, accurate prediction of urban flooding under heavy precipitation is critically important to address such a challenge. In recent years, machine learning techniques have received considerable attention for their strong learning ability and suitability for modeling complex and nonlinear hydrological processes. Moreover, a survey of the published literature finds that hybrid computational intelligent methods using nature-inspired algorithms have been increasingly employed to predict or simulate the streamflow with high reliability. The present study is aimed to propose a novel approach, an ensemble tree, Bayesian Additive Regression Trees (BART) model incorporating a nature-inspired algorithm to predict hourly multi-step ahead streamflow. For this reason, a hybrid intelligent model was developed, namely GA-BART, containing BART model integrating with Genetic algorithm (GA). The Jungrang urban basin located in Seoul, South Korea, was selected as a case study for the purpose. A database was established based on 39 heavy rainfall events during 2003 and 2020 that collected from the rain gauges and monitoring stations system in the basin. For the goal of this study, the different step ahead models will be developed based in the methods, including 1-hour, 2-hour, 3-hour, 4-hour, 5-hour, and 6-hour step ahead streamflow predictions. In addition, the comparison of the hybrid BART model with a baseline model such as super vector regression models is examined in this study. It is expected that the hybrid BART model has a robust performance and can be an optional choice in streamflow forecasting for urban basins.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.819-825
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• 2008

이 논문은 케이블텐션을 이용해서 SCST 구조의 형상 형성과 시공에 대해 연구한 논문인데, 이 공법은 균일한 모양의 피라미드로 만들어진 공간구조를 신속하고 경제적으로 시공할 수 있는 공법이 될 수 있다. 초기의 배치에 있어서 상현재와 웨브부재는 일정한 길이이나 하현재는 원하는 최종적인 형상에 비례해서 갭이 주어져 있다. 본 연구에서 제안된 형상 형성법의 적용성과 신뢰성은 축소된 모델과 실물 크기의 실험 모델에 대한 비선형 유한요소 해석과 실험적인 조사를 통해 확인할 수 있다. 연구의 결과, MERO 조인트의 거동 특성은 공간 구조의 형상 해석에서 매우 중요하며 본 논문은 실무에서 형상을 예측할 수 있는 가장 적합한 모델링 기법을 제시하고 있다. 그리고 실제 설계에 필요한 형상 실험의 거동 특성을 보여 주고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.47-55
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• 2023

본 논문에서는 전투체계 위협지수를 머신러닝 모델 중 Gradient Boosting Regreesor, Suppor Vector Regressor를 통해 예측하는 방법을 제시한다. 현재 전투체계는 안전성과 신뢰성이 중시되는 소프트웨어이므로 신뢰성이 보장되지 않은 AI 기술의 적용을 정책상 제한하고 있으며, 이로 인하여 전력화된 국내 전투체계는 AI 기술을 탑재하고 있지 않다. 하지만 AI의 전력화를 목표로 하는 국방부의 정책 방향에 대응하기 위하여, 전투체계의 머신러닝 적용에 필요한 기반 기술을 확보하기 위한 연구를 실시하였다. 이 연구는 위협지수 평가에 필요한 데이터를 수집한 뒤 데이터 가공 및 정제, 머신러닝 모델 선정 및 최적의 하이퍼 파리미터를 선정하여 학습된 모델의 예측 정확도를 판단하였다. 그 결과 테스트 데이터에 대한 모델 점수가 99점 이상으로 도출되었으며 전투체계에 머신러닝 모델의 적용 가능성을 확인하였다.