• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.34-45
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• 2018

원자력발전소는 총 사업비 약8.6조, 사업기간 10년 이상이 소요되는 대형 국가기반사업이며, 60년 이상 운영되는 국가경제 및 국민의 안전과 밀접한 시설이다. 따라서 설계, 건설, 운영 등 프로젝트 일련의 과정에서 정확하고 경제적 의사결정이 가능하도록 정확한 정보와 일관된 물리적 형상이 유지되어야 한다. 하지만 원전산업은 다른 산업에 비해 복잡하고 규제가 많아 일찌감치 형상관리의 중요성이 널리 인식되어왔지만, 목적과 주체가 명확하지 않아 체계적인 형상관리에 한계가 있었다. 따라서 본 논문은 많은 격실로 이루어진 APR1400을 설계요건과 형상정보를 반영한 실(Room)기반 데이터베이스 구축 방안을 제시하였다. 실 속성을 구분하는 4가지 요소를 선정하였으며, 이를 기반으로 한 데이터베이스를 활용하여 완성도 높고 체계적인 원자력발전소의 형상관리 체계 활용에 일조하고자 한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 2013

해양플랜트의 설계는 위험요인을 정량적 위험성평가를 통해 계량화하여 그 결과를 설계에 반영하는 것이 일반화되어 있다. 대표적인 위험요소인 화재 위험에 대해서도 이는 마찬가지다. 계량화된 화재 위험에 대해 작업자들이 탈출하는 동안 안전설비의 기능을 유지하고 발생된 화재가 더 크게 전이(escalation)되는 것을 방지하는 것이 방화대책의 궁극적인 목적이다. 본 논문에서는 대표적인 방화대책인 능동방화대책과 수동방화대책의 적용사례를 살펴보고 수동방화대책의 설계기법들을 소개한다. 수동방화대책은 효과적인 방화기법이지만 초기 투자비가 많이 소요되고 운용과 유지보수에 애로사항이 크다. 따라서, 최근 들어 발주자들은 수동방화대책을 최적화하도록 해양플랜트 설계자에게 요청하는 추세이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.339-352
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• 2023

Prediction of the time-related traits of pebble flow inside pebble-bed HTGRs is of great significance for reactor operation and design. In this work, an image-driven approach with the aid of a convolutional neural network (CNN) is proposed to predict the remaining time of initially loaded pebbles and the time interval of paired flow images of the pebble bed. Two types of strategies are put forward: one is adding FC layers to the classic classification CNN models and using regression training, and the other is CNN-based deep expectation (DEX) by regarding the time prediction as a deep classification task followed by softmax expected value refinements. The current dataset is obtained from the discrete element method (DEM) simulations. Results show that the CNN-aided models generally make satisfactory predictions on the remaining time with the determination coefficient larger than 0.99. Among these models, the VGG19+DEX performs the best and its CumScore (proportion of test set with prediction error within 0.5s) can reach 0.939. Besides, the remaining time of additional test sets and new cases can also be well predicted, indicating good generalization ability of the model. In the task of predicting the time interval of image pairs, the VGG19+DEX model has also generated satisfactory results. Particularly, the trained model, with promising generalization ability, has demonstrated great potential in accurately and instantaneously predicting the traits of interest, without the need for additional computational intensive DEM simulations. Nevertheless, the issues of data diversity and model optimization need to be improved to achieve the full potential of the CNN-aided prediction tool.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.75-85
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• 2006

현재 우리나라 2차로도로 횡단면 설계기준은 설계속도별 최소 차로폭과 길어깨 기준은 있으나, 다양한 횡단면 구성안이 없어 전국이 획일적인 도로구조 형태를 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 2차로도로의 사고유형별 원인을 규명하고 그에 따른 교통운영 및 안전성 측면에서 횡단면 개선 방안을 수립하고, 평가척도를 선정하였으며, 평가과정을 통해 새로운 횡단면 설계기준을 제시하고 이를 검증하였다. 연구결과 같은 2차로도 도로폭 $9{\sim}12.9m$ 보다 $6{\sim}8.9m$ 도로가 사고율이 매우 높은 것으로 나타났으며, 대표적 사고유형들의 개선점은 차로 및 길어깨 확장으로 나타났다. 시뮬레이션 결과 도로폭 6$\sim$7m 는 교통량 1,000vph에서 급격한 지체 시간 상승을 보이고 있으나. 도로폭 10$\sim$11.5m도로는 1.200vph에서 약간의 변화를 보였다. 이 결과(pcu/일)를 국도와 지방도 일평균교통량(대/일)분포와 비교분석 하여 다양한 횡단면 기준을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.309-316
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• 2020

항만 진입항로 설계 시에는 선박 입출항에 따른 통항 안전성이 우선적으로 확보될 수 있도록 적정한 항로 폭이 고려되어야 한다. 통항 안전성에 요구되는 최소 항로 폭 산출은 선종별 선박의 크기와 운항 속력 등에 따라 상이하게 나타나는 조종성능을 포함한 선박 요소, 바람, 조류 및 파랑에 따른 환경적 요소, 그리고 운항자 개인별 경험과 판단력 등에 따른 인적 요소 및 해상교통량, 항해지원 시설 등의 기타 요소를 종합적으로 검토하여 결정해야 한다. 그러나, 우리나라 항로 폭 설계 기준이 국제수상교통시설협회나 미국, 일본 등의 기준과 비교할 때 단순히 선박 길이 요소만으로 산정하고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 본 연구에서는 배속 선박조종시뮬레이션을 활용하여 다양한 형태의 선박 및 환경적 요소를 고려하여, 직선항로에서 일방통항에 요구되는 적정 항로 폭에 대한 평가를 실시하였다. 대표적인 연구 결과로 일반적인 운항 선속 10노트 기준 풍속 25노트의 바람과 유속 2노트의 조류, 파고 약 3 m의 파랑이 작용할 경우, 15만 GT급 크루즈선은 선박 길이(L) 대비 0.67~0.91, 1만 2천 TEU급 컨테이너선은 0.79~1.17, 30만 DWT급 원유운반선은 1.02~1.59에 해당되는 최소 항로 폭이 필요한 것으로 분석되었다. 해당 결과는 우리나라 항로 설계기준의 개선 필요성 및 선박 대형화에 따른 통항 안전성 확보에 요구되는 최소 항로 폭 결정 등에 직접적으로 활용이 가능할 것이라 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.393-402
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• 1995

원자로냉각재계통의 설계를 위한 구조해석 분야에는 원자로의 정상운전 과정에서 발생하는 유체의 온도와 압력의 변화에 의해 냉각재계통에 발생하는 정적하중해석, 지진과 가상적인 분지관 파단사고에 의해 냉각재계통에 발생하는 동적하중해석분야로 구분할 수 있다. 원자로냉가재계통의 구조해석은 원자력발전소의 안전성 화보 측면을 중시하여 해석시 충분한 여유도를 고려한 보수적인 해석 방법을 원용한다. 지진이나 가상적인 분지관 파단사고에 의한 냉각재계통의 구조해석은 사고시 냉각재계통의 안전성을 유지하는 방어적인 개념으로서 기기의 건전성을 확보하기 위하여 충분한 보수성과 안전여유가 해석시 고려된다 정상운전에 의해 냉각재계통에 발생하는 하중은 원자력 발전소의 상존하는 하중의 개념으로서 냉각재계통의 기본 설계 하중으로 인식된다. 특히 고온 고압의 유체로 인하여 발생하는 냉각재 계통의 열팽창 현상은, 정상운전 하중으로 인하여 나타나는 전형적인 거동으로서, 냉각재계통 구조해석 결과읜 중요한 지표로서 인식된다. 따라서 냉각재계통의 열팽창 현상을 정확히 예측하는 것은 원자로 냉각재계통 구조해석의 가장 중요한 목표중의 하나이다. 본 연구에서는 정상운전 하중에 의한 원자로 냉가재계통의 열팽창 거동을 해석하기 위한 냉각재계통의 모델링 방법과 해석 방법을 제시하였다. 해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 최근 건설 완료 단계에 돌입한 표준형 1000 MWe 급 가압경수로(Pn)의 고온기능시험 (Hot Function Test)과정에서 실측한 자료를 근거로 하여 원자로냉각재계통의 열팽창 거동 해석의 타당성을 입증코자 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.1-10
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• 2012

선진국에서는 다양한 건축용도의 위험등급을 분류하여 해당 위험등급의 수준에 적합한 방수패턴을 가진 스프링클러의 방수규격을 기준으로 용도별 위험등급 기반의 성능설계를 실시하고 있는 반면에, 국내에서는 건축공간용도의 거주밀도나 화재하중밀도가 표준화하고 있지 않아 위험등급조차 설정하지 않은 채 균일한 방수패턴을 가진 표준형 스프링클러 헤드를 일률적으로 적용하고 있는 실정이다. 이런 실정으로 인해 국내에서는 스프링클러의 방수패턴에 대한 요구사양이 다양하게 필요하지 않아 선진국과 같이 다양한 방수상수를 가지면서 방호면적을 달리하는 다양한 종류의 헤드 개발이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 그러므로 국내의 주요 건축공간용도에 대한 화재하중밀도를 조사하여 표준 값을 제시하고 영국 LPC나 미국 NFPA에서 정하고 있는 위험등급별로 분류한 결과 크게 다르지 않음을 발견하였다. 따라서 공간용도별 위험등급 기반의 성능 설계를 우리나라에서 적용하기위한 기초적인 토대를 마련하고 국내 스프링클러 헤드개발환경을 개선하기 위한 오리피스와 방수상수를 다양화함으로써 특수한 고위험공간용도에서 효과적으로 적용 가능한 라지 드롭형, ELO형, 또는 ESFR형 등의 스프링클러 헤드 개발을 촉진하도록 유도하였다. 결론적으로 위험등급별로 다양하게 적용되는 스프링클러 헤드를 체계적으로 분류하여 국내 건축용도에 적용 가능한 최적의 방수패턴에 대한 기본사양을 정립하여 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.86-92
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• 2007

This paper presents the development of fire-fighting and rescue robot for Outdoor Environment. In the procedure of this development, we follow Target Oriented Design (TOD) which is recognized as the systematic methodology to design a system by specifying the target clearly. For some real fire fighting tasks (e.g. tasks in shopping street and a market), narrow road make it difficult for existing fire engine to access the firing place. On the other hand, for dangerous tasks (e.g. gasoline station and a storehouse) the explosive materials make it impossible for fire-fighters to access the firing place. Moreover, the smoke and the high-temperature caused by fire make fire fighting difficult. In this situation, the solution is to develop the fire-fighting and rescue robot. TOD is performed firstly by analyzing the environment properties of fro place and the demanded tasks and the fire-fighting and rescue robot is manufactured. For safety, the fire fighting robot should be controlled by remote operation to keep the operator away from the fire, and the control system is divided into three parts: the robot controllers, controller for remote operating device and wireless communication system. We have selected and developed appropriate hardware and software for each part of control system with considering TOD. As a result, the fire-fighting robot functions correctly and the performance and usefulness of our control architecture is validated by successfully performing some fire-fighting tasks.

• 로봇학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.441-447
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• 2017

Robot arms are being increasingly used in various fields with special attention given to unmanned systems. In this research, we developed a high payload dual-arm robot, in which the forearm module is replaceable to meet the assigned task, such as object handling or lifting humans in a rescue operation. With each forearm module specialized for an assigned task (e.g. safety for rescue and redundant joints for object handling task), the robot can conduct various tasks more effectively than could be done previously. In this paper, the design of the high payload dual-arm robot with replaceable forearm function is described in detail. Two forearms are developed here. Each of forearm has quite a different goal. One of the forearms is specialized for human rescue in human familiar flat aspect and compliance parts. Other is for general heavy objects, more than 30 kg, handling with high degree of freedom more than 7.

• Advances in Energy Research
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• 제6권1호
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• pp.75-90
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• 2019

Anthropogenic greenhouse gas emissions are rising rapidly despite efforts to curb release of such gases. One long term potential solution to offset these destructive emissions is the capture and storage of carbon dioxide. Partially depleted hydrocarbon reservoirs are attractive targets for permanent carbon dioxide disposal due to proven storage capacity and seal integrity, existing infrastructure. Optimum well completion design in depleted reservoirs requires understanding of prominent geomechanics issues with regard to rock-fluid interaction effects. Geomechanics plays a crucial role in the selection, design and operation of a storage facility and can improve the engineering performance, maintain safety and minimize environmental impact. In this paper, an integrated geomechanics workflow to evaluate reservoir caprock integrity is presented. This method integrates a reservoir simulation that typically computes variation in the reservoir pressure and temperature with geomechanical simulation which calculates variation in stresses. Coupling between these simulation modules is performed iteratively which in each simulation cycle, time dependent reservoir pressure and temperature obtained from three dimensional compositional reservoir models in ECLIPSE were transferred into finite element reservoir geomechanical models in ABAQUS and new porosity and permeability are obtained using volumetric strains for the next analysis step. Finally, efficiency of this approach is demonstrated through a case study of oil production and subsequent carbon storage in an oil reservoir. The methodology and overall workflow presented in this paper are expected to assist engineers with geomechanical assessments for reservoir optimum production and gas injection design for both natural gas and carbon dioxide storage in depleted reservoirs.