• Earthquakes and Structures
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• 제24권6호
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• pp.429-437
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• 2023

This paper studied the prediction of structural damage indices to buildings after earthquake occurrence using Multiple Linear Regression (MLR) and Fuzzy Linear Regression (FLR) methods. Particularly, the structural damage degree, represented by the Maximum Inter Story Drift Ratio (MISDR), is an essential factor that ensures the safety of the building. Thus, the seismic response of a steel building was evaluated, utilizing 65 seismic accelerograms as input signals. Among the several response quantities, the focus is on the MISDR, which expresses the postseismic damage status. Using MLR and FLR methods and comparing the outputs with the corresponding evaluated by nonlinear dynamic analyses, it was concluded that the FLR method had the most accurate prediction results in contrast to the MLR method. A blind prediction applying a set of another 10 artificial accelerograms also examined the model's effectiveness. The results revealed that the use of the FLR method had the smallest average percentage error level for every set of applied accelerograms, and thus it is a suitable modeling tool in earthquake engineering.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2819-2830
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• 2009

하중을 받는 구조 부재는 사용기간 동안 다양한 형태의 손상을 입는다. 실험을 통해 구조물의 안정성을 평가하기 위해서는 많은 노력과 비용이 들고, 경우에 따라서는 측정 불가능한 부분도 있으므로 이들 측정 자료의 빈약함과 오차는 반드시 고려되어야 할 사항이다. 본 논문에서는 정적자료와 동적자료를 사용하는 System Identification 기법에 의한 파라미터 추정과 손상 검색 알고리즘을 소개한다. 정적 자료와 동적 자료에 적합한 형태의 측정 오차를 고려하여 System Identification 기법의 방정식 오차함수와 응답 오차함수를 이용함으로써 트러스 구조물의 강성도와 손상을 추정하였고, 측정 자료가 빈약하고 오차가 포함되어 있는 손상된 구조물을 판단하기 위한 기준을 제시하기 위하여 몬테카를로 반복 시행에 근거한 측정치 섭동법을 수행하였다. 방정식 오차함수와 응답 오차함수에 다양한 형태의 오차를 첨가하여 시뮬레이션 환경에 맞는 오차의 형태를 추정한 결과 정적이나 동적 자료 모두 응답 오차함수에 의한 추정 결과가 방정식 오차함수를 이용한 것보다 월등함을 확인할 수 있었고, 응답 오차함수에 절대오차를 고려한 경우가 정확도면에서 가장 좋은 결과를 가져왔다. 부재의 형태에 따른 추정 오차를 비교한 결과 트러스의 복재가 현재에 비해 상대적으로 큰 편차가 발생하여 현재에 비하여 추정값의 정확성이 저하되었고, 주어진 하중 및 측정 조건에 민감하게 반응하지 못하는 부재는 손상 추정에서 손상의 유무를 결정하기가 쉽지 않다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.205-216
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• 2024

최근 원자력 지진 PSA(Probabilistic Safety Assessment)를 토대로 산업시설물의 지진 PSA를 수행하는 연구가 진행되었다. 해당 연구는 원자력 발전소와 산업시설물의 차이를 파악하고, 최종적으로 운영정지를 목표로 하는 고장수목(Fault Tree)를 구축한 후 시각적 확률도구인 베이지안 네트워크(Bayesian Network, BN)으로 변환하였다. 본 연구는 선행연구를 기반으로 지진으로 유발된 구조손상으로 인해 발생 가능한 화재･폭발에 대해 PSA를 수행하고자 하였다. 이를 위해 화재･폭발을 사건수목(Event Tree)으로 표현하고, BN으로 변환하였다. 변환된 BN은 화재･폭발 모듈로서 선행연구에서 제시된 고장수목 기반 BN과 연계되어 최종적으로 지진 유발 화재･폭발 PSA를 수행할 수 있는 BN 기반 방법론이 개발되었다. 개발된 BN을 검증하기위해 수치예제로서 가상의 가스플랜트 Plot Plan을 생성하였고, 가스플랜트의 설비 종류가 구체적으로 반영된 대규모 BN을 구축하였다. 해당 BN을 이용하여 지진 규모에 따른 전체시스템의 운영정지 확률 및 하위시스템들의 고장확률 산정과 더불어 역으로 전체시스템이 운영 정지되었을 때 하위시스템들의 영향도 분석과 화재･폭발 가능성을 산정하여 다양한 의사결정을 수행할 수 있음을 제시함으로써 그 우수성을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제9권2호
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• pp.106-111
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• 2005

After many casualties of conventional bulk carriers in recent years, a double hull bulk carrier was proposed to enhance the structural safety of a side shell and a transverse bulkhead. In this paper, two alternative structural designs of a double hull bulk carrier were carried out based on the Lloyd's rule. One has the double sided hull with longitudinal stiffeners and the other has that with a girder. The final structural design was examined in comparison with an existing single hull bulk carrier from the viewpoints of cargo hold capacity and the increases of weight and construction cost. Generally, the construction cost of a ship consists of the costs of material, labor and overhead cost. But, in this study, the relative construction cost concept was introduced to compare the economical validity more precisely. In this concept, fixed overhead cost is excluded in the assessment of construction cost, and only the variable overhead cost is added up to labor cost. As the result of this study, a double hull bulk carrier can be constructed within 1% increase of weight and construction cost.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.116-122
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• 2001

본 논문에서는 화재안전공학에서 사용되는 모델링 기법과 통계자료들을 검토하고 구조 신뢰성 분야의 확률론적 안전도 평가방법을 도입하여 선박에 대한 방화설계나 선급 규정을 정량적으로 평가하는 방법을 마련하였다. 본 논문에서 개발된 FSEM(Fire Safety Evaluation Module)은 화재안전도의 척도로서 마지막으로 대피하는 사람의 사망확률을 산정하는 프로그램이며, 이를 이용해서 규정에 의한 방화설비를 갖춘 소규모의 화재실에서 대피자에 대한 사망확률을 추정해 보았고, 민감도 해석을 통해 선박에 대한 정량적인 화재안전 평가에의 적용가능성을 검토해 보았다. 계산결과와 검토로부터 선박화재에 대한 새로운 설계지표와 대피상황에서의 인간행동에 대한 폭넓은 연구의 필요성 및 선박의 특수 상황을 고려할 수 있는 새로운 화재진척 모델에 대한 개발이 수행되어야 함을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.401-408
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• 2015

기존 구조물의 모델 업데이팅 기법은 주로 진동 계측을 통해 얻은 전역적 구조 응답-모달 파라미터-를 이용한다. 모달 파라미터를 이용하여 업데이트된 모델은 전역적 구조 응답을 잘 추정할 수 있지만, 부재 레벨의 안전성 평가를 위한 국부적 응답 예측에는 어려움이 있다. 구조물 내 구조 부재들의 변형률 계측을 통해 응력을 추정하고, 안전성 평가가 이루어진다. 따라서, 본 연구는 모달 파라미터 이외에 로컬 구조 부재들에 가하는 해머 가력을 통해 계측한 변형률을 추가적으로 모델 업데이팅에 이용한다. 본 연구가 제안하는 모델 업데이팅에서 목적함수는 전역적/국부적 계측 응답과 모델의 응답간의 차로 설정되며 NSGA-II를 이용하여 이를 최소화된다. 업데이트 모델에서 예측하는 변형률 응답은 철골조의 안전성 평가에 활용된다. 제안한 기법은 철골 프레임에 대한 시뮬레이션과 해머 가력 실험을 통해 검증된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제29권6호
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• pp.444-450
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• 1997

The current ASME code for reinforced concrete containment structures are not based on probability concepts. The stochastic nature of natural hazard or accidental loads and the variations of material properties require a probabilistic approach for a rational assessment of structural safety and performance. The paper develops design load factors for the serviceability limit state of reinforced concrete containment structures. The target limit state probability is determined and the load factors are calculated by the numerical analysis. Design load factors are proposed and carried out the reliability assessments.

• 한국안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.74-81
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• 2006

Probabilistic Risk Assessment considering statistically random variables is performed for the preliminary design of a Arch Bridge. Component reliabilities of girders have been evaluated using the response surfaces of the design variables at the selected critical sections based on the maximum shear and negative moment locations. Response Surface Method(RSM) is successfully applied for reliability analyses for this relatively small probability of failure of the complex structure, which is hard to be obtained by Monte-Carlo Simulations or by First Order Second Moment Method that can not easily calculate the derivative terms of implicit limit state functions. For the analysis of system reliability, parallel resistance system composed of girders is changed into parallel series connection system. The upper and lower probabilities of failure for the structural system have been evaluated and compared with the suggested prediction method for the combination of failure modes. The suggested prediction method for the combination of failure modes reveals the unexpected combinations of element failures in significantly reduced time and efforts compared with the previous permutation method or system reliability analysis method.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.131-138
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• 2013

면진장치는 상부구조물의 지진력을 감소시키는데 크게 기여하지만, 고감쇠고무 적층받침에 사용되는 고무재료는 시간이 경과함에 따라 열화되어 상부구조물의 동특성과 기기들의 지진응답에 영향을 줄 수 있다. 따라서 면진장치의 경년열화를 고려한 구조물의 지진응답을 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존 문헌을 통하여 분석된 고무의 경년열화 특성을 사용하여 면진장치를 모델링하였다. 면진된 원전의 지진응답을 평가하기 위하여 격납건물과 보조건물을 대상 구조물로 선정하고, 진동수 성분이 다양한 입력지진동을 사용하여 구조물의 고유진동수, 최대지진응답, 층응답스펙트럼을 시간의 경과에 따라 분석하였다. 해석결과에 의하면 면진장치의 경년열화에 의하여 지진응답이 소폭 증가하였으며, 면진장치가 설치된 후 20년까지 지진응답의 증가율이 크게 나타나므로 이 기간에 상세한 검사가 시행되어야 할 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.18-24
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• 2010

본 연구에서는 지진해일에 의한 원자력발전소의 확률론적 안전성 평가를 위하여 취약도 함수 도출에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존의 지진 등을 대상으로 한 외부사건에 대한 확률론적 안전성 평가방법을 분석하여 원자력발전소를 대상으로 한 지진해일의 취약도 평가방법을 제시하였으며 주요 설비 및 구조물에 대한 파괴모드 및 파괴기준을 검토하였다. 최종적으로 원자력발전소의 소외 변압기를 대상으로 지진해일 취약도 평가를 수행하였다. 결과적으로 원자력발전소의 소외변압기는 지진해일 발생시 동수압에 의한 전도와 미끄러짐과 같은 구조적인 손상 보다는 범람에 의한 기능적 손상에 의해서 파손될 가능성이 높은 것으로 평가되었다.