항해안전 감시시스템을 위한 선박안전성능 평가방안 연구

김승태(Seung Tae Kim),이대학(Dae Hak Lee),박철민(Cheol Min Park),이은정(Eun Jeong Lee) 한국항해항만학회 2017 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.추계

최근 빈번한 항해 사고에 대응하여 항해 안전에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히 항해중인 선박의 안전 항해에 대한 육상 감시기술 개발에 많은 노력이 기울려 지고 있다. 이러한 육상용 항해안전 감시시스템은 항만 교통 번잡도에 따른 조종 위험성 평가 기능 및 해양기상에 따른 선박 안전성능 평가 기능 등으로 구성되며, 선박 안전성능 평가를 위하여 선박에서 전송되는 AIS정보를 운항정보로 변환하여 구축된 선박별 동특성 정보와 연결한 후 안전성능지수를 도출하는 기술 구현이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 항해안전 감시시스템 개발을 위하여 환경 요인에 의한 항해중 선박의 위험 요소를 분석, 항해안전 평가 모델을 개발한 후 개발된 평가 모델에 대한 평가 기준을 제시하였고 각 평가 모델의 결과를 정량적 지수형태로 도출하여 안전항해 감시시스템의 정량적 평가 기능을 지원하였다.

운영중인 동조질량 감쇠기의 동특성 추정

황재승,김시윤,이승우 한국풍공학회 2021 한국풍공학회지 Vol.25 No.2

본 연구에서는 구조물의 진동제어를 위하여 사용되는 가장 대표적인 수동형 제진장치로 알려진 동조질량 감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)의 동적특성을 운영 중에 추정하는 기법에 대해서 다룬다. 동적특성 추정법은 무향칼만필터에 기반하고 있으며, 구조물과 TMD의 계측 가속도를 이용한다. TMD 파라미터 중에 마찰계수를 추정 파라미터로 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우로 구분하여 마찰계수가 TMD의 동적특성에 미치는 영향을 평가하였다. 추정된 TMD 파라미터와 TMD에 의해서 분화된 두 개의 인접모드의 동적 특성을 이용하여 제어 대상 모드의 동적특성을 추정하여 제진장치에 의한 제어성능을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 TMD 파라미터 추정법을 실 구조물 계측응답에 적용한 결과 안정적인 파라미터 추정이 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며 제어성능 평가가 가능함을 검증하였다. In this study, a technique for estimating the dynamic properties of a tuned mass damper (TMD) in operation, a passive vibration device used for vibration control of structure, is addressed. The dynamic parameter estimation method is based on the unscented Kalman filter(UKF) and uses the acceleration response of the target structure and the TMD. Among the TMD parameters, the effect of the friction coefficient on the dynamic characteristics of the TMD was evaluated by considering the cases where the friction coefficient was considered or not. The control performance by TMD was also evaluated by estimating the dynamic characteristics of the target structural mode using the estimated TMD parameters and the dynamic characteristics of the two adjacent modes popped up by the TMD. From the simulation results of applying the proposed parameter estimation method to in-situ structure, it was found that a stable parameter estimation was made, and the evaluation of control performance by TMD can be verified.

초고층건축물에 적용가능한 후설치 기계식 앵커시스템의 성능평가

김학영(Kim, Hak-Young),박태원(Park, Tae-Won),정란(Chung, Lan),한주연(Han, Ju-Yoen) 대한건축학회 2017 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.37 No.1

정밀공작기계용 이송시스템의 성능평가 사례

박천홍(Chun Hong Park),황주호(Joo Ho Hwang) Korean Society for Precision Engineering 2004 한국정밀공학회지 Vol.21 No.8

확률론적 내진성능평가를 위한 PSC Box 거더교의 지진취약도 해석

송종걸(Song Jong-Keol),김학수(Jin He-Shou),이태형(Lee Tae-Hyung) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 A Vol.29 No.2A

구조물의 지진취약도 곡선은 최대지반기속도, 가속도 스펙트럼(S<SUB>a</SUB>) 혹은 변위 스펙트럼(S<SUB>d</SUB>)등과 같은 지진의 크기를 나타내 는 다양한 수준에 대하여 정해진 손상상태를 초과할 확률을 나타내는 것으로 구조물의 내진성능과 지진위험도를 평가하는데 아주 중요하다. 본 논문의 목적은 국내 교량의 대표적인 형식의 하나인 PSC BOX 거더교에 대한 지진취약도를 분석하는 것이다. 이를 위해 실제지진기록을 사용하여 국내 내진설계기준에 적합한 인공지진을 작성하여 예제교량에 대한 비탄성 시간 이력해석을 수행하여 Shinozuka 등이 제안한 방법을 사용하여 지진취약도 곡선을 작성하였다. 최대지반가속도에 비해 구조물의 손상을 나타내기에는 S<SUB>a</SUB>와 S<SUB>d</SUB>가 보다 적절하므로 지진취약도 곡선을 S<SUB>a</SUB>와 S<SUB>d</SUB> 단위로 전환하여 나타내었다. 비탄성 시간 이력해석에 의해 평가된 최대지반가속도, S<SUB>a</SUB>, S<SUB>d</SUB> 단위의 취약도 곡선을 HAZUS에서 사용하는 간편식을 이용한 지진취약도 곡선과 비교하여 평가하였다. Seismic fragility curves of a structure represent the probability of exceeding the prescribed structural damage state for a given various levels of ground motion intensity such as peak ground acceleration (PGA), spectral acceleration (S<SUB>a</SUB>) and spectral displacement (S<SUB>d</SUB>). So those are very essential to evaluate the structural seismic performance and seismic risk. The purpose of this paper is to develop seismic fragility curves for PSC box girder bridges. in order to construct numerical fragility curve of bridge structure using nonlinear time history analysis, a set of ground motions corresponding to design spectrum are artificially generated. Assuming a lognormal distribution, the fragility curve is estimated by using the methodology proposed by Shinozuka et al. PGA is simple and generally used parameter in fragility curve as ground motion intensity. However, the PGA has not good relationship with the inelastic structural behavior. So, S<SUB>a</SUB> and S<SUB>d</SUB> with more direct relationship for structural damage are used in fragility analysis as more useful intensity measures instead of PGA. The numerical fragility curves based on nonlinear time history analysis are compared with those obtained from simple method suggested in HAZUS program.

기능 개선의 내재화를 통한 강상판 교면포장의 LCC 분석

백재욱,박대효 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.5

LCC 분석은 비용평가만을 위한 개별적인 방법이 아닌 가치 개선을 위해 기능평가와 상호 연계되어 이루어지는 방법이다. 점차 LCC 분석의 정확성은 높아지고 있으나 비교적 최근에 개발․적용되어진 재료나 형식들에서는 공용기간이 확보되지 않아 여전히 유지관리 이력을 추정하기가 어려워 신뢰도가 떨어진다. 이런 배경으로 본 연구는 유지관리 프로파일을 설정하기 어려운 대안들에 대해서 기능적인 증감사항이 비용과 연계되어 분석되어지는 LCC 방법론을 제시하고자 한다. 최근 강상판 교면포장은 중차량과 교통량의 증가로 소성변형 등 문제점이 발생하여 기존의 포장을 대체할 수 있는 새로운 혼합물포장의 개발이 활발히 이루어지고 있다. SMA, Guss 및 PSMA 포장을 사례로 들어 대안 간에 비교된 성능척도가 상대평가계수로써 유지관리 프로파일 항목에 포함되어 LCC 분석이 이루어졌다. LCC analysis is a method that coordinates with function evaluation for value improvement, rather than a separate one for cost evaluation. Although its accuracy is rising, materials and structural types developed or applied relatively recently have yet to obtain a sufficient maintenance profile DB, inducing reliability to reduce from difficulties in estimating maintenance records. Based on the abovementioned background, this paper presents the LCC methodology of coordinating functional intensification matters with cost for analysis on alternatives with difficulties in setting maintenance profile. Recently, steel plate bridge deck pavements are faced with problems such as plastic deformation due to the increase in heavy vehicles and traffic, promoting the development of a new compound pavement. This paper execute LCC analysis by mentioning case studies of SMA, Guss and PSMA pavements to include performance scale compared between alternatives as relative evaluation coefficients into the maintenance profile.

비내진 설계된 철근콘크리트 아파트의 성능점 도출에 관한 연구

권기혁,Kwon. Ki-Hyuk 한국방재학회 2005 한국방재학회논문집 Vol.5 No.4

21세기 한반도에는 인명과 사회 경제 시스템에 큰 피해를 초래할 수 있는 대규모 지진활동이 활발할 것으로 추정되고 있다. 서울시에서 수행한 `서울시 지진대응 모델 개발`에 관한 연구에서 서울지역에 규모 6.3이상의 가상지진이 발생할 것으로 예측하였다. 국내의 축적된 연구 결과가 부족하고 국내 현실을 반영한 제반 요소들이 충분히 평가 검증되지 않은 상태이기 때문에 기존의 지진피해 평가 기법을 적용하기에는 근본적인 제약이 있다. 따라서, 국내 현실에 보다 적합한 다양한 연구를 수행하기 위해서는 기초적 연구들이 먼저 수행되어야 한다. 본 연구는 국내에 적합하고, 신뢰성 있는 지진피해 평가시스템 구축을 위한 기초연구의 하나로서 비내진 설계된 철근콘크리트 아파트 건축물을 대상으로 현황조사에 의한 자료의 수집과 분석을 통해 이들 건축물의 표준형을 설정하고 이들의 내진성능점을 도출하여, 비내진 설계된 철근콘크리트 아파트건축물의 피해평가를 위한 기초자료를 제시하는 것을 목적으로 한다. It has been commonly assumed that during the 21st century, the korean peninsula may suffer huge earthquake damage to people, society, and economic system. The recent report of `Seoul Earthquake Response model development` conducted by the city of Seoul indicated that a magnitude 6.3 earthquake possibly hit Seoul, the capital of Korea. However, due to the insufficient amount of study on seismic performance of structures reflecting the various types of element peculiar to Korea application of the currently available earthquake damage evaluation methods has limitations. In order to conduct various studies on seismic hazards that are suitable for the actual conditions in Korea, therefore, fundamental studies first have to be properly conducted. The purpose of this study is to serve as the basis of establishing a reliable earthquake damage estimation system, and to provide essential data for the seismic damage evaluation of nonseismically reinforced concrete apartment structures. In this study, a standard type of nonseismically reinforced concrete apartments has been determined based on an extensive survey and careful review of such structures in Korea, and their performance level on seismic loading has been estimated.

항만 구역 지진피해예측 평가방안에 관한 예비 연구

최승호,김한샘,유승훈,정충기,장인성 한국지진공학회 2011 한국지진공학회논문집 Vol.15 No.3

본 연구에서는 항만 구역의 지진피해예측 평가체계를 구축하기 위해 필요한 지진피해예측 관련 시스템 및 내진설계 현황 및 항만구조물의 지진피해 사례를 조사하였으며, 더불어 주요 항만 구역의 구조물의 현황 및 특성을 조사, 분석하였다. 이를 토대로 지반 정보와 항만 구조물의 지진 취약도를 고려한 항만 구역(구조물)의 지진피해예측 간이 평가방안을 개발하였다. In this study, the state of the art and characteristics of major Korean port structures were investigated and analyzed. Damage of port structures during earthquakes, evaluation systems of seismic damage and seismic designs have also been investigated. Based on the research, a methodology of seismic damage estimation was proposed considering geotechnical information and the characteristics of the fragility of port structures.

PSC 상자형교의 지진취약도 곡선에 대한 근거리 및 원거리 지진의 영향

김학수,송종걸 한국지진공학회 2010 한국지진공학회논문집 Vol.14 No.5

구조물의 지진취약도 곡선은 지진의 다양한 강도를 최대지반가속도 등의 함수로 하여 몇 가지로 구분된 손상상태를 초과할 확률을 나타내는 것으로 구조물의 내진성능과 지진위험도를 평가하는데 유용하게 활용된다. 기존의 많은 연구자들이 수행한 지진취약도 곡선에 대한 연구에서 근거리 및 원거리 지진하중의 특성에 대하여 고려하지 못하였다. 본 연구에서는 근거리 및 원거리 지진으로 구분되는 지진가속도 기록을 사용하여 국내 교량의 대표적인 형식의 하나인 PSC상자형교에 대한 지진취약도 곡선을 평가하였으며 근거리와 원거리로 구분된 지진 특성이 지진취약도 곡선에 미치는 영향을 분석하였다. 예제교량의 지진취약도 곡선에 대한 근거리 및 원거리 지진의 영향이 현저한 차이를 나타내므로 지진취약도 해석시 근거리와 원거리로 구분되는 지진의 특성을 반영하여야 할 것이다. Seismic fragility curves of structures represent the probability of exceeding the prescribed structural damage state for a given various levels of ground motion intensity, such as peak ground acceleration (PGA). This means that seismic fragility curves are essential to the evaluation of structural seismic performance and assessments of risk. Most of existing studies have not considered the near- and far-fault earthquake effect on the seismic fragility curves. In order to evaluate the effect of near- and far-fault earthquakes, seismic fragility curves for PSC box girder bridges subjected to near- and far-fault earthquakes are calculated and compared. The seismic fragility curves are strongly dependent on the earthquake characteristics such as fault distance. This paper suggests that the effect of near- and far-fault earthquakes on seismic fragility curves of PSC box girder bridge structure should be considered.

극한 환경 시험을 위한 극저온 챔버의 CFD 해석 및 에너지 효율 평가에 관한 연구

강율호(Yul-Ho Kang),김민규(Min-Kyu Kim),박원규(Warn-Gyu Park) 대한설비공학회 2016 설비공학 논문집 Vol.28 No.2

There are many types of national and international standards for low temperature tests depending on the products. This study conducted CFD analysis and estimation of the energy efficiency of the chamber both with and without a test object by considering variations of COP and specific volume according to temperature. The supply air was located in the upper area to compare the cooling performance for each location using various outlets in mixed ventilated conditions. For cases without the test object, the air temperature of the upper supply and center extract on the opposite side type chamber cooled faster than other areas by 4.3~29.8%. However, for cases with the test object, the object temperature of the upper supply and lower extract type chamber cooled faster than the other areas by 7.2~31.5%. The cooling efficiency of the air inside the chamber and the test object did not show the same pattern, which indicates the need to consider the cooling performance by not only the air but also the test object in the cryogenic chamber design for testing.