응답면 기법을 이용한 강교의 열화 및 보수보강 정량화 이력 모델

박승현(Park Seung-Hyun),박경훈(Park Kyung Hoon),김희중(Kim Hee Joong),공정식(Kong Jung-Sik) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.6A

리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다, 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다, 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능 이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 시용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다. Performance Profiles are essential to predict the performance variation over time for the bridge management system (BMS) based on risk management. In general, condition profiles based on experts opinion and/or visual inspection records have been used widely because obtaining profiles based on real performance is not easy. However, those condition profiles usually don't give a good consistency to the safety of bridges, causing practical problems for the effective bridge management. The accuracy of performance evaluation is directly related to the accuracy of BMS. The reliability of the evaluation is important to produce the optimal solution for distributing maintenance budget reasonably. However, conventional methods of bridge assessment are not suitable for a more sophisticated decision making procedure. In this study, a method to compute quantitative performance profiles has been proposed to overcome the limitations of those conventional models. In Bridge Management Systems, the main role of performance profiles is to compute and predict the performance of bridges subject to lifetime activities with uncertainty. Therefore, the computation time for obtaining an optimal maintenance scenario is closely related to the efficiency of the performance profile. In this study, the Response Surface Method (RSM) based on independent and important design variables is developed for the rapid computation. Steel box bridges have been investigated because the number of independent design variables can be reduced significantly due to the high dependency between design variables.

축소모델을 이용한 대형 감쇠 구조물의 내진성능평가

정인용,허우영,전병구,이진호,이은석,박창희 한국강구조학회 2023 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.35 No.6

대형구조물의 효율적인 내진성능평가를 위해 본 연구에서는 축소모델을 사용하였다. 원 구조물과 축소모델의 등가성을확인하기 위해 감쇠장치가 설치된 구조물의 비선형정적해석을 이용한 등가감쇠비 비교를 진행하였다. 축소모델을 직접적분법과 모드중첩법을 통해 시간이력해석을 진행하여 결과의 유사성을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 원 구조물과 축소모델의 등가성을 확인하였으며, 축소모델의 비선형시간이력해석을 통해 감쇠장치 설치 전/후로 내진성능의 변화를 비교하였다. 또한, 감쇠장치의 종류를달리해 가며 내진성능을 비교하였다. 이상의 결과를 통해 축소모델을 통한 대형구조물의 내진성능평가 결과가 타당함을 확인하였다. A reduced model was used for efficient seismic performance evaluation of a large-scale structure. To confirm the equivalence of the original structure and the reduced model, a comparison of equivalent damping ratios was carried out using nonlinear static analysis of a structure equipped with dampers. The similarity of the results was confirmed by conducting time history analysis of the reduced model through direct integration and mode superposition methods. Through these results, the equivalence of the original structure and the reduced model was confirmed, and changes in seismic performance before and after damper installation were compared through nonlinear time history analysis of the reduced model. Additionally, seismic performance was compared by varying the type of dampers. Through these results, the validity of seismic performance evaluation of a large-scale structure using a reduced model was confirmed.

큐잉 네트웍 모델을 이용한 소프트웨어 아키텍처 설계 단계에서의 성능 예측 방법론

윤현상(Hyunsang Youn),장수현(Suhyeon Jang),이은석(Eunseok Lee) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.34 No.8

소프트웨어의 개발 초기 단계에서 성능을 예측하는 기법은, 비 기능적 요구사항의 검증 및 소프트웨어의 성능을 향상시키기 위해 중요한 이슈가 되었다. 이를 위해 소프트웨어의 아키텍처를 수학적인 분석 모델로 변환시키는 기법들이 등장하게 되었다. 그러나 에이전트 기반 시스템을 개발하는 경우, 기존 방법들은 에이전트 플랫폼의 성능을 정확하게 반영하지 못하기 때문에, 정확한 성능 예측 및 분석에 적용할 수 없다. 본 논문에서는 정규화된 의미 기술언어를 이용하여 에이전트 기반 시스템 아키텍처의 성능을 예측하는 기법을 제안한다. 본 방식은 UML로 기술된 시스템의 아키텍처를 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼의 성능이 반영된 분석 모델로 변환시킨다. 성능 예측의 정확도를 평가하기 위해, 과거에 연구했던 전자상거래 시스템을 확장한 유비쿼터스 상거래 시스템 시나리오를 기반으로 프로토타입을 구현하여 성능을 측정하고 생성된 분석 모델로부터 측정된 성능 결과와 비교하였다. 그 결과 약 80%의 정확도를 보였다. It is important issue for software architects to estimate performance of software in the early phase of the development process due to the need to verify non-functional requirements and estimation of performance in various stages of architectural design. In order to analyze performance of software, there are many approaches to translate software architecture represented by Unified Modeling Language, into analytical models. However, in the development of agent-based systems, these approaches ignore or simplify the crucial details of the underlying performance of the agent platform. In this paper, we propose performance prediction methodology for agent based system using formal semantic descriptions, and then, we transform the descriptions into queuing network model which model reflects performance of hardware and software platform. We prove the accuracy of proposed methodology using prototype implementation. The accuracy is summarized at 80%.

수력플랜트 모델수차 성능시험을 위한 시험설비 적절성에 관한 연구

최종웅,조용덕,홍성택,조현식,차상훈 한국유체기계학회 2019 한국유체기계학회 논문집 Vol.22 No.2

Performance evaluation of model turbines in the development of a hydropower plant is critical for determining hydraulic performance. Generally, performance evaluation of a model turbine is performed in accordance with the criteria outlined in IEC 60193, and a facility meeting these criteria is required. However, even with the construction of a facility for testing model turbine performance, a suitable facility for performance evaluation is required. To ensure the reliability of the performance evaluation of the model turbine, the uncertainty of the test is evaluated. For advanced institutes, it is recommended that the total uncertainty be less than 0.25%. Herein, the total uncertainty according to the model turbine performance test was calculated to determine the suitability of the equipment for evaluating model turbine performance. The results of the test performed by an external organization were compared with the results of this study. The results indicated that the total uncertainty was less than 0.25%. The error range of the model turbine test results obtained by the external augmentation system and the results obtained by the turbine test equipment of the vertical axis and the horizontal axis was less than 0.5%. The adequacy of the model turbine performance test facility was thus demonstrated.

폐쇄된 다중 클래스 시스템에 대한 신속한 성능 시뮬레이션 모델

김용수(Yong-Soo Kim) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.6

큐(queuing) 이론은 전화회선 수를 예측하기 위해 1917년 Erlang에 의해 도입된 이후 1960년대 말이 되어서야 Scherr를 필두로 컴퓨터 시스템의 성능 분석에 적용되기 시작하였다. 2000년대 들어 인터넷의 팽창 동 IT기술의 발달로 비즈니스 환경이 속도 중심으로 바뀌면서 시스템 분석가들도 사용자의 IT서비스 만족도를 충족시키기 위해 컴퓨팅 환경 분석 및 예측을 신속히 수행할 필요가 생겼다. 또한 컴퓨터 장비 가격은 급격히 하락하고 성능은 증가하는 상황에서 컴퓨터의 성능을 분석하여 개선하기 보다는 새로운 장비를 도입하여 성능을 향상시키려 함으로서 비용의 낭비는 물론 현 시스템의 용량과 성능도 파악하지 못하고 있다. 그러므로 많은 시간을 요하는 자세하고 정확한 시뮬레이션 모델 보다는 때로는 조악하지만 신속한 모델이 필요할 수도 있다. 본 논문에서는 측정된 성능 데이터를 기초로 Menasce가 제시한 분석적 모델을 검토하고 ARENA를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축하여 검정함으로써 개략적이지만 신속한 성능 분석 및 예측 시뮬레이션 모델을 제시하고자 한다. The queuing theory was adopted by Erlang to predict the availability of telephone lines in 1917 and had not been used for computer system performance analysis until late 1960s when Scherr published a performance analysis of time-shared computer system. In 2000s, the explosive Internet usage and the development of IT technology made the business environment speed-centric and analysts should react swiftly to the ever-changing situation to satisfy the user requirement. It's tempting to solve the performance problem by purchasing new devices because the price of computers and peripherals are rapidly decreasing along with their increasing performance. But this scheme not only makes it difficult to understand the overall performance of the system but also wastes money. A coarse performance model that is gotten quickly is sometimes preferred to a complex and precise one that takes longer time to get. This paper examines an analytic model suggested by Menasce based on the measured data and suggests a simulation model using ARENA that takes a short time to build.

SIMULINK를 이용한 분리형 노즐을 갖는 터보팬엔진 성능모델 구성 및 탈설계점 성능 해석

공창덕(Changduk Kong),박길수(Gilsu Park),이경선(Kyungsun Lee) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

본 연구에서 중형 상용민간항공기 추진진기관인 분리형 노즐을 갖는 2 스풀 터보팬 엔진인 BR715-56의 정상 성능모델을 구성 및 탈설계점 성능해석이 상용코드인 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 엔진성능특성과 엔진진단을 위해 수행되었다. 먼저 팬, 고압압축기, 고압터빈, 저압터빈 구성품 성능 맵들이 축척방법을 이용하여 유사성능 맵들을 축척하여 생성되었고 다음 탈설계점 성능모사 프로그램이 구성품들 간 유량과 일 조화에 의해 구성되었다. 모델은 용이한 정상 및 동적 모사와 사용자 편의의 장점을 갖는 SIMULINK 프로그램을 이용하여 개발되었다. 제안한 모델에 의한 탈설계점 해석 결과들은 다양한 작동 조건들에서 GASTURB에 의한 해석 결과들과 잘 일치함이 확인 되었다. In this work, a steady-state performance modeling and off-design performance analysis of the 2-spool separate jet turbofan engine named BR715-56 which is a power plant for the narrow body commercial aircraft is carried out for engine performance behaviors investigation and condition monitoring using a commercial code MATLAB/SIMULINK. Firstly, the engine component maps of fan, high pressure compressor, high pressure turbine and low pressure turbine are generated from similar component maps using the scaling method, and then the off-design performance simulation model is constructed by the mass flow matching and the work matching between components. The model is developed using SIMULINK, which has advantages of easy steady-stare and dynamic modelling and user friendly interface function. It is found that the off-design performance analysis results using the proposed model are well agreed with the performance analysis results by GASTURB at various operating conditions.

무인 항공기용 왕복 엔진 성능 모델 개발

송원종,양계병,오성환 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11

총 이륙중량 1400kg 급 항공기를 위한 후보 왕복 엔진은 Thielert 사 Centurion 2.0S 엔진, Austro 사 AE300 엔진이다. 본 연구에서는 다양한 비행 운용 조건에 따른 이러한 두 후보 왕복 엔진의 성능을 예측하는 모델을 개발하였다. 엔진의 성능 모델은 각 엔진 사로부터 제공받은 Operating manual 상 자료 및 프로펠러 맵, 추력 계산 식 등을 활용하여 개발하였다. 개발된 모델은 고도, 온도, PCL 위치, 항공기 속도, 프로펠러 직경에 따른 각 엔진 및 프로펠러 성능 파악이 가능한 구조이다. 이렇게 개발된 모델을 활용하여 두 엔진의 성능의 비교를 수행하였다. The candidate engines for aircraft that have total take-off weight 1400kg are Centurion 2.0S engine of Thielert, AE300 engine of Austro. In this research, we developed the model to estimate performance for these two reciprocating engines. This model can estimate performance for various conditions in flight. The model is developed by using data in operating manual of each engine, propeller map from MT propeller, and equation for calculating Thrust. This manual is provided by the company of engine. Developed model is possible to get the results of performance for altitude, temperature, position of PCL, velocity of aircraft, and diameter of propeller. Comparing performance of two engines is performed by using the model.

지진하중을 받는 철근콘크리트 원형교각의 전단성능곡선 모델

이재훈,고성현,정영수 한국지진공학회 2006 한국지진공학회논문집 Vol.10 No.2

형상비가 상대적으로 작은 철근콘크리트 교각에 지진작용으로 인한 반복 횡하중이 작용하면 초기단계와 중간단계의 변위에서는 휨 거동을 보이다가 최종변위단계에서는 전단에 의해 파괴되는 휨-전단 거동을 보인다. 휨-전단 파괴거동을 보이는 교각은 휨 파괴거동을 보이는 교각에 비하여 연성능력이 저하되므로, 내진설계 또는 내진성능평가에서 극한변위를 해석적으로 결정하기 위해서는 휨성능곡선과 함께 전단성능곡선 모델을 적용하여야 한다. 본 논문에서는 원형교각에 대한 기존 모델을 수정한 전단성능곡선 모델을 제안하였고, CALTRANS 모델, Aschheim등의 모델, Priestley 등의 모델, 제안모델의 특징을 비교하였다. 또 국내에서 수행된 실물크기 기둥 실험체를 대상으로 전단성능곡선 모델을 평가하였다. 제한된 범위의 소수 실험결과에 대한 적용으로서 일반화하기는 어려울 것이지만, 실험결과와 비교 검토한 결과 제안모델이 파괴형태의 예측과 변위성능 예측의 정확도에서 매우 우수한 것으로 평가되었다. Reinforced concrete bridge columns with relatively small aspect ratio show flexure-shear behavior, which is flexural behavior at initial and medium displacement stages and shear failure at final stage. Since the columns with flexure-shear failure have lower ductility than those with flexural failure, shear capacity curve models shall be applied as well as flexural capacity curve in order to determine ultimate displacement for seismic design or performance evaluation. In this paper, a modified shear capacity curve model is proposed and compared with the other models such as the CALTRANS model, Aschheim et al.'s model, and Priestley et al.'s model. Four shear capacity curve models are applied to the 4 full scale circular bridge column test results and the accuracy of each model is discussed. It may not be fully adequate to drive a final decision from the application to the limited number of test results, however the proposed model provides the better prediction of failure mode and ultimate displacement than the other models for the selected column test results.

계산 그리드 컴퓨팅에서의 자원 성능 측정을 통한 그리드 스케줄링 모델

박다혜(Da Hye Park),이종식(Jong Sik Lee) 한국컴퓨터정보학회 2006 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.11 No.5

그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 이기종의 자원들을 상호 연결하여 대용량의 컴퓨팅 문제들을 해하기 위해 개발되었다. 그리드 컴퓨팅은 다양한 자원들로 구성되어 있기 때문에 효율적이고 안정적인 작업 처리를 위해서는 자원 스케줄링 모델이 필요하다. 그래서 우리는 각 자원들의 성능을 측정하여 작업을 할당하는 자원 성능측정 스케줄링 모델을 제안하였다. 우리는 자원 성능 측정 수식을 이용하여 자원들을 평가하였고, DEVS 시뮬레이션 모델링 환경에서 자원 성능 측정 스케줄링 모델을 실험하였다. 그리고 우리는 자원 성능 측정 스케줄링 모델의 효율성을 증명하기 위해 자원 성능 측정 스케줄링 모델의 실험 결과들을 기존 스케줄링 모델들과 비교하였다. 이 실험 결과들은 자원 성능 측정 스케줄링 모델이 자원 관리를 개선하고 안정적인 작업 처리를 보장해 줄 수 있음을 증명해 줄 수 있었다. Grid computing has been developed for resolving large-scaled computing problems through geographically distributed heterogeneous resources. In order to guarantee effective and reliable job processing, grid computing needs resource scheduling model. So, we propose a resource performance measurement scheduling model which allocates job to resources with resource performance measurement. We assess resources using resource performance measurement formula, and implement the resource performance measurement scheduling model in DEVS simulation modeling.

데이터 기반 리튬 이온 배터리 성능 예측을 위한 학습 데이터 모델 정의 및 기계학습 분석

김병욱 ( Byoungwook Kim ),박지수 ( Ji Su Park ),장홍준 ( Hong-jun Jang ) 한국정보처리학회 2023 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.12 No.3

리튬 이온 배터리는 사용 환경과 양극재 조합 비율에 따라 배터리의 성능이 좌우된다. 고성능 리튬 이온 배터리를 개발하기 위해서는 양극재 비율을 다양하게 변화시켜가면서 배터리를 제작하고 성능을 측정해야 한다. 하지만 모든 변수 조합에 대해 배터리를 제작하고 성능을 측정하기에는 많은 시간과 비용이 소모된다. 그렇기 때문에 최근에는 데이터 기반으로 인공지능 모델을 활용하여 배터리의 성능을 예측하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 공개 배터리 데이터는 동일한 배터리로 측정 실험을 하였기 때문에 양극재 조합 비율은 고정되어 있어서 데이터 속성으로 포함되지 않았다. 본 논문에서는 양극재 소재 조합 비율에 따른 배터리의 성능을 예측할 수 있는 인공지능 모델 개발에 필요한 학습 데이터 모델을 정의한다. 우리는 리튬 이온 배터리의 성능에 영향을 미칠 수 있는 요인을 분석하여 양극재 소재별 질량과 배터리 사용 환경을 입력데이터로, 배터리의 출력과 용량을 목적 데이터로 정의하였다. 공개 배터리 데이터 중에는 양극재 비율이 포함된 데이터가 없어 양극재 비율을 모두 동일한 값으로 설정한 제한된 데이터로 다중 선형회귀 분석, 서포트 벡터 회귀분석, 다중 로지스틱 회귀 분석, LSTM 분석을 수행하였다. 실험 환경이 다른 배터리 데이터에서 각각의 배터리 데이터는 고유한 패턴을 유지하였으며, 배터리 분류 모델은 각각의 배터리를 약 2%의 오차로 분류하는 것으로 나타났다. The performance of lithium ion batteries depends on the usage environment and the combination ratio of cathode materials. In order to develop a high-performance lithium-ion battery, it is necessary to manufacture the battery and measure its performance while varying the cathode material ratio. However, it takes a lot of time and money to directly develop batteries and measure their performance for all combinations of variables. Therefore, research to predict the performance of a battery using an artificial intelligence model has been actively conducted. However, since measurement experiments were conducted with the same battery in the existing published battery data, the cathode material combination ratio was fixed and was not included as a data attribute. In this paper, we define a training data model required to develop an artificial intelligence model that can predict battery performance according to the combination ratio of cathode materials. We analyzed the factors that can affect the performance of lithium-ion batteries and defined the mass of each cathode material and battery usage environment (cycle, current, temperature, time) as input data and the battery power and capacity as target data. In the battery data in different experimental environments, each battery data maintained a unique pattern, and the battery classification model showed that each battery was classified with an error of about 2%.