• Title/Summary/Keyword: 발생강도

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On classification model of disaster severity level based on machine learning (머신러닝 기반의 재해 강도 단계 분류모형에 관한 연구)

  • Seungmin Lee;Wonjoon Wang;Yujin Kang;Seongcheol Shin;Hung Soo Kim;Soojun Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.239-239
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    • 2023
  • 최근 도시화 및 기후변화에 따른 재난의 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 호우 및 태풍에 대한 예·경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 기준(3시간, 12시간 누적강우량)에 따라 발령하고 있다. 이에 따라 현재 예·경보 기준에는 피해가 발생한 사상에 대한 지역별 특성이 고려되지 않는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우 및 태풍에 대한 재해사상별 발생한 피해액 및 누적강우량을 활용하여 재해강도의 단계별 기준을 수립하고, 입력자료로 관측된 강우값을 활용하여 발생할 수 있는 재해의 발생 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 호우 및 태풍에 의한 재해 피해액의 분위별로 재해강도 단계(관심, 주의, 경계, 심각)를 분류하였고, 재해강도 단계에 따른 누적강우량 기준을 지자체별로 제시하였으며, 분류한 재해의 강도 단계를 모형의 종속변수로 활용하였다. 재해피해가 발생하지 않은 무강우 지속시간을 산정하여 호우 사상을 분류하였다. 지자체별로 재해 발생강도 분류 모형 개발을 위하여 머신러닝 모형 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)를 활용하였다. 본 연구에서 분류한 피해가 발생하지 않은 호우사상 및 피해가 발생한 사상별로 강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량, 누적강우량을 독립변수로 입력하여 종속변수인 재해 발생 강도를 분류하였다. 각 모형별로 F1 Score를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 Score가 평균 0.56으로 가장 우수한 정확도를 가지는 것으로 평가되었다. 본 연구에서 제시하는 머신러닝 기반 재해 발생 강도 분류모형을 활용하면 호우 및 태풍에 의한 재해에 대하여 지자체별로 재해 발생 강도를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 의사결정을 위한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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An Analysis of the Temporal Pattern according to Hydrologic Characteristics of Rainfall in Urban Area (도시지역에서 강우의 수문학적 특성에 따른 시간분포 분석)

  • Lee, Jung-Sik;Shin, Chang-Dong;Kim, Young-Wook
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1830-1834
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    • 2006
  • 본 연구에서는 강우의 수문학적 특성을 고려하여 도시지역에서의 시간분포를 분석하고, Huff의 무차원 누가곡선 및 Yen과 Chow의 무차원 특성변수를 제시하였으며, 강우의 수문학적 특성은 지속기간, 강우의 발생원인(장마, 태풍, 집중호우, 전선형 강우), 강우강도 등으로 분류하였다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 국내 도시지역의 단시간 강우의 최대강우강도는 전방위구간에서 발생할 확률이 가장 높게 나타났으며, 둘째, 강우발생원인별 분류에서도 전반적으로 전방위구간에서, 태풍의 경우에는 후방위구간에서 최대강우강도가 발생하였다. 셋째, 평균강우강도이하의 경호우와 평균강우강도이상의 중 호우에서는 전방위구간에서 최대강우강도가 발생하였다. 넷째, 전기간 강우자료를 이용한 기존 연구들의 무차원 누가곡선 및 특성변수와의 비교를 실시하여, 수문학적 특성에 따라 무차원 누가곡선의 위치 및 특성변수의 값에서 차이가 발생한다는 것을 알 수 있었다.

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Mechanical Strength and FEM Residual Stress Analysis of Stainless Steel/$Si_{3}M_{4}$ joints (스테인레스 스틸/질화규소 접합체의 기계적 특성 및 유한요소법에의한 잔류응력 해석)

  • Kim, Tae-U;Park, Sang-Hwan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.4
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    • pp.468-475
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    • 1995
  • 활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

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An Experimental Study on the Explosive Spalling Properties of Concrete according to Concrete Compressive Strength and Moisture rate (콘크리트의 압축강도 및 함수율에 따른 폭렬특성에 관한 연구)

  • Lee, Jae-Young;Kim, Dong-Jun;Kwon, Young-Jin;Harada, Kazunori
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.147-154
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    • 2009
  • 화재와 같은 고온의 환경에서 콘크리트의 고강도화는 폭렬(Explosive Spalling)이라는 큰 위험성을 가지고 있으며, 이러한 폭렬의 원인으로는 콘크리트 내부의 수증기압이 가장 큰 원인으로 제기되고 있다. 본 논문은 콘크리트의 폭렬발생 있어서 압축강도 및 함수율이 초기 폭렬특성에 미치는 영향을 실험적으로 검토하기위하여 건축구조물의 화재 온도조건인 ISO834 화재온도이력곡선을 15분, 30분 적용하여 콘크리트의 초기 폭렬특성을 검토하였다. 그 결과 압축강도 가열시간 함수율이 증가할수록 폭렬발생 및 폭렬현상이 증대되는 경향이 나타났으며, 15분, 30분 가열시간에 따른 잔존강도율을 나타내었다. 또한, 압축강도 및 함수율에 따른 폭렬발생영역을 분석하였으며, 압축강도 50${\sim}$100 MPa의 경우 함수율 3%이하, 100 MPa이상의 경우는 1%이하로 제어할 경우 폭렬현상이 발생하지 않을 것으로 판단되었다.

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Review of Fatigue Strength Evaluation on Weld Joints of Hull Structure (선체구조 용접이음부의 피로강도 평가에 대한 검토)

  • 성요경
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.12 no.3
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    • pp.26-35
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    • 1994
  • 본 고에서는 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier)의 운항중 선체의 구조적 불연속부에서 발생 하는 균열이 피로강도의 부족에 의해 발생하는 피로균열임을 밝히는 당사의 사례에 대해 설명 하고, 국부 구조해석기술을 이용하는 피로설계의 관점에서 선체구조가 충분한 피로강도를 갖고 안전한 구조가 될 수 있도록 선체 용접이음부의 피로강도를 평가하는 체계에 대해 검토하고자 한다.

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Characteristics of Soil Erosion on the Forest Fired Sites by Using Rainfall Simulator (인공강우장치를 이용한 산불발생지의 토양침식 특성에 관한 연구)

  • Lee, Heon Ho;Joo, Jae Duk
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.95 no.6
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    • pp.649-656
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    • 2006
  • The purpose of study is to measure soil erosion quantity for elapsed four years from the fire on forest fired sites of Dong-gu, Daegu. This study was conducted to investigate the characteristics of soil erosion by fire occurrence influencing on the soil erosion were. Also analysis result follows that the relations between soil erosion quantity and rainfall intensity, the slope and elapsed year. The results analysed were as follows: 1. Soil erosion by year of occurrence of forest fire was increased 1.9 to 5.7 times as rainfall intensity was increased by 30 m/hr, and 1.4 to 14.2% as degree of slope was increased by $10^{\circ}$. 2. In the first year of forest fire occurrence, soil erosion was fairly heavy for 10 minutes of initial rainfall of which rainfall intensity was 80 m/hr and degree of slope was $30^{\circ}$. The amount of soil erosion was gradually reduced as elapsed time. From two years after fire, the amount of soil erosion by rainfall intensity and degree of slope was nearly constant. 3. The amount of soil erosion by rainfall intensity and slope in accordance with elapsed time after fire was reduced 28.9 to 94.1% in three years after occurrence of forest fire as compared to the first year of fire. Soil erosion was fairly heavy by rainfall intensity and slope in the first year of fire, but it was gradually reduced from two years after fire. 4. In the analysis on influences of each factors on the amount of soil erosion on forest fired sites, the amount of soil erosion was significant differences in major impacts of each rainfall intensity, degree of slope and elapsed year after fire and interaction of rainfall intensity${\times}$degree of slope and rainfall intensity${\times}$elapsed year after fire, but no differences were observed in interaction of degree of slope${\times}$elapsed year after fire and rainfall intensity${\times}$degree of slope${\times}$elapsed year after fire. Rainfall intensity was the most affecting factor on the amount of soil erosion and followed by degree of slope and elapsed year after fire. 5. For correlation between soil erosion and affecting three factors, soil erosion showed significant positive relation with rainfall intensity and degree of slope at I % level, and significant negative relation with elapsed year after fire at 1 % level. 6. As a result of regression of affecting three factors on soil erosion. rainfall intensity was most significant impact factor in explaining the amount of soil erosion on forest fired sites, followed by degree of slope and elapsed year after forest fire. 7. The formula for estimating soil erosion using rainfall intensity, degree of slope and elapsed year after forest fire occurrence was made. S.E = 0.092R.I + 0.211D.S - 0.942E.Y(S.E : Soil erosion, R.I : Rainfall intensity, D.S : Degree of slope, E.Y : Elapsed year after forest fire occurrence)

Effect of Specimen Geometry on Bending and Tensile Strength of Material Used in Dissimilar Joints (이종 접합재의 굽힘 및 인장강도에 미치는 시험편 형상의 효과)

  • Hur, Jang-Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.3
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    • pp.341-346
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    • 2010
  • The effect of specimen geometry on the bending and tensile strengths of dissimilar joints ($\beta-Si_3N_4/S45C$) with copper interlayers was evaluated. The average bending strength of specimens with circular cross sections was higher than that of specimens with rectangular cross sections. The crack initiation stress ($\sigma_i$) was successfully determined by the acoustic emission (AE) method and was approximately 60~80% of the bending strength. The residual stresses near the interfaces on the ceramic side were measured by X-ray diffraction before conducting the bending test. The bending strength and the crack initiation stress decreased with an increase in the residual stresses. The effect of the bending strain component was evaluated by the tensile testing; the tensile strength decreased with an increase in the bending strain component and was approximately 80% of the bending strength.

Prying Action of Spliced Reinforcements in Tension (인장 겹침이음에서 프라이 거동의 영향)

  • Chun, Sung-Chul;Choi, Dong-Uk;Ha, Sang-Su;Oh, Bo-Hwan
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.1085-1088
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    • 2008
  • Splice of reinforcement is inevitable in reinforced concrete structures and, generally, lap splices are used. Lap length for tension splice is determined from development length in tension. The development length is calculated from an experimental model which was based on data of tests on anchorage and splice. Longitudinal reinforcements in flexural members are deformed and, therefore, prying action happens in spliced reinforcements unlike anchored reinforcements. The prying action induces tensile stress in cover concrete and this tensile stress plays the same role to a circumferential tensile stress caused by bond. Because splitting failure is assumed to occur when the summation of tensile stresses caused by the prying action and the bond is equal to the tensile strength of the concrete, the prying action reduces the bond strength of spliced reinforcements. A theoretical model for the prying action is developed and effects of the prying action on the bond strength are assessed. The tensile stress by the prying action is proportional to tensile strength and modulus of elasticity of reinforcements. In addition, the tensile stress is inversely proportional to spacing of reinforcements. Consequently, longer splice length is required for spliced reinforcements with small spacing in flexible members.

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Fracture Behavior of Advanced Composite Material (첨단복합소재의 파괴거동)

  • 김윤해;김영식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.18 no.3
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    • pp.52-62
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    • 1994
  • 기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.

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The Compressive Strength of Longitudinally Stiffened Plates Undergoing Local and Distortional Buckling (국부좌굴과 뒤틀림좌굴이 발생하는 종방향 보강재로 보강된 강판의 압축강도)

  • Park, Ho-Sang;Seo, Sang-Jung;Kwon, Young-Bong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.22 no.3
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    • pp.219-228
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    • 2010
  • This paper describes an experimental research on the structural behavior and the ultimate strength of longitudinally stiffened plates subjected to local, distortional, or mixed-mode buckling under compression. The stiffened plate undergoes local, distortional, or interactive local-distortional buckling according to the flexural rigidity of the plate's longitudinal stiffeners and the width-thickness ratios of the sub-panels of the stiffened plate. A significant post-buckling strength in the local and distortional modes affects the ultimate strength of the longitudinally stiffened plate. Compression tests were conducted on stiffened plates that were fabricated from 4mm-thick SM400 steel plates with a nominal yield stress of 235MPa. A simple strength formula for the Direct Strength Method based on the test results was proposed. This paper proves that the Direct Strength Method can properly predict the ultimate strength of stiffened plates when the local buckling and distortional buckling occur simultaneously or nearly simultaneously.