• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.345-356
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• 2009

국내 항만의 경사제 피복재는 대부분 Tetrapod이다. Hudson 공식은 국내 항만의 방파제 피복블록의 설계에 가장 많이 사용되는 식이다. 본 연구에서는 Tetrapod에 대한 Hudson 공식의 하중과 저항의 부분안전계수를 산정하였다. 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 대표단면을 채택하여 하중과 저항의 부분안전계수의 평균과 표준 편차를 산정하였다. 또한 부분안전계수의 평균을 US Army(2006)에서 제안한 부분안전계수와 비교하였다. US Army의 결과와 비교해 볼 때, 하중의 부분안전계수는 비교적 작게 산정되었고 저항의 부분안전계수는 약간 크게 산정되었다. 하지만, 하중과 저항의 부분안전계수를 곱한 전체안전계수는 US Army의 결과와 비슷하다. 연구 결과는 향후 국내 항만의 방파제 피복블록에 대한 최종적인 부분안전계수를 제안하는 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.224-229
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• 2009

케이슨식 안벽의 Level I 신뢰성설계를 위한 부분안전계수를 산정하였다. 일계신뢰도법에 의한 부분안전계수는 한계상태함수의 확률변수에 대한 민감도, 목표신뢰도지수, 확률특성치 및 설계특성치 등의 함수로써 표현하였으며 전면조위와 잔류수위에 대해서는 현행설계법과의 연계성을 유지하기 위하여 수정부분안전계수를 새롭게 정의하였다. 수치해석을 통하여 목표신뢰도지수에 대한 부분안전계수를 산정하였으며 지진계수의 확률분포는 극치분포를 사용하였다. 지진계수의 설계치를 적용함에 있어서 재현주기가 길수록 부분안전계수가 작게 산정됨을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1489-1504
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• 2014

본 논문은 국내 서남해안 해상풍력발전 하부기초설계 시 신뢰성 기반의 한계상태설계법 적용을 위한 말뚝기초의 부분안전계수를 제안하고자 한다. 우선, 해상풍력관련 국제 설계기준서인 IEC, GL, DNV, API, ISO, EUROCODE 등에서 제시한 다양한 부분안전계수 및 저항계수를 비교 분석하였다. 그리고 부안-영광 및 새만금 해역의 서남해안 해상풍력단지의 지반조사 결과를 가지고 불확실성 분석을 수행하였다. 불확실성 분석 결과를 토대로 신뢰성해석을 수행하여 지반정수에 대한 부분안전계수를 산정하였으며, 서남해안 지역의 해상풍력 말뚝기초의 부분안전계수는 1.3으로 평가되었다. 본 논문에서 제안된 부분안전계수는 서남해안에서의 지반조사 결과를 근거로 산정된 것이므로 기타 광역단위 해역에 활용하기 위해서는 추가적인 조사 및 지반정수에 대한 불확실성 분석을 통해 보정이 필요하다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.278-289
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• 2009

본 연구에서는 직립 방파제의 케이슨 활동에 대한 목표 신뢰도 지수와 부분안전계수를 산정하였다. 기존 방파제의 신뢰도 지수의 평균값을 보통의 안전도를 갖는 방파제에 대한 목표 신뢰도 지수로 제안하였다. 또한 국내외 방파제의 해석에 기초하여 높은 안전도 또는 낮은 안전도의 목표 신뢰도 지수도 제안하였다. 다음에는 국내 12개 방파제 단면에 대해 각각 계산한 부분안전계수를 평균하여 각 안전도에 대한 부분안전계수를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 부분안전계수를 사용하여 계산한 신뢰도 지수가 JPHA(2007)의 완경사 결과와 급경사 결과 사이에 위치함을 보임으로써 제안된 부분안전계수의 적합성을 부분적으로 검증하였다. 제안된 부분안전계수를 이용하여 기존 방파제의 케이슨 폭과 신뢰도 지수를 역으로 계산하였다. 결정론적 설계법으로 설계된 기존 방파제의 신뢰도 지수가 큰 변동 폭을 보이는 반면, 부분안전계수법으로 계산된 값은 작은 변동 폭을 보인다. 이는 목표 파괴확률이 주어졌을 때 부분안전계수법으로 일관성 있는 설계를 할 수 있음을 의미한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1B호
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• pp.59-69
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• 2012

불확실성이 큰 해안환경을 효과적으로 고려할 수 있는 확률설계의 필요성이 요구되고 있다. 하지만 결정론적 설계법에 익숙한 설계자는 기존 방법과 유사하면서 확률적 개념이 도입된 설계법을 원한다. 따라서 국내외적으로 부분안전계수 설계법이 새로운 설계법으로 채택되고 있다. 국내에서는 경사식 방파제의 피복재로 Tetrapod가 널리 사용된다. 미국과 유럽에서 개발된 부분안전계수 설계법이 Tetrapod를 포함하고는 있지만 제한된 파랑 및 구조물 단면 조건에서 개발되었기 때문에 실제 설계에 사용하기에는 미흡한 부분이 있다. 본 연구에서는 무역항 16곳과 연안항 15곳의 116개 단면 및 파랑조건에서 FORM과 최적화 보정 기법을 사용하여 Tetrapod 피복블록의 부분안전계수를 산정하였다. 특히, Weibull 극치파고 분포의 형상 모수에 따른 부분안전계수를 제안하였다. 그 외 극치분포 형태에 대해서는 왜곡도와 형상 모수의 관계를 통해 본 연구의 부분안전계수를 적용할 수 있다. 마지막으로 제안된 부분안전계수를 기존 구조물에 적용하여 목표수준을 잘 만족하는지 확인하였고 기존에 개발된 부분안전계수보다 적용성과 실효성이 우수함을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1257-1264
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• 2014

최근 제4세대 원자로의 기기 최적설계를 위해 목표파손확률 기반 설계기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 시스템기반코드(System-Based Code, SBC)가 대표적인 예로 설계 혹은 평가 결과는 부분안전계수(Partial Safety Factor, PSF)의 형태로 도출된다. 따라서 부분안전계수는 가동 기간 중 목표파손확률 기반 설계 및 평가를 위한 핵심 요소 가운데 하나이다. 본 연구에서는 특정 목표파손확률 하에서 원주방향 관통균열이 존재하는 배관의 탄소성 균열개시 조건에 대한 부분안전계수 계산 기법을 정립하고 각 평가 인자가 균열개시에 미치는 중요도를 정량적으로 평가하였다. 균열 배관의 J-적분은 GE/EPRI법과 참조응력법으로 계산하였으며, 부분안전계수는 일차 및 이차신뢰도지수법으로 계산하였다. 또한 재료물성치의 통계적 분포 특성이 미치는 영향도 함께 평가하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.336-344
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• 2007

항만 구조물의 피복재를 설계하는 경우 경험식의 불확실성에 따른 영향뿐만 아니라 사용년수에 따른 파고분포한수를 직접적으로 고려할 수 있는 부분안전계수 산정 모형이 개발되었다. 동일한 재현기간 그리고 사용년수에서 구조물의 파괴에 대한 목표수준이 증가함에 따라 저항력과 파고에 대한 부분안전계수가 커지는 등의 특성들을 잘 재현하고 있다. 따라서 본 연구에서 산정 된 각 경험식들의 저항력 그리고 파고에 대한 부분안전계수를 이용하면 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태의 설계식을 사용하면서도, 확률변수들의 불확실성, 사용년수 그리고 파괴에 대한 목표수준을 고려하여 설계하는 것이 가능하다

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.300-309
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• 2008

지금까지 연구된 피복석의 부분안전계수는 각 확률변수가 독립이라고 가정하여 계산하였다. 하지만 피복석의 안정공식 중 van der Meer 공식에서 파형경사와 파고는 독립이 아니며 상관성을 가지고 있다. 본 연구에서는 이들의 상관성을 고려한 부분안전계수를 산정하였고 이를 상관성을 고려하지 않은 다른 연구자들의 결과와 비교하였다. 파고와 파형경사의 상관성은 주기의 변동성과 밀접한 관계가 있다. 주기의 변동성이 작아짐에 따라 파고와 파형경사의 상관성은 커지며, 상관성 고려 여부에 따른 계산 결과의 차이가 커진다. 따라서 주기의 변동성이 작은 지역에서는 상관성을 충분히 검토하여 부분안전계수를 산정해야 할 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.309-314
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• 2007

Recently, the LRFD and the PSF based on structural reliability assessment have been applied to NPP designs in behalf of the conventional deterministic design methods. In the risk-informed structural integrity, it is especially possible to optimize design procedures considering cost, manufacturing and maintenance because the structural reliability concepts have confirmed the reliability for which a designer aims. Generally, in order to evaluate the PSF, the LRFD which is the design concept for evaluating safety factors respectively on the limit state function including load and resistance. This study certifies the concept and its applications of the PSF using the LRFD based on the structural reliability engineering.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.355-362
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• 2008

경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름을 확률론적으로 해석할 수 있는 Level II AFDA 신뢰성 모형이 제안되었다. Level III MCS 모형을 함께 적용하여 본 연구에서 제안된 모형이 만족스럽게 검증되었다. 또한 목표파괴확률과 각 확률변수들의 통계적 특성 그리고 영향계수를 이용하는 역해석 기법을 적용하여 처오름과 관련된 각 확률변수들의 부분안전계수를 산정할 수 있었다. 특히 Level I 신뢰성 설계법을 쉽게 적용할 수 있도록 처오름의 설계기준식을 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태로 유도하였다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 부분안전계수를 이용하여 Level I 신뢰성 설계법으로 재 설계한 결과가 CEM(2006) 및 Level II 신뢰성 설계법의 결과와 만족스럽게 비교되었다.