• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.1-7
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• 2024

대절토사면 안정성 확보를 위한 보강공법에 대한 다양한 신기술, 신공법이 적용되고 있지만 현장 지반정수 고려에 대한 설계적 한계가 존재하여 실제 시공 시 설계와 현장 지반 조건이 상이한 결과가 발생하고 있다. 본 연구대상지역인 여수시 일원에 있는 옹벽의 경우 5단계 옹벽 시공예정중이나, 현재 2단계 시공완료 시점에서 옹벽 상부의 균열, 옹벽전면의 침하 및 우수 유출등이 확인되었다. 1, 2단계 옹벽 시공 완료후, 발생된 옹벽 상부의 균열 및 침하와 옹벽 전면의 우수 유출에 대한 문제점을 발견하고 기존 안정성 검토의 결과를 재검토하고자 하였다. 기존 설계단계에서 붕적층에 대한 명확한 검토가 이루어지지 않아 지하수 유출로 인한 문제임을 확인하였으며, 이에 지하수위 조건을 보수적으로 반영하고자 옹벽 최상부에 지하수위선을 위치시켜 사면에 대한 안정성검토를 수행하였다. 검토결과, 우기시 안전율은 1.31로 기준안전율 1.3을 상회하는 결과를 확인하였으나, 지진시 안전율이 1.12로 기준안전율 1.3을 만족하지 못하는 것으로 확인되었다. 이에 기존 1, 2단 시공된 옹벽은 그라우팅을 이용한 마이크로 파일과 같은 보강공법을 적용하고, 붕적층에 대한 명확한 검토 수행수 추가 공사가 이루어져야할 것으로 사료된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.156-162
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• 2010

중력식 안벽 및 방파제 등은 편심 경사하중에 지배받는 항만구조물으로서 구조물 설계시 신뢰성이론에 근거하여 지반지지력 산정에 필요한 부분안전계수를 평가하였다. 현재 항만 및 어항 설계기준(2005)에서는 구조물에 편심 경사하중이 작용하는 경우에 지반지지력을 간편 Bishop법 등에 의해 검토하도록 규정되어 있다. 이러한 설계규정은 설계자에게 지반의 허용지지력과 지반반력을 비교하는 방법으로 그동안 가장 많이 사용되어 왔다. 그러나, 지반반력에 의한 설계검토는 지지력 계산이 단순하고 편리하지만 지반의 허용지지력이 현장의 지반물성에 따라 변화하지만 단일수치로 결정하여 설계하므로 이러한 지반특성을 설계에 반영하지 못한다는 큰 문제점이 있었다. 그래서 본 논문에서는 간편 Bishop법에 의하여 Level 1 신뢰성해석이 가능하도록 각각의 설계변수에 대한 부분안전계수를 결정하였다. 이를 위해서 신뢰성 이론인 일계신뢰도법(FOSM)을 통하여 신뢰도지수와 민감도지수를 추정하고 각각의 확률변수의 변동성도 고려하였다. 마지막으로는 연구결과에서 결정된 부분안전계수를 선진국의 설계기준에서 제시한 것과 비교하여 합리적임을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.121-123
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• 2017

계선주는 선박이 접안 중 안전성을 확보하는 설비로서 계류안전성 평가에 필수 설비 중 하나이다. 이러한 계선주는 국내 항만 및 어항설계 기준의 견인력에 따라 규격이 구분되어 설치되나 규격별 성능 확인을 위한 평가 방법이 제시되지 않아 평가 방법 검토가 필요하다. 이 연구에서는 견인력에 따라 설치되는 계선주 규격별 제원을 분석하여 재질과 특성에 따라 견인력에 따라 작용하는 수평력과 수직력을 휨 응력과 전단 응력으로 나누어 분석하고 이에 따른 성능 적정성을 평가하고 살제 허용 견인력을 평가 하고자 하였다. 또한 계선주 설치 후 노후화로 인한 성능 변경을 평가하고 예측하고자 두께를 통한 평가 방안을 검토하고자 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.203-213
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• 1978

전산 코-드인 LATREP, HWRAXAV 및 CITATION을 이용하여 CANDU-PHWR인 월성 1호기의 핵설계 특성 해석을 시도하였다. 계산된 주요 핵 특성은 CANDU 핵 연료봉 집합체에 대한 격자상수와 로심내의 출력 분포이며 그 계산 결과는 월성 1호기의 예비 안전성 보고시와 비교되었다. 계산치와 예비안전성 보고서에 제시된 설계치 사이의 차이점에 관해서는 예비안전성 보고서의 로심 기술에 대한 불완전한 자료와 계산 방법이 서로 다르다는 관점에서 검토되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.131-149
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• 2008

최근 급증하는 전력수요 충족을 위해 송전선로 및 송전철탑의 대형화가 진행되고 있다. 국내 송전철탑 설계기준에서는 선로방향하중에 대해 상시와 이상시로 구분하여 검토하고 있다. 송전철탑 붕괴의 가장 큰 원인이 되고 있는 선로 단선으로 인한 이상시 철탑 주재의 안전성 검토가 필요하다. 국내 설계기준은 축력이 지배적인 트러스요소를 철탑에 적용하고 있으며, 단선으로 인한 불평형 하중을 암끝단에 재하하도록 하고 있다. 불평형 하중을 유발하는 단선은 두 곳에서 동시에 발생하는 경우까지 고려하고 있으며, 그 이상 여러 상의 전선이 동시에 단선되는 것은 고려하고 있지 않다. 이에 본 연구는 발생 가능한 모든 단선의 경우에 대해서 보요소를 적용한 유한요소해석을 실시하여 극한상태를 파악하고 국내 설계기준에 따른 안전성를 평가하였다. 유한요소해석 결과분석을 통해 철탑 주주재에는 이상시 휨응력의 영향력이 매우 크게 나타났으며, 비대칭 일측의 모든 전선이 단선된 경우 기존 철탑의 설계방법이 안전하지 않음을 알 수 있었다. 따라서 이상시 철탑의 경제성과 정확한 안전성 확보를 위해 부재의 극한상태와 이상시 발생빈도를 고려하는 설계법의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.193-195
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• 2015

해양사고 원인의 70 % 이상을 차지하는 인적오류 예방은 해양안전에 가장 중요한 이슈이다. 인적오류는 확률기반의 인적 모델을 구축하여 평가함으로써 예상되는 위기의 수준을 과학적으로 예측할 수 있다. 확률기반 인적 모델을 구축하기 위해서는 사건의 원인과 결과 사이에 연계성을 갖고 있는 통계 데이터가 필요하다. 본 연구에서는 이러한 연계 데이터 확보를 위한 것으로, 해양안전심판원의 통계 데이터 사이의 연계성 확보 방안을 주로 검토하였다. 그리고 이러한 통계 데이터를 인적 모델에 적용하는 방법과 전략도 검토하였다. 인적 모델은 회사, 선박, 해기사 관련 요소들이 총체적으로 반영될 필요가 있음을 알았고, 이러한 세 가지 요소로 구성된 통합 모델을 설계하기 위한 방안도 검토하였다. 특히, 각 요소들에 포함될 데이터 사이의 연계성 확보를 위해서 해양사고 연계 체인(Chain)을 도입하였다. 확보한 데이터는 사고의 가장 근본원인인 Hazard부터 사고의 영향을 나타내는 Impact까지의 6 단계 분석 방법을 적용하여 통계 데이터에 결합되어 있는 원인과 결과 사이의 연계성을 확보할 수 있는 방안을 수립하였다. 본 연구는 중장기적으로 추진할 과제이기 때문에 향후 본 연구 내용을 토대로 인적 모델을 개발하여 해양사고 예방에 적극 기여하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.2000-2005
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• 2013

본 논문에서는 경골잔교의 Main girder에 작용하는 설계하중을 제안하였다. 구조 안전성 검토를 위하여 범용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 경골잔교의 Main girder는 휨뿐 아니라 비틀림 거동에 영향을 받고 있음을 알 수 있으며 주요 영향 하중은 비틀림이다. 또한 선정된 Main girder 단면에 대한 응력 검토를 통해 선정된 경골잔교는 구조적으로 안전하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.221-232
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• 2009

본 논문에서는 압엽형강(H형강)을 이용한 초간편 강합성 교량에 대한 3차원 유한요소해석을 실시하여, 다양한 하중조건에 따른 하중분배값을 검토하였다. 유한요소해석에는 범용구조해석 프로그램 ABAQUS(2007)가 사용되었다. 하중분배계수 검토에 고려된 변수로는 콘크리트 슬래브 두께, 강판 두께, 주형길이, 바닥판 폭, 그리고 교량 연속성이 적용되었다. 해석을 통해 얻어진 하중 분배율은 AASHTO Standard 와 LRFD 설계기준의 제안식 및 기존 연구자들이 제안한 식들과 비교 검토되었다. AASHTO Standard는 매우 안전측의 하중분배율을 제안하고 있으며, AASHTO LRFD의 경우 내측주형의 경우 유사한 결과를 나타내기도 했으나 외측주형의 경우 대부분의 경우 큰 값을 나타내었다. 본 연구를 통해 제안된 하중분배값은 유한요소해석 결과를 토대로 안전측으로 제안되었으며, 설계변수별 상세설계에 적용가능하다. 또한 본 논문에서는 초간편 강합성 H형강 교량의 설계 간편성을 극대화하고 안전성을 고려하여 내측주형의 경우 0.42, 외측주형의 경우 0.32를 제안하였다. 본 연구내용에 검토된 매개변수 범위 내에서 간편 하중분배값의 적용이 가능하며, 본 연구의 결과는 초간편 강합성 H형강 교량의 설계 및 시공 활성화에 크게 기여할 것이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.553-556
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• 2009

최근 우리나라의 건설 분야에서는 생애주기비용(Life Cycle Cost;이하 LCC)/가치공학(Value Engineering; 이하 VE)을 적용한 구조물 설계가 실시되고 있다. 이는, 건설교통부에서 공공건설사업의 효율성을 제고하기 위하여 실시하고 있으며, 대통령령에 따라 "건설기술관리법시행령"을 제정하여 공공사업분 수행 절차와 기준을 법제화 하였으며 이후 시행령 38조 13의 "설계의 경제성등 검토" 실시를 의무화하는 시행지침을 작성하여 수행하고 있다. 이러한, LCC/VE의 검토에서 보수 보강 공사비 산정은 유지보수공사 프로파일링을 통한 보수 보강 시기를 산정(건설교통부, 2003)하여 교량 구성요소별 보수 교체 주기를 산정(건설교통부, 2001)에서 제시한 기간을 적용하여 LCC/VE를 평가하고 있다. 하지만, 이러한 보수 보강 공사비의 적용은 일괄적인 적용이며, 예전 국내의 교량 건설기술이 현재와 같이 발전된 상태에서의 현황이 아니므로 본 연구에서는 현재 고속국도에 완공되어 운용중인 교량 구조물을 시설물의 안전관리에 관한 특별법 시행령(2008)에 따른 "시설물의 안전점검 및 정밀안전진단 지침"에 의한 교량의 초기점검, 정밀점검 및 정밀안전진단 자료를 조사 분석하여 보수 보강 공사비 곡선을 추정하려 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.