본 논문에서는 터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화에 의한 물리적 손상을 수치적으로 모델링하기 위한 새로운 개념의 해석기법이 제안되었다. 이러한 물리적 손상은 내부균열 발생, 재료 강성과 강도의 저하에 의해 주로 유발되며, 이들은 장기 화학적 열화반응에 의한 체적팽창 및 시멘트질의 침식에 의해 발생된다. 결과적으로, 이러한 숏크리트 라이닝의 손상 메카니즘은 터널내에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 열화반응들에서 유사하게 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 일련의 화학적 열화 반응에 기인한 물리적 손상 메카니즘을 일반화 하였으며, 열역학에 기반한 수치모델을 수학적으로 유도 하였다. 유도된 수치모델은 3차원 유한요소 프로그램으로 코드화되었으며, 외력과 장기 화학적 열화를 겪고 있는 터널 구조물의 시간의존성 거동 시뮬레이션에 적용된다. 개발된 코드는 몇 개의 예제 수행을 통해 터널설계상에서의 적용성을 검토하였으며, 동일한 열화조건하에서도 주변 지반응력상태에 따라 물리적 손상 속도와 정도가 크게 달라짐을 보였다.
본 논문에서는 영상에 삽입된 디지털 워터마킹을 무선 채널상에서 신뢰성 있게 전송하는 기법에 대해 연구하였다. 멀티미디어 영상을 무선 채널에서 전송할 때는 높은 비트 에러율 때문에 데이터 손실이 발생하게 되는데, 이로 인하여 영상에 삽입된 워터마킹도 손상받게 된다. 본 논문에서는 무선 채널에서 영상에 삽입된 워터마킹의 손상을 경감시키기 위해 오류 정정 기법을 도입하였다. 워터마킹이 삽입된 영상을 OFDM/16QAM으로 변조하여 무선상으로 전송하였을 때, 오류 정정 기법의 채택 여부에 따른 수신단에서의 데이터 에러율을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 오류 정정 기법을 사용한 경우 디지털 워터마킹을 삽입한 영상이 손상되어 수신되더라도 워터마킹 데이터는 심한 손상을 받지 않고 수신이 가능함을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 재킷식 해상풍력터빈 지지구조물의 효과적인 건전성 모니터링을 위하여, 손상에 의한 구조물의 모드 특성 변화 및 군집신경망기법을 이용한 손상추정기법을 제안한다. 실용적 적용을 위하여 제한된 계측자료를 활용하고, 구조적으로 중요하며 손상이 발생될 확률이 큰 것으로 판단되는 중요부재를 대상으로 손상을 추정한다. 즉, 재킷식 지지구조물은 부재 개수가 많기 때문에, 모든 부재를 적절히 식별하기 위해서는 이에 상당하는 많은 수의 계측 데이터 채널 및 센서를 설치해야 한다. 이는 건전성 모니터링의 경제적 및 실용적인 측면에서 적절치 않다고 판단되며, 본 연구에서는 중요 구조부재에 대하여 제한된 계측자료를 활용하여 집중적으로 손상추정을 수행하기 위한 연구를 수행한다. 5 MW 해상풍력터빈에 적용될 수 있는 재킷식 해상풍력터빈 지지구조물을 모델링한 후, 수치 시뮬레이션을 수행하여 신경망의 훈련패턴을 생성한다. 이후, 군집신경망기법을 이용하여 중요부재에 대한 손상위치 및 손상정도를 20가지 손상경우에 대하여 추정한 결과, 모든 손상 경우에 대하여 성공적으로 손상을 판정할 수 있었으며, 군집신경망기법을 적용함으로써 추청결과의 정확성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 실험연구를 통하여 기법을 검증하였는데, 3가지 손상경우에 대하여 손상을 추정한 결과 합리적으로 손상을 추정할 수 있었다.
The integrity of nuclear piping systems has to be maintained sufficiently all the times during operation. In order to maintain the integrity, reliable assessment procedures including fracture mechanics analysis, etc, are required. Up to now, the integrity assessment has been performed using conventional deterministic approach even though there are lots of uncertainties to hinder a rational evaluation. In this respect, probabilistic approach is considered as an appropriate method for piping system evaluation. The objectives of this paper are to develop a probabilistic assessment program using reliability index and simulation technique and to estimate the damage probability of wall-thinned pipes in secondary systems. The probabilistic assessment program consists of three evaluation modules which are first order reliability method, second order reliability method and Monte Carlo simulation method. The developed program has been applied to evaluate damage probabilities of wall-thinned pipes subjected to internal pressure, global bending moment and combined loading. The sensitivity analysis results as well as prototypal evaluation results showed a promising applicability of the probabilistic integrity assessment program.
아홉 개의 계층구조 형태의 뉴런을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 입력전류에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하였고 마지막 뉴런에 미치는 활성전위 영향을 시뮬레이션을 해보았다. 본 연구에서는 다른 뉴런과 연결해주며 신호를 전달해주는 시냅스의 웨이트를 중간계층 뉴런에서 적게 연결하여 비정상 상태의 뉴런을 만들어 보았다. 시뮬레이션 결과 신경세포를 전기회로 적인 모델을 기준으로 설계한 뉴런은 미세한 자극의 변화해 매우 민감하게 반응 하였고, 마지막 뉴런 에서는 활성전위 간격이 정상상태의 다른 세포와 비교해 보았으며, 결과적으로 뉴런의 시냅스 웨이트가 적으면 신경전달에 이상이 발생하여 세포가 손상됨을 알 수 있었다.
아홉 개의 계층구조 형태의 뉴런을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 입력전류에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하였고 마지막 뉴런에 미치는 활성전위 영향을 시뮬레이션을 해 보았다. 본 연 구에서는 다른 뉴런과 연결해주며 신호를 전달해주는 시냅스의 웨이트를 중간계층 뉴런에서 적게 연결하여 비정상 상태의 뉴런을 만들어 보았다. 시뮬레이션 결과 신경세포를 전기회로 적인 모델을 기준으로 설계한 뉴런은 미세한 자극의 변화해 매우 민감하게 반응 하였고, 마지막 뉴런 에서는 활성전위 간격이 정상상태의 다른 세포와 비교해 보았으며, 결과적으로 뉴런의 시냅스 웨이트가 적으면 신경전달에 이상 이 발생하여 세 포가 손상됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는, 초고집적과 초고내압 MOSFET를 위한 높은 임계전압에서 제안한 구조의 얕은 트랜치 접합 격리 구조에 대한 시뮬레이션 하였다. 열전자 스트레스와 열 손상의 유전 강화 전계의 물리적 기본 모델들은 주위 온도와 스트레스 바이어스의 넓은 범위에 걸친 집적화된 소자들에 있어서 분석하는 전기적의 목표인 TCAD 툴을 이용하였다. 시뮬레이션 결과, 얕은 트랜치 접합 격리 구조가 수동적인 전기적 기능 일지라도, 소자의 크기가 감소됨에 따라서, 초대규모 집적회로 공정의 응용에서 제안된 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계와 포화 임계 전압이 높게 나타났다.
교량에 통행하는 차량의 대형화와 통행교통량의 급격한 증가로 인하여 교량부재에서 피로손상이 많이 보고되고 있다. 교량부재의 피로손상을 방지하고, 안전을 유지하기 위해서 합리적인 피로조사를 실시하여야 한다. 교량의 피로설계에서는 차량 1대만 재하 시키는 방법을 채택하고 있으나, 실제 교량의 상부에 차량이 1대만 통과하는 일은 거의 없다. 통상 교량의 상부에는 복수의 차량이 동시에 재하되므로 합리적인 피로설계를 위해서는 동시재하의 영향을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 도로교를 통행하는 차륜하중에 대해 선형중첩법과 교통류의 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 변동응력해석을 실시하고, 피로 손상도를 구함으로써 통행차량의 차축하중에 대한 동시재하의 영향에 대해 연구하였다.
본 논문에서는 원격 모니터링이나 시뮬레이션 시스템에서 충격 효과를 그래픽으로 표시하는 기술을 개발하였다. 산업 현장의 장비나 시설을 실시간으로 점검하며 보수의 시기를 찾아내거나 사고의 예방을 위해 원격 모니터링이나 시뮬레이션 시스템이 활용되고 있다. 이러한 시스템들은 사용자들에게 시각정보를 제공하여 상황을 보다 이해하기 쉽도록 도움을 준다. 논문에서 제안하는 내부 충격의 그래픽 표시 기법은 3차원 그래픽을 활용하여 장비나 시설을 모델링하고, 장비에서 발생하는 충격과 손상의 위치를 볼륨 렌더링을 이용하여 내부에 표시하는 방법이다. 이는 장비 내부의 충격과 손상 위치에 볼륨 렌더링으로 충격파를 표시하여 보다 정확하게 문제점을 파악할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 보다 강렬한 시각 효과를 통해 문제 상황을 보다 빨리 확인할 수 있을 것으로 기대한다.
해양사고 원인규명 통합 분석 시뮬레이션 시스템은 해양사고가 발생하는 과정(선회)을 포함하여 충돌, 좌초, 접촉, 전복, 침수 및 침몰 등의 해양사고를 유체-구조 연성 해석기법의 고도 정밀 M&S 시스템을 사용하여 과학적으로 해양사고의 원인을 분석하고 사고의 손상과정을 체계적으로 재현할 수 있는 시스템이다. 해양사고는 육상과 공중에서 발생하는 자동차와 비행기 등의 충돌이나 추락사고와는 달리 공기의 밀도보다 천배의 물에서 발생하므로 물에서 부양되고, 운동하고, 선내에 물이 침수되고, 운항 중일 때 파도도 생성시키고, 두 물체가 근접할 경우에는 압력이 압착되고, 두 물체가 스쳐 지나거나 안벽이나 해저를 근접하여 운항할 경우에는 압력이 저하되는 등 물에서의 연성효과(interface effect)를 충분히 고려하여 재현할 수 있어야 정확하게 해양사고의 원인을 규명 및 분석할 수 있을 것이다. 또한 황천에서 발생하는 해양사고일 경우에는 강한 조루, 강풍 및 해일성 파도 등을 불규칙 스펙트럼을 사용하여 정확히 구현하여야 황천에서 발생하는 해양사고의 원인을 충분히 분석할 수 있을 것이다. 이러한 해양사고 통합 분석 시뮬레이션 시스템을 이용하여 과학적이고 정확한 해양사고의 원인규명 및 분석으로 심판의 획기적인 신뢰 구축과 심판 지연에 따른 사회적 비용을 최소화하고, 해양사고의 원인과 과실 책임, 나아가서 사고 재발방지 대책수립 등에도 활용하는데도 크게 기여할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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