• Title/Summary/Keyword: 손상저감

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A Damage Assessment Technique for Bridges Using Static Displacements (정적변위를 이용한 교량의 손상도 평가기법)

  • Choi, Il Yoon;Cho, Hyo Nam
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.5 s.60
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    • pp.641-646
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    • 2002
  • A new damage detection technique using static displacement data was developed, in order to assess the structural integrity of bridge structures. In conventional damage assessment techniques using dynamic response, the variation of natural frequencies is intrinsically insensitive to the damage of the bridge: thus, it is usually difficult to obtain them from the measured data. The proposed detection method enables the estimation of the stiffness reduction of bridges using the static displacement data that are measured periodically, without requiring a specific loading test. Devices such as a laser displacement sensor can be used to measure static displacement data due to the dead load of the bridge structure. In this study, structural damage was represented by the reduction in the elastic modulus of the element. The damage factor of the element was introduced to estimate the stiffness reduction of the bridge under consideration. Likewise, the proposed algorithm was verified using various numerical simulations and compared with other damage detection methods. The effects of noise and number of damaged elements on damage detection were also investigated. Results showed that the proposed algorithm efficiently detects damage on the bridge.

A Study on the System Identification of Tunnel Lining Using Static Deformation Data (정적 내공변위를 이용한 터널라이닝 손상 검출기법에 관한 연구)

  • 이준석;최일윤
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.153-160
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    • 2002
  • A new system identification method based on tunnel deformation data is proposed to find the damage in the lining structure. For this, an inverse problem in which the deformation data and dead load of concrete lining are known a priori is introduced to estimate the degree and location of the damages. Models based on uniform reduction of stiffness and homogenized crack concept are individually employed to compare the applicability and relative advantages of the models. Numerical analyses are peformed for the idealized tunnel structure and the effect of white noise, common in most measurement data, is also included to better understand the suitability of the proposed models. As a result, model 1 based on uniform stiffness reduction method is shown to be relatively insensitive to the noise, while model 2 with the homogenized crack concept is proven to be easily applied to the field situation since the effect of stiffness reduction is rather small.

Evaluation of Heat Transfer Mechanisms and Damage Assessment through Fire Testing of Lithium-Ion Batteries (리튬이온 배터리의 화재 시험을 통한 열 전달 메커니즘 및 손상 평가)

  • Jeong-Ho Shin;Yong-Hyeon Kim;Eun-Ju Kim;Young-Chul Bae
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.19 no.4
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    • pp.669-676
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    • 2024
  • This study aims to evaluate battery damage and heat transfer mechanisms through fire tests on lithium-ion batteries, and to explore ways to improve the efficiency and safety of battery management systems (BMS). Temperature changes in each sector are measured at points T1, T2, and T3 observing and recording the reactions of surrounding cells for 10 minutes after applying electricity to the ignition electrode. The results show that the batteries in sectors A and B fully ignite, causing severe physical damage, while the batteries in sector C do not ignite and sustain minimal damage. This confirms that the distance between sectors plays a crucial role in reducing ignition and heat propagation. The study suggests that considering the distance between sectors in the design of thermal management systems for lithium-ion batteries can significantly mitigate ignition and heat spread. Future experiments with various battery models and conditions will further propose the ways to enhance the efficiency and safety of BMS.

Analysis of Flow Characteristics in Pump Sump by Floor Cone Anti-Vortex Device Installation (원뿔 형태의 와류발생저감장치 설치로 인한 펌프 흡수조 내 흐름특성 변화 분석)

  • Byeon, Hyunhyuk;Kim, Heejung;Kim, Seojun;Yoon, Byumgman
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.73-73
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    • 2017
  • 최근 기후변화에 따른 집중호우로 도시홍수의 피해가 급격히 증가하고 있다. 특히 인구가 밀집하고 교통량이 많은 대도시의 경우 동일한 호우에 대하여 녹지나 농경지 등에 비해 그 피해가 더 심각하다. 일반적으로 홍수 피해의 직접원인은 외수로 인한 피해와 내수로 인한 피해로 크게 구분할 수 있다. 외수피해는 주로 소하천 및 지천의 범람, 제방의 붕괴 등으로 발생한 것이며 내수피해는 배수로, 하수도 및 펌프장의 내수배제능력 부족이 주된 원인이다. 따라서 도시홍수를 효과적으로 방어하기 위해서는 우선적으로 내배수시설의 성능개선이 선행되어야 할 필요가 있다. 이러한 내배수 시설 중 빗물펌프장은 흡수조로 우수를 유도한 후 펌프를 이용하여 하천으로 배수하고 있다. 우수를 원활히 하천으로 배수하기 위해서는 흡수조 내 흐름이 안정적으로 형성되어야 한다. 하지만 갑작스런 폭우 등으로 인하여 우수가 짧은 시간에 집중될 경우 흡수조 내에서 빠른 유속과 불규칙한 흐름이 발생하여 와류가 생성된다. 이러한 와류는 펌프 입구로 공기를 유입시켜 효율 저하의 원인이 되며, 공동현상을 발생시켜 펌프의 손상을 초래하기도 한다. 따라서 와류발생 저감장치(Anti-Vortex Device)를 설치하여 와류의 생성을 억제하고자 하는 연구들이 수행되었으며, 그 결과 다양한 형태의 와류발생 저감장치가 소개되었다. 하지만 와류발생 저감장치의 명확한 설계기준이 제시되어 있지 않으며, 와류발생 저감장치를 설치하였을 때 효율이 얼마만큼 증가하는가에 대한 실험적인 자료가 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 원뿔 형태의 와류발생 저감장치 설치 전 후의 흐름특성을 분석하여 원뿔형태의 와류발생 저감장치가 흐름안정에 얼마나 효과가 있는지를 확인하기 위하여 PIV(Particle Image Velocimetry) 기법을 이용한 유속분포와 와도를 분석하여 흐름 안정 효과를 정량적으로 검토하였다. 그 결과 와류 발생을 저감할 수 있었으며, 정량적으로 와도가 감소하여 펌프 흡입량이 증가됨을 확인하였다. 향후 추가적으로 다양한 형태의 와류발생 저감장치에 대한 효과를 검토한다면 최적의 펌프 흡수조 설계에 도움이 될 것으로 기대한다.

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The DPWM Method to Reduce Neutral-Point Voltage Ripple in a Three-Level Inverter (새로운 DPWM 방식을 이용한 3-레벨 인버터의 중성점 전압 리플 저감)

  • Yoo, Seungjong;Lee, June-Seok;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.315-316
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3-레벨 Neutral-Point-Clamped (NPC) 인버터의 DC-Link 중성점 전압 리플을 저감하여 인버터 출력 전압의 품질 신뢰성 향상이 가능한 새로운 Discontinuous Pulse Width Modulation (DPWM) 기법을 제안한다. NPC 인버터에서는 두 개의 커패시터로 이루어진 DC-Link 구조로 인해 상, 하단 DC-Link 커패시터 전압 불평형인 상황에서 DC-Link 중 성점 전압 리플이 발생한다. 중성점 전압 리플 발생 시 출력 전압의 품질을 보장할 수 없으며, 민감한 부하에 손상을 입힐 수 있다. 제안한 DPWM 알고리즘은 DC-Link 커패시터 전압을 조정하는 두 개의 오프셋을 사용하여 중성점 전압 리플을 저감한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘의 타당성을 검증한다.

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HRA를 이용한 터빈 정지시 원자로 정지불능 영향 완화 방안 연구

  • 이광석;이경진
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.747-752
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    • 1997
  • 고리 3,4호기 및 영광 1,2호기 PSA Ⅰ단계 수행 결과 ATWT에 대한 노심 손상 확률은 다른 사건에 비해 상대적으로 적어 소홀히 취급될 수 있으나 전체적인 노심 손상 확률 저감을 위해 본 연구에서는 ATWT 사건 중 터빈 정지시 원자로 정지불능을 선정하여 HRA를 수행하였다. HRA 수행의 첫째 과정은 위에서 선정한 사건에 대해 시나리오를 가정하고 이를 4개 그룹의 주제어실 운전원들에게 적용하여 모의 제어반을 이용한 훈련을 실시하였으며 운전원 조치 과정중의 행동관찰, 훈련결과, 개별 면담 등을 통해 국내 운전원 특성에 맞는 HRA의 기초자료를 얻었다. 두 번째 과정은 위의 결과 및 절차서에 근거하여 PSF 고려 유무에 따라 실패 확률의 정량적 평가와 불확실성 분석을 수행하여 ATWT에 대한 HRA 수행 자료로 활용 가능하도록 하였으며, 끝으로 ATWT 영향 완화를 위한 대안을 제시함으로서 노심 손상 확률을 감소시키기 위한 기초가 되도록 하였다.

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A Study of Railway Bridge Automatic Damage Analysis Method Using Unmanned Aerial Vehicle and Deep Learning-based Image Analysis Technology (무인이동체와 딥러닝 기반 이미지 분석 기술을 활용한 철도교량 자동 손상 분석 방법 연구)

  • Na, Yong Hyoun;Park, Mi Yeon
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.17 no.3
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    • pp.556-567
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    • 2021
  • Purpose: In this study, various methods of deep learning-based automatic damage analysis technology were reviewed based on images taken through Unmanned Aerial Vehicle to more efficiently and reliably inspect the exterior inspection and inspection of railway bridges using Unmanned Aerial Vehicle. Method: A deep learning analysis model was created by defining damage items based on the acquired images and extracting deep learning data. In addition, the model that learned the damage images for cracks, concrete and paint scaling·spalling, leakage, and Reinforcement exposure among damage of railway bridges was applied and tested with the results of automatic damage analysis. Result: As a result of the analysis, a method with an average detection recall of 95% or more was confirmed. This analysis technology enables more objective and accurate damage detection compared to the existing visual inspection results. Conclusion: through the developed technology in this study, it is expected that it will be possible to analysis more accurate results, shorter time and reduce costs by using the automatic damage analysis technology using Unmanned Aerial Vehicle in railway maintenance.

Development of High Viscous Modified Asphalt Binder for Porous Asphalt Pavement (배수성 포장용 고점도 개질 아스팔트 바인더 개발)

  • Kim, Hyeong-Seok;Lee, Hyun-Jong;Lee, Kwang-Ho;Kim, Hyung-Bae
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.12 no.2
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    • pp.81-90
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    • 2010
  • This paper describes the results of laboratory and field performance tests on the polymer modified asphalt binder and mixtures developed in this study for porous asphalt pavements. Various physical and mechanical laboratory tests including DSR and BBR tests are performed for two types of modified binders, and one type of binder is selected based on the binder testing results. Mix designs are conducted for the selected asphalt binder and a Japanese modified binder, respectively. Various performance tests including fatigue tests, wheel tracking tests, and moisture susceptibility tests are conducted for the domestic and Japanese porous asphalt mixtures. Test results indicate that the overall performance characteristics of the domestic mixture are similar to or better than those of the Japanese mixture. Based on the laboratory testing results, the domestic porous mixture is applied to a field test section. Periodic field investigations are conducted to evaluate the changes in noise level and air voids with time. The road noise analysis shows that the noise levels of the porous pavement keep increasing and, after two years, are similar to those of SMA pavements.

Investigation on optimum applied potential for corrosion resistance and cavitation-erosion damage reduction of Al alloy in seawater (알루미늄 합금의 해수 내 내식성 및 캐비테이션-침식 손상 저감을 위한 적용전위 규명)

  • Jeong, Gwang-Hu;Park, Il-Cho;Lee, Jeong-Hyeong;Han, Min-Su;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.112-112
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    • 2018
  • 알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수한 경량 재료이다. 그 중 Al-Mg계 5083 Al 합금은 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되고 있다. 이는 선체 중량의 경량화로 인해, 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선박의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고, 압력 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라, 염소이온이 존재하는 해수환경에서는 침식과 부식의 시너지효과로 인하여 재료의 손상이 더욱 가속화된다. 이에 대한 다양한 방지책들이 제안되고 있으나, 강한 충격압을 동반한 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 다소 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 5083에 대하여 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하며 침식-부식 손상이 최소화 되는 전위 구간을 규명하고자 하였다. 먼저, 분극 실험을 선행하여 재료의 전기화학적 거동을 파악 한 후 적용 전위구간을 선정하여, 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 전기화학적 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 $25^{\circ}C$의 해수 하에서 실시하였으며, 시험편의 노출면적은 $3.24cm^2$으로 하였다. 분극 실험은 개로전위로부터 +3 V까지 2 mV/s의 분극속도로 전위를 인가하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl, 대극으로 백금전극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 대향형 진동법으로 진동수 20 kHz, 진폭 $30{\mu}m$ 진동을 20분간 가하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상경향 파악을 위하여 3D광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

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