• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.6
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• pp.1037-1042
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• 2009

Safety regulation of railway embankment is restricted by safety factor in dry season or rainy season in Korea. Safety factor which is results from the limit equilibrium analysis is varied by various external conditions. And because it has no reflection point, it is very difficult to manage the safety of trains. Safety regulation such like warning sign, reduce speed and train stop is the best choice to reduce the damage of embankments where it is worried about occurrence of disasters. In this study, additional index is proposed to support present safety standards based on unsaturated soil mechanics and reliability analysis. It is velocity of failure probability. It has an apparent reflection point near present safety regulation. It is possible to modify the regulation for safety management and monitoring system of embankments by using this index.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.392-395
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• 2009

응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.39 no.10
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• pp.27-39
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• 2023

To effectively manage flood risk, it is crucial to assess the stability of flood defense structures like levees under extreme flood conditions. This study focuses on the time-dependent probabilistic assessment of embankment slope stability when subjected to rapid water level drops. We integrate seepage analysis results from finite element analysis with slope stability analysis and employ Monte Carlo simulations to investigate the time-dependent behavior of the slope during rapid drawdown. The resulting probability of failure is used to develop fragility curves for the levee slope. Notably, the probability of slope failure remains low up to a specific water level, sharply increasing beyond that threshold. Furthermore, the fragility curves are strongly influenced by the rate of drawdown, which is determined through hydraulic analysis based on flood scenarios. Climate change has a significant impact on the stability of the water-side slope of the embankment due to water level fluctuations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.282-282
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• 2017

모래, 실트 및 자갈과 같은 비점착성 유사는 하천에서의 이동 형태에 따라 소류사와 부유사로 구분된다. 부유사는 난류로 인해 흐름 내에서 부유 상태로 이동하는 유사로, 대부분의 자연 하천에서 유사는 부유사 형태로 이송된다. 유수동역학적 조건 하에서 이동하는 부유사의 입도 분포는 유사 입자의 부유와 퇴적에 따라 불규칙적으로 변화하기 때문에 여러 연구에서 주요한 문제로 다뤄지고 있다. 부유사의 입도 분포는 흐름 유속, 부유사의 부유 높이, 하상 재료의 특성 등에 따라 변화하며, 로그 정규분포를 따르는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 여러 다양한 하천 흐름 조건에서 부유사의 입도 분포를 모의할 수 있는 입도 분포 모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제안한다. 유사 입자의 입도 분포 모의는 추계학적 방법의 적용을 통해 얻어진다. 본래 점착성 유사의 입도 분포를 모의하기 위한 추계학적 입도 분포 모형으로부터 제안된 개념적 틀로, 다양한 흐름 조건 하에서 특정 확률 분포형을 띠는 입도 분포를 모의할 수 있다. 점착성 유사의 이동 모형에서는 점착성을 띠는 유사 입자들의 응집 현상에 따른 크기 변화를 모의하기 위한 응집 모형이 필수적이다. 시간에 따른 크기 변화를 모의하는 응집 모형에서, 흐름 내 여러 특성들에 의해 결정되는 응집 인자와 달리 파괴 인자의 경우 불규칙적 난류 운동으로 인해 무작위한 특성을 띤다. 모형에서 요구되는 파괴 인자를 특정 확률 분포형을 띠는 난수로 고려함으로써 점착성 유사의 입도 분포 모형이 개발되었다. 이 때, 점착성 유사는 프랙탈 구조를 가지는 것으로 가정하기 때문에 크기에 따라 밀도와 침강 속도가 변화한다. 반면 비점착성 유사는 크기에 따른 밀도 변화가 일어나지 않으므로, 고정된 밀도와 프랙탈 차원을 적용하여 점착성 유사의 입도 분포모형으로부터 비점착성 유사의 입도 분포 모의가 가능할 것으로 판단된다. 이러한 추계학적 방법의 적용을 통해, 하나의 경계 조건으로 대변되는 하상 특성에 따른 단점 또한 보완될 것으로 예측된다. 예를 들어 로그 정규 분포를 띤다고 가정할 때 보정을 통해 결정해야하는 변수는 평균과 분산으로 두 개가 요구된다. 유사의 평균 크기로부터 확률분포형의 평균값이 결정되면, 하상에 존재하는 유사의 특성에 따른 입도 분포의 분산은 난수의 분산을 결정함으로써 모의할 수 있다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.6
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• pp.723-730
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• 2008

Due to the higher ratio of live load to total loads of railway bridges, the accumulated damage by cyclic fatigue is significant. Moreover, it is highly possible that the initiated crack grows faster than that of highway bridges. Therefore, it is strongly needed to assess the safety for the accumulated damage analytically. The initiation and growth of fatigue-crack are related with the stress range, number of cycles, and the stiffness of the structural system. The stiffness of the structural system includes uncertainties of the planning, design, construction and maintenance, which varies as time goes. In this study, the authors developed the design and risk assessment techniques based on the reliability theories considering the uncertainties in load and resistance. For the probabilistic risk assessment of crack growth and the remaining life of the structures by the cyclic load of railway and subway bridges, response surface method (RSM) combined with first order second moment method were used. For composing limit state function, the stress range, stress intensity factor and the remaining life were selected as input important random variables to the RSM program. The probabilities of failure and the reliability indices of fatigue life for the considered specimen under cyclic loads were evaluated and discussed.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.28 no.6
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• pp.481-489
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• 2004

Ship collisions and grounding continue to occur regardless of continuous efforts to prevent such accidents. With the increasing demand for safety at sea and for protection of the environment, it is of crucial importance to be able to reduce the probability of accidents, assess their consequences and ultimately minimize or prevent potential damages to the ships and the marine environment. Numerical simulations for actual collision problem are conducted with a special attention with respect to finite element size, fracture criteria and material properties, which require a careful consideration to improve the accuracy. A parametric analysis varying colliding speed, angle, design loading condition is conducted using nonlinear finite element analysis method for 46,00 dwt Product/chemical carrier. The relationship between the absorbed energy and indentation are derived quantitatively using the insights observed from this study, and a novel design concept for assessing the anti-collision performance are proposed.