• 산업기술연구
• /
• 제24권A호
• /
• pp.205-214
• /
• 2004

Static reliability models are introduced to analyze the armor stability of rubble-mound breakwaters. Contrasted to the deterministic model, reliability models can estimate the probability of failure directly and calculate the influence of each design variables quantitatively. Thus, it can be possible to design armor units of the rubble-mound breakwaters rationally. In this study FMA(First-order Mean-value Approach), FDA(First-order Design-value Approach) and AFDA(Approximate Full Distribution Approach) of Level II approach of static reliability methods are used to analyze the armor stability of rubble mound breakwaters. The limitations and applications of each approach are studied straight-forwardly.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.28-31
• /
• 2010

충청남도 서해안은 생태환경의 보고로서 갯벌, 사구, 해안습지 등 독특한 자연적 특성을 갖고 있는 지역이다. 그러나 다른 지역에 비해 대규모 간척 및 매립으로 인한 해양생태계 피해에 현저히 노출되어 있고, 최근 산업화 및 관광권화가 진행되고 있으며 해안선 침식 방지를 위한 연안정비사업으로 각종 연안 방호구조물이 건설되었다. 이 중 가장 많이 건설된 연안 호안구조물은 배후지역의 안정성 확보, 해안도로의 건설 등 다양한 목적으로 축조되었다. 그러나 성장위주의 경제정책으로 연안 호안구조물이 무분별하게 설치되어 파도와 호안 구조물의 접촉 시 호안구조물이 파랑을 견디지 못해 사면피복재가 산란되어 외관상 주변 환경을 해칠 뿐만아니라 2차 피해까지 야기 시킬 우려가 있다. 본 연구에서는 호안구조물의 리모델링을 통해 안정성을 증대시키기 위해 서해 연안지역의 4개 시 군 29개 지점을 대상으로 호안구조물 현황에 대해 조사하고 호안구조물의 리모델링을 통해 붕괴된 지역을 대상으로 파랑에 대해 안정한 사석재 소요질량을 호안구조물의 경사 별로 산정하여 비교하였다. 피복재 소요질량 산정을 위한 설계파고는 유의파고를 적용하였으며, 산정공식은 허드슨공식(Hudson, 1959)을 사용하였다. 추가적으로 사석 층의 두께와 단위면적당 수용해야할 사석재의 개수를 산정하여 호안구조물 설계 시 사석재의 배치를 용이하게 할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 산정된 값들은 초기설계로서 파랑에 안정한 호안구조물의 설계 조건 중 일부분으로 호안구조물의 최종 설계 시 조파실험을 통하여 안정성을 검증 해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제17권11호
• /
• pp.23-33
• /
• 2016

본 연구에서는 해저에 퇴적된 오염 침전물질을 제올라이트와 모래로 피복하여 중금속 및 오염물질을 격리하는 피복 공법을 적용한 지역의 해저지반의 역학적 안정성 및 변형 예측을 하였다. 문헌조사와 현장조사를 바탕으로 분석해 본 결과, 이 현장에 맞는 피복재는 중금속 흡착효과가 뛰어난 제올라이트가 적합한 것으로 결정되었다. 정밀지반조사 결과를 바탕으로 오염 침전물질을 제올라이트와 모래로 피복한 후 주변 지반에 대한 안정성 평가와 압밀로 인한 장기지반거동을 예측하였다. 역학적 안정해석 결과, 지면이 해수에 포화되는지 여부에 따라 최저 안전율은 약 11.2와 30.1로 계산되어 충분히 안전한 것으로 판단되었다. 압밀량 해석을 진행한 결과 상단면 기준으로 1차 최대압밀량이 209.2mm 정도 발생하고 2차 압밀량은 1.2mm로 아주 적게 예측되었다. 시간에 따른 압밀도를 계산하여 시간에 따른 1차압밀량도 예측하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제25권3호
• /
• pp.138-146
• /
• 2013

Tetrapod는 국내외에서 널리 사용되는 경사식 방파제의 대표적인 피복재이다. Tetrapod의 소요중량을 산정하기 위해 많은 연구자들이 다양한 안정식을 제안하였다. 기존 안정식은 수리실험자료를 곡선맞춤하여 산정하기 때문에 많은 불확실성을 포함하고 있다. 대표적인 불확실성은 실험자료의 불확실성, 안정식 산정방법의 불확실성, 그리고 확률변수의 불확실성이다. 본 연구에서는 안정식 산정 방법의 불확실성을 낮추기 위해 M5' model tree를 사용하여 Tetrapod의 안정식을 개발하였다. 개발된 안정식의 예측능력을 평가하기 위해 일치지수를 사용하였으며, 새 안정식은 여러 가지 모델에서 기존 안정식보다 약 0.1 정도 큰 일치지수를 보였다. 또한 기존 안정식은 안정수 3.0 이상에서 예측능력이 현격히 감소하는데 반해 새 안정식은 안정수의 크기에 관계없이 일정한 예측능력을 보였다. 결과적으로 새로 개발된 안정식은 예측능력이 우수할 뿐 아니라 기존 안정식과 유사하게 명시적인 공식으로 표현된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.165-173
• /
• 2016

2011년 3월 11일 리히터 스케일 9.0의 강진과 10-14m파도로 인해 Fukushima Daiichi(FD) 원자력 단지의 주전력과 보조전력이 끊어져 냉각장치가 작동하지 않았고 노심의 열이 제거되지 못해 폭발이 일어나는 사고가 발생했다. 노심의 열이 제거되지 못하면 핵연료 피복재인 지르칼로이(zircaloy)와 같은 금속이 고온 상태에서 수증기와 산화 반응하여 수소를 발생시킨다. 발생된 수소는 격납건물로 방출되는데 방출된 수소가 연소하는 경우 격납건물의 안정성에 영향을 줄 정도의 큰 충격을 유발할 수 있는 수소폭발로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 격납건물 내부의 수소 분포를 분석한 연구 [1]에서 제시한 폭발의 위해도가 높은 영역에 대하여 폭발해석을 수행하였으며 수소 폭발이 격납건물의 건전성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 격납건물 중앙부를 제외하고 수소폭발이 발생하였고 상부에 전체 수소의 40%이상이 모였을 때와 하부 좌측, 우측의 격벽사이에 수소가 모였을 때 큰 폭발이 발생했으며 격납건물 벽면에 큰 응력을 동반하였다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제15권3호
• /
• pp.211-219
• /
• 2017

연안재해 저감을 위한 정부 사업 중 연안침식 및 퇴적을 저감시키기 위한 연안정비 사업 1단계(2000년~2009년)와 2단계(2010년~2019년)가 현재까지 진행중이다. 이와 같은 연안정비 사업을 수행함에 있어 연안 보호를 위한 인공 콘크리트 피복재의 설치가 필요하다. 현재 국내에서는 일본에서 개발된 제품을 현장에 적용하고 있거나, 호안보호공 설치를 시행하는 건설사에서 자체 개발한 블록을 설치하고 있는 추세이다. 그렇지만 이에 대한 수리특성 검증 및 안정성확보 여부, 설계기법과 같은 기술적인 검토는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 이런 점들을 보완하여 사람들의 접근성이 좋으면서 연안재해 저감 및 보호 능력이 우수한 친수형 호안 블럭을 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 호안블록의 수리특성 및 안정계수를 도출할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제28권5호
• /
• pp.277-283
• /
• 2016

테트라포드는 경사식 방파제의 피복재로 가장 많이 사용되는 콘크리트 소파블록이다. 테트라포드의 안정수를 계산하는 것은 테트라포드의 적정 중량을 결정하기 위해 필요한 과정이다. 1950년대의 Hudson 식부터 최근에 Suh and Kang이 제안한 식까지 테트라포드의 안정수를 계산하기 위한 다양한 경험식들이 제안되었다. 이러한 경험식들은 대부분이 식의 형태를 가정하고 실험 자료를 이용하여 식의 계수들을 회귀분석을 통해 결정하였다. 최근에는, 실험 데이터가 많은 경우, software engineering (또는 machine learning) 방법이 도입되고 있다. 예를 들어서, 방파제 피복석의 안정수를 계산하기 위한 인공신경망 모델이 제안된 바 있다. 그러나 이러한 방법들은 기존의 경험식보다 정확도가 크게 뛰어나지 않고 엔지니어들에게 생소하기 때문에 아직까지 설계에 거의 사용되지 않고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모델의 가중치와 편의를 이용하여 테트라포드의 안정수를 계산하는 양해법을 제안한다. 이 방법은 행렬 연산을 할 줄 아는 엔지니어라면 인공신경망에 대한 지식이 없어도 사용할 수 있으며, 기존의 경험식에 비해 정확도도 우수하다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.15-29
• /
• 2009

방파제 피복 블록은 주로 Hudson 공식과 van der Meer 공식을 사용하여 설계되고 있다. 각 공식을 사용하여 저항과 하중이 같아지는 최소 중량을 각각 산정하며 그 중 큰 값을 설계중량으로 채택한다. 이렇게 설계된 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 방파제 피복 블록에 대하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 신뢰성 해석 결과 산정된 파괴확률은 각 항만별 피복 블록의 안정성을 평가하는 기준이 된다. 최소 중량으로 설계한 경우에 파괴확률은 모든 항만에서 거의 비슷하게 계산되어 기존 방파제 피복 블록의 안전수준을 정량적으로 평가할 수 있게 되었다. 그리고 결정론적 설계법의 설계 기준인 안전율과 신뢰성 설계법의 설계 기준인 파괴확률은 뚜렷한 선형관계를 이루고 있다는 것을 확인했다. 이를 통해 기존 구조물의 파괴확률은 안전율을 통해 정량적으로 파악할 수 있게 되었다. 이 결과는 향후 방파제 피복블록의 목표파괴확률을 결정하는 중요한 자료로 사용될 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.138-145
• /
• 2023

연구목적: 건축물의 노후화에 따른 보수, 보강 건축물의 증가에 따라 기 보강된 건축물에 화재가 발생시 화재 후 구조물에 미치는 영향성을 분석하여 보수, 보강대책의 기준을 마련하고자 한다. 연구방법: 콘크리트 배합설계에 의한 공시체를 제작하여 28일 양생 후 압축기를 통해 압축강도 측정 및 파괴를 유도후 에폭시로 보수, 보강하여 3일 양생 후 일부공시체를 재 압축강도시험을 실시하여 강도 복원 정도를 파악하고 보수, 보강한 나머지와 보수, 보강하지 않은 공시체를 실험용 전기로에 넣고 시간, 온도별로 가열한 후 압축강도를 실험하여 화재의 영향성을 추정함. 연구결과: 항복된 공시체를 에폭시로 보강한 후 실험용전기로에 넣어 가열을 시간별로 온도의 차이를 주어 실험한 결과 높은 온도에서 열 영향을 받는 시간이 길면 길수록 강도의 저하가 발생함을 알 수 있었고 보수, 보강되지 않은 공시체보다 더 강도 저하가 있음을 알 수 있었다. 결론: 이를 토대로 볼 때 에폭시 수지로 보수, 보강된 건축물이 화해를 입을 때는 일반 보수되지 않은 건축물보다 더 위험함을 알 수 있었으므로 화재에 대한 안정성을 고려하였을 때 보수보강 표면에 내화피복재 등을 도포하는 등 화재 취약에 대비하여야하겠다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.201-206
• /
• 2000

여름철 고온기에 시설 이용율을 높이고 안정적인 생산을 하기 위해서는 고온 극복 시스템의 도입이 필요하며, 이러한 시스템을 도입하기 위하여는 적정 설비용량의 중요하다. 온실의 고온극복방법을 차광환기시스템, 차광환기 패드시스템, 차광환기 포그시스템으로 설정하고, 각 방법별로 시스템의 설계제원 결정을 위한 열평형식을 구성하였으며 현장 실험을 통하여 적용성을 검토하였다. 환기창 단면 풍속을 1분 간격으로 측정하여 유량으로 환산한 값을 환기량의 실측치로 하고 열평형식을 이용하여 계산한 환기량과 비교한 결과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 열평형 모델의 입력변소중 피복재의 열관류이 1% 증가하면 필요환기량은 0.3% 감소하였고, 태양복사에 대한 증발산비(E)의 값이 1% 증가하면 필요환기량은 1.3%나 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, E 값의 선택이 매우 중요하며 온실의 환기 및 냉방 설계기준을 설정하기 위해서는 여러 가지 작물의 상태에 따른 E값의 변화를 실측한 자료의 축적을 통해 가이드라인이 제시되어야 할 것으로 판단된다. 온실의 환기 및 냉방 설비 용량 결정을 위한 열평형 모델의 적용성을 검토하기 위하여 6가지의 동일한 조건에 대하여 시뮬레이션한 결과, 필요 공기교환율은 5.1∼7.7%정도, 증발수량은 6.8∼9.3%정도 fan and pad 시스템이 포그시스템에 비하여 큰 것으로 나타났다.