• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권6호
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• pp.629-641
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• 2018

The paper describes the development of a two-dimensional (2D) co-rotational nonlinear beam finite element that includes advanced path-following capabilities for detecting bifurcation instability in elasto-plasticity of steel elements subjected to fire without introducing imperfections. The advantage is twofold: i) no need to assume the magnitude of the imperfections and consequent reduction of the model complexity; ii) the presence of possible critical points is checked at each converged time step based on the actual load and stiffness distribution in the structure that is affected by the temperature field in the elements. In this way, the buckling modes at elevated temperature, that may be different from the ones at ambient temperature, can be properly taken into account. Moreover, an improved displacement predictor for estimating the displacement field allowed significant reduction of the computational cost. A co-rotational framework was exploited for describing the beam kinematic. In order to highlight the potential practical implications of the developed finite element, a parametric analysis was performed to investigate how the beam element compares both with the EN1993-1-2 buckling curve and with experimental tests on axially compressed steel members. Validation against experimental data and numerical outcomes obtained with commercial software is thoroughly described.

• 상하수도학회지
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• 제32권1호
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• pp.37-45
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• 2018

This study develops a model to estimate the economic life of the large-diameter water supply pipeline in Korea by supplementing existing methods used to perform similar calculations. To evaluate the developed methodology, the model was applied to the actual target area with the conveyance pipe in P waterworks. The application yielded an economic life computation of 39.7 years, considering the cost of damages, maintenance, and renewal of the pipeline. Based on a sensitivity analysis of the derived results, the most important factor influencing the economic life expectancy was the predicted failure rate. The methodology for estimating the economic life of the water supply pipeline proposed in this study is one of the core processes of basic waterworks facility management planning. Therefore, the methods and results proposed in this study may be applied to asset management planning for water service providers.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권2호
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• pp.219-240
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• 2003

One of the most versatile approaches for analyzing the dynamic behavior of structural systems is direct time integration of semi-discrete equations of motion. However responses computed by time integration are generally inexact and hence the corresponding errors would rather be studied in advance. In spite of the various error estimation formulations that exist in the literature, it is accepted practice to repeat the analyses with smaller time steps, followed by a comparison between the results. In this paper, after a review of this simple method and disregarding the round-off errors, a more efficient, reliable and yet simple method for estimating errors and enhancing the accuracy is proposed. The main objectives of this research are more realistic error estimation based on the concept of convergence, approximately controlling the reliability by comparing the actual rate of convergence with the integration method's order of accuracy, and enhancement of reliability by applying Richardson's extrapolation. Starting from the errors at specific time instants, the study is then generalized to cases in which the errors should be estimated and decreased at specific events e.g. peak responses. Numerical study illustrates the efficacy of the proposed method.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권6호
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• pp.1119-1139
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• 2014

A damage-based seismic design procedure for steel frame structures is formulated as an optimization problem, in which minimization of the initial construction cost is treated as the objective of the problem. The performance constraint of the design procedure is to achieve "repairable" damage state for earthquake demands that are less severe than the design ground motions. The Park-Ang damage index is selected as the seismic damage measure for the quantification of structural damage. The charged system search (CSS) algorithm is employed as the optimization algorithm to search the optimum solutions. To improve the time efficiency of the solution algorithm, two simplifying strategies are adopted: first, SDOF idealization of multi-story building structures capable of estimating the actual seismic response in a very short time; second, fitness approximation decreasing the number of fitness function evaluations. The results from a numerical application of the proposed framework for designing a twelve-story 3D steel frame structure demonstrate its efficiency in solving the present optimization problem.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.447-461
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• 2016

Recently, the Renewable Fuel Standard(RFS) has been commenced from July 31, 2015 in the New and Renewable Energy Act for expanding the supply of renewable energy and reduction of national GHG target in Korea. The biodiesel is only a means of implementation for the RFS, therefore the biodiesel supply expansion is important for fulfilling the RFS obligation policy. The major key points of the biodiesl supply are expanding domestic feedstocks due to the over 60% dependence on foreign feedstock and reducing the price of feedstock because of the over 70% occupation of feed stock price in the biodiesl production cost. Therefore, we estimated actual amount of potential feedstocks which are possible to use for biodiesl production in Korea and investigated technical and political improvements for expanding biodiesl. For estimating a potential feedstocks, first selected the potential biodiesl feedstocks by investigating the status of global biodiesl feedstocks and then analyzed the possible potential amount of each feedstock by surveying the generation situations, the distribution structures and the technical level.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.185-192
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• 2006

공공임대주택의 경과연수가 증가함에 따라 시설물의 노후화로 인한 유지관리비용이 급격히 증가하고 있다. 이에 효과적으로 대처하기 위해서는 우선 비용에 대한 정확한 예측을 하고 필요한 재원을 확보하는 일이 무엇보다도 중요하다 따라서 시설물 유지관리비에 영향을 미치는 요인들을 분석하고, 이를 고려한 비용 예측방법의 개발이 필요하다. 공공임대주택 운영관리비의 약 60%를 국가에서 지원하고 있는 미국의 경우는 수년간의 실적데이터를 바탕으로 운영관리비를 효과적으로 예측할 수 있는 방법을 개발하여, 공공임대주택이 적정한 수준에서 잘 운영될 수 있도록 하고 있다. 그러나 아직까지 국내에서는 공공임대주택을 대상으로 운영관리비 영향요인이나 예측 툴에 관한 연구 실적은 매우 미흡한 실정이다. 본 논문은 최근 5년간 공공임대주택에 실제 지출된 운영관리비를 바탕으로, 시설물 유지관리비용에 미치는 영향요인과 요인별 영향력 등을 밝혀냄으로써, 향후 객관적이고 정확한 비용예측 도구를 개발하는데 일조 하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1379-1385
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• 2014

제품의 수명시험 전에 소요될 시험시간을 대강이라도 예측할 수 있으면 비용을 측정하여 시험을 어떻게 진행할지 판단하는데 도움이 된다. 기계부품의 경우의 신뢰도예측은 시스템의 고장 혹은 열화 메커니즘이 복잡하고 보편적인 데이터베이스가 존재하지 않기 때문에 수행이 난해하다. 본 연구는 유압 액추에이터와 공압 액추에이터에 각각 설치되는 탄성 U 형 씰을 대상으로 수명예측을 NSWC에서 제안하는 고장물리를 고려한 고장률 모형과 현장 데이터베이스를 활용하여 수행하였다. 그 결과들을 검증하기 위해 예측된 수명과 시험된 수명데이터들을 비교하였다. 본 연구는 고장률 모형에 포함된 각종 계수 값들을 결정하는 과정과 씰의 수명에 영향을 주는 인자들의 개별 민감도를 분석하고 그 미비점을 고찰하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권6호
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• pp.322-330
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• 2020

This study deals with underwater explosion (UNDEX) characteristics of various non-explosive underwater shock sources for the development of non-explosive underwater shock testing devices. UNDEX can neutralize ships' structure and the equipment onboard causing serious damage to combat and survivability. The shock proof performance of naval ships has been for a long time studied through simulations, but full-scale Live Fire Test and Evaluation (LFT&E) using real explosives have been limited due to the high risk and cost. For this reason, many researches have been tried to develop full scale ship shock tests without using actual explosives. In this study, experiments were conducted to find the characteristics of the underwater shock waves from actual explosive and non-explosive shock sources such as the airbag inflators and Vaporizing Foil Actuator (VFA). In order to derive the empirical equation for the maximum pressure value of the underwater shock wave generated by the non-explosive impact source, repeated experiments were conducted according to the number and distance. In addition, a Shock Response Spectrum (SRS) technique, which is a frequency-based function, was used to compare the response of floating bodies generated by underwater shock waves from each explosion source. In order to compare the magnitude of the underwater shock waves generated by each explosion source, Keel Shock Factor (KSF), which is a measure for estimating the amount of shock experienced by a naval ship from an underwater explosionan, was used.

• 대한교통학회지
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• 제32권4호
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• pp.401-409
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• 2014

본 연구는 시설 확장비용과 승객들의 지체시간 감소에 따른 편익을 고려한 항공의 핵심 시설 확장 문제를 다루고자 한다. 이를 위해 우리는 시계열 예측방법으로 널리 알려진 ARIMA model를 활용하여 계절 및 주기를 갖는 항공피크 수요를 예측한다. 승객이 공항에 도착한 후에 공항 내에서의 승객들의 흐름과 지체를 고려하여 실제 지체 편익을 추정하기 위해 이산사건 시뮬레이션 모형을 설계한다. 비용과 편익 간의 상충관계를 통해 우리는 컨베이어의 경제적 확장 대수를 결정한다. 인천공항의 사례를 활용한 실험이 수행되었으며, 실험 결과는 본 접근방법이 계절에 따른 승객의 도착 유형과 공항 내의 동적인 흐름을 반영한 시설의 확장 문제를 해결하는 데 효과적임을 보인다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.125-133
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• 2010

국내 공공건설공사 예정가격작성기준에서 제시하는 건설기계의 시간당 작업량(Q)의 중요한 부분을 차지하는 작업효율(E)은 현장여건 등에 따라 차이가 발생하기 때문에 적용기준이 명확해야 한다. 그러나 국내 기준은 정성적인 표현이 사용되며, 이를 판단할 수 있는 기준 또한 포괄적이고 모호하여 설계자의 주관적이고 자의적인 판단에 따라 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 펌프준설선을 대상으로 국내 외 관련 문헌조사 및 현장실사를 통하여 합리적인 작업효율(E) 제시방법을 제안하고 이로 인해 건설기계의 시간당 작업량 산정방법을 개선하고자 하였다. 문헌조사를 통해 국내기준 또한 일본기준의 형태로 작업효율(E)을 공사구분별, 흙두께, 평면형상, 단면형상, 해상조건 등으로 세분화 시킬 것을 제시하였으며, 이를 판단할 수 있는 기준도 객관화 시킬 수 있는 형태로 개선되어야 할 것을 제시하였다. 또한, 현장조사를 통해 얻어진 산출량을 일본의 예정가격작성기준을 적용하여 계산된 산출량과 비교하여 일본기준의 적정성을 검토하였다. 펌프준설선 (4,476kW)은 배송거리 3,600~6,000m의 시간당 준설량(Q)을 실측하여 표준값인 전동환산(q)을 비교하여, 일본대비 102.3% 수준으로 거의 유사한 결과값을 얻었다. 본 연구를 통해 제시된 각종 자료 및 수치들은 건설기계와 기술의 급속한 발전을 예정가격작성기준에 적용할 수 있는 기초가 될 수 있을 뿐 아니라, 관련 연구의 토대가 될 수 있으리라 기대한다.