• 제목/요약/키워드: Damage Assessment Indices

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응답면기법을 활용한 피로균열진전 신뢰성 평가 (Reliability Assessment of Fatigue Crack Propagation using Response Surface Method)

  • 조태준;김이현;경갑수;최은수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.723-730
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    • 2008
  • 철도교량은 무거운 축하중이 작용하여 구조부재의 전체 강도에서 활하중이 차지하는 비율이 높기 때문에 피로에 의한 손상이 클 뿐만 아니라 계속적으로 변화하는 하중환경에 의해 피로손상이 빠르게 진행될 가능성이 있으므로 이에 대한 안전성을 체계적이고 분석적으로 평가할 수 있는 방법이 요구된다. 철도교량에서 구조부재별 피로균열의 생성위치 및 성장속도는 발생응력의 범위와 횟수, 구조시스템의 강성에 관련되어 있다. 구조시스템의 강성은 계획주체, 설계자, 시공자, 유지관리주체 각각의 특성과 불확실성을 포함하고 있으며, 시간의존적 하중과 저항의 특성에 의해서 추계학적으로 변화하게 된다. 그러므로 이러한 하중 및 저항에서의 각각의 불확실성을 정량적이고 객관적으로 표현할 수 있는 신뢰성에 기초한 평가기법을 개발하였다. 철도 및 지하철교량 등의 피로파괴에 대한 확률론적 평가를 위하여 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)과 일계이차 모멘트 기법(First Order Second Moment method, FOSM)을 사용하여 피로균열진전과 잔존수명을 평가하였다. 응력변동 범위를 설계변수로 변화시키면서, 중요한 설계입력 변수로 한계상태 방정식을 구성하고 다양한 피로 수명(100년, 75년 등)후의 파괴확률을 예측하여 설계피로수명에 대한 신뢰성 지수계산 및 발생확률을 분석사례로 제시하였다.

기후변화 적응 농경지 토양유실 취약성 평가 (Vulnerability Assessment of Soil Loss in Farm area to Climate Change Adaption)

  • 오영주;김명현;나영은;홍선희;백원기;윤성탁
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.711-716
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    • 2012
  • 기후변화는 100년 후에 남한의 강수량이 17% 증가할 것으로 예측되었다. 우리나라와 같이 여름철 집중호우가 발생하는 경우는 농경지 토양유실이 많아질 것으로 예상된다. 또한 폭풍을 동반한 국지성 호우는 농경지에 많은 피해를 주고 있기 때문에 이에 대한 영향을 최소화하기 위한 적응계획 수립이 시급한 실정이다. 이에 본 연구는 232개 시군구를 대상으로 농경지 토양유실의 취약성 평가를 실시하였다. 취약성 평가의 기간은 현재는 2000년, 미래는 A1B 시나리오를 기준으로 2020년, 2050년, 20100년에 대한 자료를 취합하였다. 취약성을 평가하기 위해 기후노출, 민감도, 적응능력의 대용변수를 선정하였다. 취합된 자료는 표준화 과정을 거쳐 델파이 조사에서 도출된 가중치를 고려하여 취약성을 산정하였다. 취약성은 현재는 남부지방인 제주도와 경상남도가 취약한 것으로 판단되었으나 미래 취약성은 강원도가 증가 추세를 보였다. 본 연구를 통하여 지자체 단위에서 농경지 토양침식에 대한 기후변화 적응계획을 수립하는데 도움이 되고자 한다.

Seismic Risk Assessment of Existing Low-rise Reinforced Concrete Buildings in Korea

  • LEE, Kang Seok;Jung, Ju-Seong;Choi, Yun-Chul
    • Architectural research
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    • 제20권1호
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    • pp.17-25
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    • 2018
  • Countermeasures against earthquake disasters such as the seismic capacity evaluation and/or retrofit schemes of buildings, especially existing low-rise reinforced concrete buildings, have not been fully performed since Korea had not experienced many destructive earthquakes in the past. However, due to more than 1200 earthquakes with low or moderate intensity in the off-coastal and inland of Korea during the past 20 years, and due to the recent moderate earthquakes in Korea, such as the 2016 Gyeongju Earthquake with M=5.8 and the 2017 Pohang Earthquake with M=5.4, the importance of the future earthquake preparedness measures is highly recognized in Korea. The main objective of this study is to provide the basic information regarding seismic capacities of existing low-rise reinforced concrete buildings in Korea. In this paper, seismic capacities of 14 existing low-rise reinforced concrete public buildings in Korea are evaluated based on the Japanese Standard for Evaluation of Seismic Capacity of Existing Reinforced Concrete Buildings. Seismic capacities between existing buildings in Korea and those in Japan is compared, and the relationship of seismic vulnerability of Korean buildings and Japanese buildings damaged due to severe earthquakes are also discussed. Results indicated that Korean existing low-rise reinforced concrete buildings have a narrow distribution of seismic capacities and they are relatively lower than Japanese buildings, and are also expected to have severe damage under the earthquake intensity level experienced in Japan. It should be noted from the research results that the high ductility in Korean existing low-rise buildings obtained from the Japanese Standard may be overestimated, because most buildings investigated herein have the hoop spacing wider than 30 cm. In the future, the modification of strength and ductility indices in the Japanese Standard to propose the seismic capacity evaluation method of Korean buildings is most needed.

확률론적 베이지언 모델링에 의한 케이블 교량의 복합열화 리스크 평가 및 예측시스템 (The Risk Assessment and Prediction for the Mixed Deterioration in Cable Bridges Using a Stochastic Bayesian Modeling)

  • 조태준;이정배;김성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.29-39
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    • 2012
  • 상관관계가 높은 복합열화의 완벽한 개별예측모델의 개발은 매우 어려운 문제로, 본 논문에서는 현수교 시스템의 미래열화와 유지 예산을 예측하기 위하여, 10년간의 유지 데이터가 주어진 매개변수(파손지표와 사용성)의 사후 확률 밀도함수를 찾기 위해 베이지언 추론을 적용하였다. 마르코프 연쇄 몬테카를로법을 이용하여 매개변수의 사후 분포를 조사하였다. 감소한 사용성의 모의위험예측은 사전분포와 연간유지 업무에서 업데이트한 데이터의 가능성에 따라 작성한 사후 분포이다. 기존의 선형 예측 모델과 비교하면, 제안된 2차 모델은 교량부품의 사용성, 위험요소, 그리고 유지 예산의 측정 데이터에 대하여 매우 개선된 수렴성과 근접성을 제공한다. 따라서 제안된 2차 추계학적 회귀 모델을 기반으로 복잡한 사회간접설비의 미래 성능과 유지관리예산을 예측하고 제어할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대한다.

농가맞춤형 기상서비스 시범사업 (User-specific Agrometeorological Service to Local Farming Community: A Case Study)

  • 윤진일;김수옥;김진희;김대준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.320-331
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    • 2013
  • 재단법인 국가농림기상센터는 지난 3년간 기상청의 재정지원으로 기후스마트농업의 전제조건인 개별농장 수준의 기상위험 관리서비스를 설계하였다. 이 서비스는 기존 기상청 관측 및 예보시스템 외에 추가적인 자원소모 없이 해당 농지에 주어진 기상조건을 재배중인 작물의 종류와 그 발육단계에 맞게 '기상위험지수'로 정량화하고, 이를 평년기준과 비교하여 재해발생 가능성을 농민에게 일대일로 전달한다. 서비스 실용화에 필요한 기상실황 및 예보의 경관규모 추정기술, 시범 집수역 내 필지별 경과기상 및 예보에 근거한 작목 맞춤형 기상위험 산정기술을 개발하고, 이들 기술의 통합 및 시스템화를 완료하였다. 단일 집수역인 경남 하동군 악양면을 선정하여 이 시스템을 설치하고 230농가 400필지를 대상으로 시범서비스를 구현하였다. 이 과정에서 얻어진 경험을 공유함으로써 향후 농업부문의 기상이변 대응 조기경보서비스 구축에 기여하고자 한다.

취수 수심이 합천호의 수온성층과 방류 수온에 미치는 영향 모델링 (Modeling the Effect of Intake Depth on the Thermal Stratification and Outflow Water Temperature of Hapcheon Reservoir)

  • 정선아;김혜지;이혜숙
    • 환경영향평가
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    • 제32권6호
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    • pp.473-487
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    • 2023
  • 1970~1980년대 준공된 우리나라의 다목적댐 저수지에는 발전방류를 위한 고정식 취수구가 심층에 설치되어 있어 일부 댐 하류에서는 냉수 방류에 의한 농작물 냉해, 안개 일수 증가 등의 문제점이 제기된 바 있다. 본 연구에서는 고정식 취수구를 통해 심층 취수가 이루어지고 있는 합천호를 대상으로 취수 수심이 저수지의 수온 성층 구조와 방류 수온에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 수리수질모형인 AEM3D를 이용하여 합천호의 연직 수온 분포를 재현하고 계절별 수온성층 구조를 분석하였으며, 수문 조건에 따른 수온성층 변화를 비교 분석하기 위하여 풍수해와 갈수해를 대상으로 모델링 하였다. 또한 취수심 변경 시나리오를 적용함으로써 취수 수심이 수온성층 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과 심층 취수를 표층 취수로 변경할 경우 수온약층의 형성 위치가 풍수해 6.5 m, 갈수해 6.8 m 감소하여 더 얕은 수심에 형성될 것으로 분석되었다. 또한 수체 안정도 지수인 Schmidt Stability Index (SSI)와 Buoyancy frequency (N2)가 증가하여 수온성층 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 표층 취수시 연평균 방류수온이 풍수해 3.5℃, 갈수해 5.0℃ 증가하여 하류하천의 영향은 감소하나, 호내의 저수온층 수체적과 수온성층 강도가 증가하므로 추후 수질관리를 위해 취수심을 댐 운영의 주요인자로 고려해야 할 것으로 판단된다.

가뭄과 폭염 조건에서 MTCI와 CCI를 이용한 수분 스트레스 평가 (Monitoring of Crop Water Stress with Temperature Conditions Using MTCI and CCI)

  • 김경민;문현동;조은이;김보경;최수빈;이유현;이윤아;정회정;류재현;안호용;이성태;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1225-1234
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    • 2023
  • 작물의 수분 스트레스는 생육 단계와 온도 조건에 따라 달라질 수 있으며, 이는 생육에 부정적이고 생산량에 피해를 줄 수 있다. 원격탐사 기법을 이용한 보다 정확한 스트레스 탐지를 위해서는 수분 결핍의 가뭄뿐만 아니라 폭염 조건도 함께 고려할 필요가 있으며, 작물 반응을 민감히 표현할 식생지수를 선정하고 그 변화 값을 이해해야 한다. 본 연구는 콩을 대상으로 영양생장기와 생식생장기로 구분해 가뭄과 폭염 조건에서의 MERIS terrestrial chlorophyll index (MTCI)와 chlorophyll/carotenoid index (CCI)를 측정하였다. 엽록소 농도에 민감한 MTCI는 가뭄에 민감하게 감소했으며, 폭염이 동시에 발생했을 때는 그 정도가 컸다. 광합성능과 상관이 있는 CCI는 비교적 가뭄에 민감하지 않으나, 폭염을 동반하면 큰 폭으로 감소했다. 수분 결핍 회복 후 MTCI는 피해 전보다 값이 증가했으며, CCI는 열 스트레스에 민감해졌다. 이러한 결과는 원격탐사를 활용해 콩의 수분 스트레스를 평가하고 관수 일정을 조정하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

위천 상류에 건설 중인 화북댐 상 하류 어류군집에 관한 연구 (A Study of Fish Community on Up and Downstream of Hwabuk Dam Under Construction in the Upper Wie Stream.)

  • 서진원;김희성
    • 생태와환경
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    • 제42권2호
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    • pp.260-269
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    • 2009
  • 본 조사는 낙동강 유역의 홍수피해를 저감하고, 경북 중부지역의 안정적인 용수를 공급하기 위해 경북 군위군 고로면에 건설 중인 화북댐의 상 하류 어류조사를 통하여 댐 건설이 하천유역에 특히 수 생태계내의 어류군집에 미치는 영향유무를 파악하여 종 다양성을 보전하고 하천의 건강성을 유지하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 화북댐 상 하류에서 사후환경영향조사 기간(2004${\sim}$2008년) 중 측정된 수질항목 분석결과 현장에서 측정한 수온, 용존산소, 수소이온농도와 실내분석 항목인 부유물, 총대장균수의 경우 지점별로 다소 계절에 따른 변화를 나타냈지만 큰 차이를 보이지는 않았으나 유기물 및 영영염류 농도에 해당하는 생물학적 화학적 산소요구량, 엽록소, 질소, 인의 경우 지점별로 매우 큰 폭의 변화를 보였으며 상류에서 다소 높고 하류에서 낮은 경향을 보였다. 중금속 중 비소의 경우 2005년 6월 0.092 mg $L^{-1}$를 제외하고는 0.05 mg $L^{-1}$ 이하를 나타내어 하천수 수질환경기준 상 사람의 건강 보호 측면에서 규정한 0.05 mg $L^{-1}$ 이하의 범위 내에서 나타나는 것으로 확인되었다. 화북댐 상 하류에서 어류조사를 실시한 결과 총 7과 19종 10,263개체가 확인되었다. 조사된 어류 중 우점종은 하천 중 상류에 주로 서식하는 참갈겨니(62.5%)로 확인되었으며 아우점종은 버들치(10.6%)로 나타났다. 조사 구간인 위천 상류에서 확인된 19종 중 한국고유종은 긴몰개, 동사리, 쉬리 등 총 9종(47.4%)으로 나타났으며, 멸종위기야생동 식물 I급으로 지정된 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis)가 소수의 개체이지만 포획되었고, 외래도입종은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 지수는 하류로 갈수록 감소한 반면에 다양도, 풍부도 지수는 하류로 갈수록 증가하였다. 우점종인 참갈겨니의 개체군 분석 결과, 길이-무게 상관관계식은 TW=0.000003$(TL)^{3.2603}$로서 매개변수 b값이 3.0보다 크게 나타나 개체군의 영양상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 유사시기에 다른 하천에서의 개체군들과 비교분석 결과 size별 평균 비대지수(CF)가 상대적으로 높은 값을 보여 화북댐 유역의 참갈겨니가 다른 지역보다 성장률이 높았다. 화북댐 상 하류에서 어류 조사 자료를 활용하여 하천건강성평가(IBI)를 적용한 결과, 대부분의 지점에서 양호(26${\sim}$35)에서 최적(36${\sim}$40)을 보였으며 지점 5에서 평균값이 가장 높게 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 지속적인 모니터링을 실시하여 어류에 관한 환경영향평가와 하천건강성평가 등을 통한 화북댐 완공 후 상 하류 하천의 어류상 변화유무 및 환경영향을 파악하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

태풍 매미가 부산시에 미치는 영향에 대한 에머지 평가 (Emergy Evaluation of Typhoon Maemi in Busan)

  • 박경민;김동명;이석모
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.18-25
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    • 2017
  • 기후변화의 영향으로 자연재해에 의한 인명 및 재산의 피해가 증가함에 따라 자연재해 취약성에 관한 연구들이 근래에 폭넓게 수행되고 있으며, 기후변화의 영향평가와 적응 방재대책 마련이 활발히 진행되고 있다. 종래의 재해영향을 평가한 연구에서는 대리변수를 이용하여 취약성 평가를 수행하였으나, 이는 정성적이고 상대적인 결과를 도출하여 절대적인 비교나 방재 또는 적응능력의 기준을 제시하기 어려운 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 시스템 생태학적 접근법으로 재해를 Order와 Disorder의 관계로 인식하고 에머지평가법을 이용하여 정량적인 평가를 하고자 하였다. 먼저, 2003년 부산시를 대상으로 유입 에너지와 내부 자산을 파악하였고, 태풍 매미로 인해 발생 된 태풍 에너지, 태풍 영향 그리고 복구 에너지를 분석하였다. 그 결과, 유입 에너지는 4.66E+22 sej/yr, 내부 자산은 1.98E+22 sej, 태풍 에너지는 7.80E+18 sej, 태풍 영향은 4.55E+20 sej, 복구 에너지는 3.87E+20 sej로 나타났다. 이를 통해 재해 에너지에 대한 재해 영향을 허리케인 앤드류와 비교 고찰해봤을 때, 부산시의 방재능력을 증가시킬 경우, 매미보다 큰 태풍의 에너지에 대한 영향 정도를 줄일 수 있음을 알 수 있었고 피해에 대한 실질적인 복구를 통하여 추가피해에 대한 예방이 필요함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 재해에 대한 영향을 동일한 척도로 나타내어 자연환경과 인간의 경제 시스템별로 정량적이게 파악할 수 있었으며 이러한 정량적인 취약성 평가가 이루어지고 추후 태풍 크기에 따라 방재능력을 어느 정도까지 증가시키는 것이 효율적인 방재인지에 대한 추가적인 연구를 통해 도시의 방재정책마련에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

한국군 실 사격 훈련간 효율적인 안전지대 데이터 구축 방안 연구 (A Study on the Effective Method to Producing Data for The ROKA Live Fire Training Range Safety)

  • 이준식;최봉완;오현승
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.64-77
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    • 2015
  • An effective method for produce munitions effectiveness data is to calculate weapon effectiveness indices in the US military's Joint Munitions Effectiveness Manuals (JMEM) and take advantage of the damage evaluation model (GFSM) and weapon Effectiveness Evaluation Model (Matrix Evaluator). However, a study about the Range Safety that can be applied in the live firing exercises is very insufficient in the case of ROK military. The Range Safety program is an element of the US Army Safety Program, and is the program responsible for developing policies and guidance to ensure the safe operation of live-fire ranges. The methodology of Weapon Danger Zone (WDZ) program is based on a combination of weapon modeling/simulation data and actual impact data. Also, each WDZ incorporates a probability distribution function which provides the information necessary to perform a quantitative risk assessment to evaluate the relative risk of an identified profile. A study of method to establish for K-Range Safety data is to develop manuals (pamphlet) will be a standard to ensure the effective and safe fire training at the ROK military education and training and environmental conditions. For example, WDZs are generated with the WDZ tool as part of the RMTK (Range Managers Tool Kit) package. The WDZ tool is a Geographic Information System-based application that is available to operational planners and range safety manager of Army and Marine Corps in both desktop and web-based versions. K-Range Safety Program based on US data is reflected in the Korean terrain by operating environments and training doctrine etc, and the range safety data are made. Thus, verification process on modified variables data is required. K-Range Safety rather than being produced by a single program, is an package safety activities and measures through weapon danger zone tool, SRP (The Sustainable Range Program), manuals, doctrine, terrain, climate, military defence M&S, weapon system development/operational test evaluation and analysis to continuously improving range safety zone. Distribution of this K-range safety pamphlet is available to Army users in electronic media only and is intended for the standing army and army reserve. Also publication and distribution to authorized users for marine corps commands are indicated in the table of allowances for publications. Therefore, this study proposes an efficient K-Range Safety Manual producing to calculate the danger zones that can be applied to the ROK military's live fire training by introducing of US Army weapons danger zone program and Range Safety Manual