• Computers and Concrete
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• 제20권5호
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• pp.555-562
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• 2017

The accuracy and integrity of stress data acquired by bridge heath monitoring system is of significant importance for bridge safety assessment. However, the missing and abnormal data are inevitably existed in a realistic monitoring system. This paper presents a data reconstruction approach for bridge heath monitoring based on the wavelet multi-resolution analysis and support vector machine (SVM). The proposed method has been applied for data imputation based on the recorded data by the structural health monitoring (SHM) system instrumented on a prestressed concrete cable-stayed bridge. The effectiveness and accuracy of the proposed wavelet-based SVM prediction method is examined by comparing with the traditional autoregression moving average (ARMA) method and SVM prediction method without wavelet multi-resolution analysis in accordance with the prediction errors. The data reconstruction analysis based on 5-day and 1-day continuous stress history data with obvious preternatural signals is performed to examine the effect of sample size on the accuracy of data reconstruction. The results indicate that the proposed data reconstruction approach based on wavelet multi-resolution analysis and SVM is an effective tool for missing data imputation or preternatural signal replacement, which can serve as a solid foundation for the purpose of accurately evaluating the safety of bridge structures.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권3호
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• pp.397-414
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• 2015

Three different applications for monitoring displacements in underground structures using a BOTDR-based distributed optical fiber strain sensing system are presented. These applications are related to the strain measurements of (1) instrumented PVC tube designed to be attached to tunnel side wall and ceiling as a sensor; (2) rock bolts for tunnels; and (3) shotcrete lining under loading. The effectiveness of using the proposed strain sensing system is evaluated by carrying out laboratory tests, in-situ measurements, and numerical simulations. The results obtained from this validation process provide confidence that the optical fiber is able to quantify strain fields under a variety of loading conditions and consequently use this information to estimate the behavior of rock mass during mining activity. As the measuring station can be located as far as 1 km of distance, these alternatives presented may increase the safety of the mine during mining process and for the personnel doing the measurements on the field.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제8권3호
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• pp.262-276
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• 2016

Generally, the Safety Integrity Level (SIL) of a subsea Blowout Preventer (BOP) is evaluated by determining the Probability of Failure on Demand (PFD), a low demand mode evaluation indicator. However, some SIL results are above the PFD's effective area despite the subsea BOP's demand rate being within the PFD's effective range. Determining a Hazardous Event Frequency (HEF) that can cover all demand rates could be useful when establishing the effective BOP SIL. This study focused on subsea BOP functions that follow guideline 070 of the Norwegian Oil and Gas. Events that control subsea well kicks are defined. The HEF of each BOP function is analyzed and compared with the PFD by investigating the frequency for each event and the demand rate for the components. In addition, risk control options related to PFD and HEF improvements are compared, and the effectiveness of HEF as a SIL verification for subsea BOP is assessed.

• Safety and Health at Work
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• 제10권3호
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• pp.314-320
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• 2019

Background: Sitting posture may be related to risk factors, including inadequate weight-bearing support, particularly when maintained for long periods. Considering that body weight is loaded in a closed support system composed of the seat, backrest, floor and working surface, the aims of the present study were to describe the development of an ergonomic sitting workstation to continuously record weight-bearing at the seat, chair, backrest, work surface, and floor and to test its measurement properties: reproducibility, criterion-related validity, and sensitivity. Methods: Rigid bodies (1 to 30 kg) and participant weights were recorded to evaluate the workstation measurement properties. Results: Rigid body tests showed variation values less than 0.050 kg on reproducibility test and errors below 5% of measured value on criterion validity tests. Participant tests showed no statistically significant differences between repeated measures ($p{\geq}0.40$), errors were less than 2% of participant weights an sensitivity presented statistically significant changes (p = 0.007). Conclusion: The sitting workstation proposed showed to be reliable, valid and sensitive for use in future ergonomic studies to evaluate the sitting posture.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.221-221
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• 2023

1969년에 발간된 API521 1st edition에서는 Flare Load 저감용으로 적용되는 HIPS (High Integrity Protection System)는 모두 Pressure Safety Valve의 고장확률보다 낮은 SIL 3 (Safety Integrity Level)등급을 적용할 것을 요구하고 있다. Flare Stack 저감용 HIPS는 주로 압축기 출력압력상승, Reboiler Steam 과다주입, 전력공급중단냉각펌프고장 등에 의한 Flare 발생을 예방하기 위한 기능을 가진 SIF (Safety Instrumented Function)로 구성된다. 하지만 2007년도 발간된 API521 5th edition에서는 LOPA (Layer Of Protection Analysis) 분석을 통해 Target SIL을 도출하는 것으로 요구사항을 변경했다. 이에 따라 이번 연구에서는 Flare Load에 가장 큰 영향을 미치는 시나리오 중 대표적인 시나리오를 대상으로 HAZOP(Hazard and Operability Study)과 LOPA분석을 실시해서 Target SIL이 어떻게 도출되는지를 연구했다. Flare Stack에서 Flare를 발생시키는 대표적인 시나리오들에 대해 LOPA분석을 실시한 결과 압축기 출력압력상승은 SIL 2, Reboiler Steam 과다주입은 SIL 3, 전력공급중단은 SIL 0, 냉각펌프고장은 SIL 0로 모두가 SIL 3 가 나오지는 않았다. SIF 설계 시 Target SIL을 만족시키는 것도 중요하지만 운전 시 SIL 등급이 계속 유지되게 하지 위해 인적오류, 시스템적 고장, 하드웨어고장 등에 의해 SIF 기능불능화가 되는 것을 예방하기 위한 기능안전관리시스템 (FSMS)를 적용하는 것도 중요하다.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권5호
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• pp.873-889
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• 2015

In civil engineering, probabilistic seismic risk assessment is used to predict the economic damage to a lifeline system of possible future earthquakes. The results are used to plan mitigation measures and to strengthen the structures where necessary. Instead, after an earthquake public authorities need mathematical models that compute: the damage caused by the earthquake to the individual vulnerable components and links, and the global behavior of the lifeline system. In this study, a framework that was developed and used for prediction purpose is modified to assess the consequences of an earthquake in quasi real-time after such earthquake happened. This is possible because nowadays entire seismic regions are instrumented with tight networks of strong motion stations, which provide and broadcast accurate intensity measure maps of the event to the public within minutes. The framework uses the broadcasted map and calculates the damage to the lifeline system and its component in quasi real-time. The results give the authorities the most likely status of the system. This helps emergency personnel to deal with the damage and to prioritize visual inspections and repairs. A highway transportation network is used as a test bed but any lifeline system can be analyzed.

• 한국가스학회지
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• 제6권1호
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• pp.66-73
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• 2002

본 연구에서는 결함수목 분석법을 이용하여 Safety Integrity Level(SIL)을 평가하고 시스템의 목표한 SIL에 도달하지 못할 경우에 신뢰도 분석과 시스템 retrofit을 통해서 목표한 SIL을 만족시키게 하는 방법을 개발하였다. 신뢰도 분석에 근거한 SIL 평가 방법을 검증하기 위해서 415V Diesel BUS에 대해서 위험성 분석을 수행하였다. 기존의 415V Diesel BUS에 대한 이용가능 상태는 $99.40\%$로 SIL 2등급에 해당된다. 개발된 평가방법을 이용하여 diesel generator와 isolator switch의 교체후 시스템의 이용가능 상태는 $99.94\%$ SIL 3등급으로 상승되었다. 본 연구에서 제시한 신뢰도에 근거한 SIL 평가 방법을 적용하면 사고 예방과 손실감소로 일어나는 유지보수 비용의 절감 등을 가져오면 물론 시스템의 신뢰도를 극대화 할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.87-94
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• 1997

This research aims to develop an algorithm of optimal transducer placement using Kinetic Energy of the structural system. The structural vibration response-based health monitoring is considered one of the best for the system which requires a long-term, continuous monitoring. In its experimental modal testing, however, it is difficult to decide on the measurement locations and their number, especially for complex structures, which have a major influence on the quality of the results. In order to minimize the number of sensing operations and optimize the transducer location while maximizing the accuracy of results, this paper discusses about an optimum transducer placement criterion suitable for the identification of structural damage. As a criterion algorithm, it proposes the Kinetic Energy Optimization Technique (EOT), and then addresses the numerical issues which are subsequently applicable to actual experiment where a bridge model is used. By using the experimental data, it compares the EOT with the EIM (Effective Independence Method) which is generally used to optimize the transducer placement for the damage identification and control purposes. The comparison conclusively shows that the EOT algorithm proposed in this paper is preferable when a structure is to be instrumented with fewer sensors.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.243-250
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• 2014

기존의 신호교차로에 비해 상대적으로 효율적이고 안전한 것으로 평가되고 있는 회전교차로(roundabout)가 최근 전국적으로 설치 운영 중에 있으며 이에 따라 회전교차로의 효율성과 안전성을 개선하기 위한 다양한 연구가 수행 중에 있다. 본 연구에서는 현재까지 시도된 적이 없는 회전교차로와 커넥티드 차량(connected vehicle) 기법의 접목을 통해 Smart Roundabout이라는 새로운 개념의 첨단교통정보시스템을 개발하고 미시적 시뮬레이션을 이용하여 평가하고자 한다. Smart Roundabout은 교차로를 회전하는 차량에 장착된 단말기(on-board equipment, OBE)를 통해 차량들의 주행정보(위치, 속도, 차두시간 등)를 커넥티드 차량(connected vehicle) 기법을 통해 전달받고 회전교차로에 접근하는 차량 내부의 단말기를 통해 교차로 진입에 대한 상환판단을 도와 안전성을 확보함과 동시에 보다 짧은 차두시간(critical headway)을 구현하여 회전교차로의 용량을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.76-85
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• 2003

본 논문에서는 공통원인고장의 이론적 고찰로서 정의와 그 원인, 분석방법을 기술하고 대표적인 소방설비의 하나인 소방펌프에 대해 공통원인고장을 고려한 신뢰도분석에 적용함으로써 공통원인고장의 중요성과 그 한계성을 규명하고자 한다. 공통원인고장을 고려한 소방수 공급설비에 대한 신뢰도분석 결과 알 수 있듯이 펌프의 운전고장이 계통실패의 가장 큰 요인으로 나타났으며 특히 두 펌프의 공통원인고장이 지배적이다. 다시 말하면 공통원인고장을 고려하지 않을 경우에 계통신뢰도를 실제보다 2배 이상 초과하여 평가할 수 있다는 것이다. 이로서 계통 신뢰도분석에서 공통원인고장의 중요성을 인식할 수 있으며 분석결과는 공통원인고장의 변수인자의 값에 크게 의존하는 것을 알 수 있다. 그리고 소방수 공급설비설계에 계통설계 시 다중성을 반영하면 신뢰도가 증가하는 것은 사실이나 공통원인고장 요인 때문에 다중기기 설치대수에 비례하는 정도의 신뢰도 향상을 얻지 못할 수도 있다. 또한 공통원인고장의 한계성으로는 분석모델의 차이로 인한 차이는 미미한 수준이었으나 각각 다른 데이터 원을 사용했을 경우 그 결과는 큰 차이를 나타내었다. 따라서 공통원인고장 분석에 사용되는 모델보다는 이용 가능한 경험데이터의 품질이 그 분석결과의 신뢰성에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 다중기기의 공통원인고장을 방지하기 위한 기본적이고 공학적인 방안으로는 설계시 요구되는 적정 신뢰도를 유지하는 것이므로 적어도 소방펌프에 요구되는 신뢰도수준으로 설계되어야 한다. 즉 SIS(Safety Instrumented system)에 요구되는 신뢰도수준인 안전건전성수준(SIL; Safety integrity level)에 적합한가의 유무를 PFD를 활용하여 정량적으로 파악하는 것이다. 공통원인고장을 고려한 소방수 공급설비에 대한 신뢰도분석 결과 계통작동요구시 실패확률(PFD: Probability of failure on demand), 즉 계통 이용 불능도는 3.80E-3이므로 규정목표인 SIL5의 범주 안에 들어있지 않아 안전건전성수준으로 설계되어 있지 않다고 판단되며, 만일 공통원인고장을 고려하지 않았을 경우인 계통 이용불능도 또한 1.82E-3으로 계산되는데, 이 또한 SIL5의 범주 안에 들어있지 않으므로 단전건전성수준으로 설계되어 있지 않다고 판단된다.