• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.31-38
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• 2020

항공기의 개발 및 인증 과정에서 중요성이 강조되고 있는 시스템 안전성 평가는 고장 또는 결함으로 인해 발생할 수 있는 위험을 사전에 식별하고, 이에 대한 영향성을 판단하여 요구되는 수준의 안전성을 확보하기 위해 적용하는 시스템 엔지니어링 기법이다. 항공기 시스템이 복잡해지고, 통합적인 기능 및 성능이 요구되면서 항공기 개발 초기부터 적절한 안전성 목표를 수립하고, 체계적인 평가를 통해 이에 대한 검증 및 후속 조치를 이행하여야 한다. 본 논문에서는 고장 데이터의 확률 분석을 수행하는 방안을 제시하여 항공기의 전체 수명주기에 걸쳐 리스크를 진단하고 효율적인 안전성 평가를 수행하기 위한 방법론을 제시하였고, 항공기 인증 및 안전성 확보를 위해 고려해야 할 사항을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.225-232
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• 2013

최근 건설시장의 세계적인 흐름은 방법 및 수행 절차보다는 최종 성과물의 성능을 제시하는데 초점을 맞춘 성능중심 설계기준으로 변화하고 있는 실정이다. 또한, 콘크리트 재료 및 구조물의 성능 검증을 위하여 재령효과에 따른 콘크리트 강도를 검토할 경우 적절한 모델을 사용하여야 한다. 따라서 이 논문에서는 국내 재료 특성을 반영한 콘크리트 강도발현 상수를 제안하고, 그 적합성을 평가하였다.

• 한국안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.148-157
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• 2012

Reliability-based design optimization (RBDO) problem is usually formulated as an optimization problem to minimize an objective function subjected to probabilistic constraint functions which may include deterministic design variables as well as random variables. The challenging task is that, because the probability models of the random variables are often assumed based on limited data, there exists a possibility of selecting inappropriate distribution models and/or model parameters for the random variables, which can often lead to disastrous consequences. In order to select the most appropriate distribution model from the limited observation data as well as model parameters, this study takes into account a set of possible candidate models for the random variables. The suitability of each model is then investigated by employing performance and risk functions. In this regard, this study enables structural design optimization and fitness assessment of the distribution models of the random variables at the same time. As the first paper of a two-part series, this paper describes a new design method considering probability model uncertainties. The robust performance of the proposed method is presented in Part 2. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, an example of ten-bar truss structure is considered. The numerical results show that the proposed method can provide the optimal design variables while guaranteeing the most desirable distribution models for the random variables even in case the limited data are only available.

• 대한교통학회지
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• 제31권4호
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• pp.85-94
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• 2013

Continuous Risk Profile(CRP)은 고속도로의 사고취약구간을 선정하는 방법론 중에서 정확성과 효율성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 그러나 전통적인 CRP는 데이터베이스 구축을 위한 대규모 투자를 필요로 하는 안전성능함수를 이용한다. 본 연구는 안전성능함수 대신 동질 그룹들의 평균사고건수를 규모조정계수로 이용하는 CRP를 제안하는 것을 목적으로 한다. 고속도로 구간들을 동질 그룹으로 분류하기 위하여 각 구간의 AADT와 차로 수 자료를 기반으로 하는 계층적 군집분석이 수행된다. 제안된 모형은 캘리포니아의 I-880 자료를 이용하여 다른 여러 가지 사고취약구간 선정방법들과 비교된다. 분석 결과에 따르면, 제안된 모형은 false negative를 발생시키지 않으며 false positive rate를 감소시킨다. 본 연구에서 개발된 방법론은 추가적인 복잡한 데이터베이스 없이 고속도로 사고취약구간을 선정하는 데에 활용될 수 있으며, 또한 고속도로 안전관리시스템을 개선하는 데에 기여할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.67-75
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• 2014

본 연구에서는 공용 중인 91개 고속철도 터널을 대상으로 단계별 내진성능평가를 실시하여 설계기준에서 제시하는 목표 내진성능 확보여부를 검토하였다. 또한 지진취약도 함수도 함께 개발하여 지진규모에 따른 시설물의 확률론적 피해예측이 가능하도록 하였다. 단계별 내진성능평가는 내진성능 예비평가 및 상세평가 순으로 실시하였으며, 평가결과 대상터널들은 설계기준 수준의 내진성능을 확보하는 것으로 분석되었다. 지진취약도 함수는 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration, PGA)를 기준으로 한 대수 정규분포형태로 설정하였으며, 함수도출방법은 설계 PGA수준에 대한 손상발생확률을 이용하여 취약도함수의 모수를 결정하는 방식으로 하였다. 손상발생 검토부재는 라이닝콘크리트로서, 대상터널을 굴착식 터널(NATM 터널) 및 개착식 터널로 구분하여 각각에 대한 손상수준별 지진취약도 함수를 개발하였다. 이번연구에서 도출된 지진취약도 함수와 기존연구결과(FEMA, 2004)와의 비교 분석을 통하여 대상터널의 내진성능확보수준을 평가하였으며, 그 결과 대상터널이 기존연구의 대상인 재래식 터널(American Steel Support Method, ASSM)에 비하여 상대적으로 내진성능이 우수한 것으로 분석되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1231-1237
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• 2022

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권5호
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• pp.35-44
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• 2021

최근 고속도로 본선구간에서 발생한 교통사고에 대한 연구가 다수 수행되고 있으나, 램프와 같이 본선 외 구간에 대한 교통안전을 다루는 연구는 미미한 실정이다. 최근 5년(2015년~2019년)동안 램프에서 발생한 사고는 총 6,717건으로 이는 전체 고속도로 사고의 약 15%를 차지한다. 본 연구에서는 고속도로 램프구간에 대해 보다 정확한 사고 예측 모형을 제공하기 위해 포아송 감마(PG)와 포아송 역가우스(PIG)와 같은 다양한 통계 분포를 비롯하여 랜덤효과와 같은 기법을 적용하여 Simple 및 Full SPF를 구축하고 비교하였다. 교통 및 도로 기하구조 데이터는 로드뷰와 같은 다양한 시스템에서 수집되었다. 분석 결과, PIG 모형은 일반적으로 더 정확한 사고 예측을 제시하며, Simpe SPF와 Full SPF 모두에서 임의효과 모형이 더욱 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구결과는 교통실무자들에게 정확한 사고 예측 모형을 기반으로 램프구간 교통안전을 증대시키고 이해할 수 있는 참고자료로써 활용될 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.168-173
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• 2013

본 연구는 신선편이 식품에서 오염 가능성이 있는 병원성 식중독 균 E. coli O157:H7에 대해 파프리카에서 성장 예측 모델을 적용하고, 본 연구에서 개발된 성장 예측 모델을 내부 검증하였다. 이를 비교하여 신선편이 식품을 안전하게 관리하기 위한 적절한 모델을 제시하고자 하였다. 파프리카에 E. coli O157:H7접종하여 온도에 따라 12, 24, 30, $36^{\circ}C$에 보관하여 성장을 측정하였다. Gompertz 식을 이용하여 온도에 따른 성장곡선을 그리고 LT와 SGR을 산출하였다. 산출된 LT와 SGR은 각각 Davey model와 squareroot model를 이용하여 2차 모델을 개발하였다. 개발된 2차 모델에 대하여 LT와 SGR model의 $R^2$값은 각각 0.999, 0.994로 1에 근접하는 높은 적합성을 보였다. 또한 내부 검정 결과 LT와 SGR model의 Bf 값은 각각 1.01, 0.89, LT model은 안전하게 SGR model 위험하게 예측되었다. 파프리카의 LT와 SGR의 상대적인 오차 값은 모두 허용 가능한 오차 범위에 포함 되었다. 따라서 개발된 모델을 이용하여 온도에 따른 E. coli O157:H7성장을 추정할 수 있으며, 이를 위해평가 자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.129-142
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• 2015

PURPOSES : The purpose of this study is to suggest a basis for setting appropriate safety goals specifically related to the threshold zone luminance in a vehicular traffic tunnel. METHODS : In the test, drivers were divided into two groups. One group consisted of all drivers (average drivers) group with an age ratio of drivers holding domestic driver's license and driver group by age to produce threshold zone luminance in the tunnel. The threshold zone luminance produced as a result was used to analyze how it affects the safety level of each driver group and provide a basis for setting an appropriate safety criterion that can be used to determine threshold zone luminance. We used test equipment, test conditions, and ananalysis of threshold zone luminance identical to that reported by ChoandJung(2014) but the values of adaptation luminance in our analys is were expanded to range from100 to $10,000cd/m^2$. RESULTS : Adaptation luminance and threshold zone luminance are found to be related by a quadratic function. The threshold zone luminance needed by older drivers to ensure a certain safety level is significantly higher than that for drivers of other age brackets when adaptation luminance increases. 56% of older drivers are at an increased risk of an accident at the same luminance for which the safety level of average drivers is 75%. The safety level that can be achieved for older drivers increases to above 60% when threshold zone luminance level is set with the goal of attaining a safety level of more than 85% for average drivers. The safety level that can be attained for average drivers is above 90% when the threshold zone luminance is high enough to ensure over 75% in the safety level of older drivers. Results of this study are applicable to highways and others whose designed speed is 100 km/h. CONCLUSIONS : Threshold zone luminance determined on the basis of drivers having average visual ability is of limited value as a performance standard for ensuring the safety of older drivers. Hence, safety level for older drivers should be considered separately from safety levels for drivers with an average ability to avoid risk. Upward adjustment of older drivers' safety level in the process of determining appropriate threshold zone luminance in a vehicular traffic tunnel may bring both tangible and intangible benefit as a result of reducing accidents. However, there is an associated dollar cost arising from installing and operating lights. As a result, the economic impact of these trade-offs should also be considered.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.840-848
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• 2013

군용항공기 감항인증은 감항성을 가지고 요구된 성능과 기능을 발휘할 수 있음에 대한 정부의 인증이다. 북대서양조약기구(NATO)는 최대이륙중량 150kg 이상의 군용무인기에 대한 감항인증 요구도인 STANAG-4671을 2009년에 배포하였다. 최근 150kg 미만의 소형무인기에 대한 감항인증 요구도인 STANAG-4703을 내부적으로 배포하여 검토 중에 있다. 우리나라는 국제적으로 통용되는 감항인증 기준인 STANAG-4671을 기타감항인증 기준으로 준용하여 군용무인기에 적용하고 있다. 하지만 STANAG-4671은 중량에 관계없이 동일한 목표안전수준을 요구하여 낮은 중량의 중 소형무인기에 대해서는 목표안전수준이나 설계 요구도가 과도하게 적용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 군용무인기 분류와 감항인증 기준을 분석하고, 지상피해 평가기법을 적용하여 최대이륙중량별 목표안전수준을 제시하였다.