• 제목/요약/키워드: Soil uncertainty

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LHS기반 신뢰성해석 기법을 이용한 해안구조물의 확률론적 위험도평가 (Probabilistic Risk Assessment of Coastal Structures using LHS-based Reliability Analysis Method)

  • 허정원;정홍우;안진희;안성욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.72-79
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    • 2015
  • 이 논문에서는 해안구조물에 대한 실질적이고 효율적인 구조신뢰성평가 기법을 제시하였다. 제안기법은 파랑, 조류 등의 하중관련 변수 그리고 콘크리트의 탄성계수와 압축강도, 지반정수 및 경계조건 등과 같은 저항관련 설계변수의 불확실성을 명확히 고려한 복잡한 해안구조물의 신뢰성을 평가할 수 있다. 라틴 하이퍼큐브 샘플링(LHS), 몬테카를로 시뮬레이션(MCS) 및 유한요소법을 합리적으로 결합한 제안기법에서 LHS기반 MCS는 신뢰성평가에 필요한 샘플링 수를 대폭 줄여주므로 계산노력이 획기적으로 감소된다. 검증예제를 통하여 제안기법이 상대적인 정확도를 보장하며 계산상의 효율성이 우수한 것으로 확인되었다. 또한 실제의 케이슨형식 방파제 구조물을 대상으로 한 수치예제를 통하여 그 적용성과 효율성을 입증하였다. 특히 유한요소법 또는 유한차분법과 같은 알고리즘 형태의 암시적 한계상태함수를 갖는 경우와 비선형해석, 복합재료, 다양한 기하형상 등을 복잡한 구조거동을 고려해야 하는 실제적인 구조물의 신뢰성평가에 적합한 것으로 판단된다.

Comparison of field- and satellite-based vegetation cover estimation methods

  • Ko, Dongwook W.;Kim, Dasom;Narantsetseg, Amartuvshin;Kang, Sinkyu
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제41권2호
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    • pp.34-44
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    • 2017
  • Background: Monitoring terrestrial vegetation cover condition is important to evaluate its current condition and to identify potential vulnerabilities. Due to simplicity and low cost, point intercept method has been widely used in evaluating grassland surface and quantifying cover conditions. Field-based digital photography method is gaining popularity for the purpose of cover estimate, as it can reduce field time and enable additional analysis in the future. However, the caveats and uncertainty among field-based vegetation cover estimation methods is not well known, especially across a wide range of cover conditions. We compared cover estimates from point intercept and digital photography methods with varying sampling intensities (25, 49, and 100 points within an image), across 61 transects in typical steppe, forest steppe, and desert steppe in central Mongolia. We classified three photosynthetic groups of cover important to grassland ecosystem functioning: photosynthetic vegetation, non-photosynthetic vegetation, and bare soil. We also acquired normalized difference vegetation index from satellite image comparison with the field-based cover. Results: Photosynthetic vegetation estimates by point intercept method were correlated with normalized difference vegetation index, with improvement when non-photosynthetic vegetation was combined. For digital photography method, photosynthetic and non-photosynthetic vegetation estimates showed no correlation with normalized difference vegetation index, but combining of both showed moderate and significant correlation, which slightly increased with greater sampling intensity. Conclusions: Results imply that varying greenness is playing an important role in classification accuracy confusion. We suggest adopting measures to reduce observer bias and better distinguishing greenness levels in combination with multispectral indices to improve estimates on dry matter.

Methodology for real-time adaptation of tunnels support using the observational method

  • Miranda, Tiago;Dias, Daniel;Pinheiro, Marisa;Eclaircy-Caudron, Stephanie
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.153-171
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    • 2015
  • The observational method in tunnel engineering allows the evaluation in real time of the actual conditions of the ground and to take measures if its behavior deviates considerably from predictions. However, it lacks a consistent and structured methodology to use the monitoring data to adapt the support system in real time. The definition of limit criteria above which adaptation is required are not defined and complex inverse analysis procedures (Rechea et al. 2008, Levasseur et al. 2010, Zentar et al. 2001, Lecampion et al. 2002, Finno and Calvello 2005, Goh 1999, Cui and Pan 2012, Deng et al. 2010, Mathew and Lehane 2013, Sharifzadeh et al. 2012, 2013) may be needed to consistently analyze the problem. In this paper a methodology for the real time adaptation of the support systems during tunneling is presented. In a first step limit criteria for displacements and stresses are proposed. The methodology uses graphics that are constructed during the project stage based on parametric calculations to assist in the process and when these graphics are not available, since it is not possible to predict every possible scenario, inverse analysis calculations are carried out. The methodology is applied to the "Bois de Peu" tunnel which is composed by two tubes with over 500 m long. High uncertainty levels existed concerning the heterogeneity of the soil and consequently in the geomechanical design parameters. The methodology was applied in four sections and the results focus on two of them. It is shown that the methodology has potential to be applied in real cases contributing for a consistent approach of a real time adaptation of the support system and highlight the importance of the existence of good quality and specific monitoring data to improve the inverse analysis procedure.

지진에 대한 안전성 평가를 위한 깎기비탈면의 취약도 곡선 작성 (Development of Fragility Curves for Seismic Stability Evaluation of Cut-slopes)

  • 박노석;조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권7호
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    • pp.29-41
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    • 2017
  • 지진파로 인하여 발생되는 지진하중은 발생 특성상 예측이 불가능한 불확실성이 존재한다. 또한 비탈면과 같은 지반구조물에는 지반정수의 불확실성이 존재한다. 따라서 이러한 불확실성들을 확률론적 해석으로 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 깎기비탈면에 대하여 확률론적 해석으로 구조물의 안전성을 평가하는 대표적인 방법인 취약도 곡선을 작성하는 방법을 제시하였다. 지반정수의 불확실성을 고려한 취약도 곡선은 Monte Carlo Simulation 기법을 이용해 유사정적 해석으로 작성하였다. 지진파의 불확실성을 고려한 취약도 곡선은 30개의 실제 발생한 지진파로 시간이력해석을 실시하여 Newmark-Type 변위 해석으로 작성하였으며, 취약도 곡선은 최대 우도 추정법을 이용하여 대수정규분포를 갖는 누적 확률분포 함수로 나타내었다.

터파기 공사 사고가 공사에 미치는 경제적 영향 (The Economic Impact of Excavation Work Failure on a Construction Project)

  • 고광노;이강
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.643-646
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    • 2007
  • 도심지 지가가 높아짐에 따라 건축물의 공간 활용도에 대한 기대치가 높아지게 되었고, 건축물은 더 크고, 더 깊고, 더 높게 지어지는 방향으로 나아가고 있다. 이에 따라, 공사의 첫 단계이자 전체 건물의 기초가 되는 지하 공사는 그 중요성이 날로 더해가고 있다. 최소한의 비용으로 최단기간에 터파기 공사를 완료해야 하는 도심지 공사의 특성상 공사 관계자들은 지하 공사를 계획, 설계, 시공, 설계하는 과정에서 심혈을 기울이고 있다. 그럼에도 불구하고 지하 공사 전번에 걸쳐 있는 불확실성과 위험 요소 때문에 공사 실패 사례가 발생하고 있다. 더욱이 이러한 사고가 어느 정도의 경제적 피해를 끼쳤는지에 대한 보고나 연구없이 사고 사례만 알려지기 때문에 지하 공사의 위험성에 대한 경각심이 부족한 것이 우리나라 건축의 현실이다. 이런 사고를 타산지석으로 삼아 터파기 공사 공법을 선정하고 지하 공사를 이행하는데 있어서 하나의 지침이 되기를 바라면서 지하 공사 실패 사례가 과연 어느 정도의 경제적 피해를 발생시키는지를 개산견적 기법을 도입하여 추정해 보았다.

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지반내 자연대류에 대한 수치해석적 논의 (Numerical Discussion on Natural Convection in Soils)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.35-47
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    • 2017
  • 지반의 열적 거동은 대부분 열전도에 국한되어 연구가 진행되었으며, 자연대류 현상에 대한 연구는 매우 미비한 실정이다. 지반의 온도증가는 간극수의 밀도변화에 따른 부력을 유발하여 자연대류를 발생시키게 된다. 유체역학 관점에서 다공질 재료내의 자연대류 해석의 제약조건에 대하여 논의하고, 거시적 관점에서 완전 결합된 열-수리-역학적인 지배방정식을 이용한 대류현상에 대한 수치해석 기법을 제시하였다. 실내 열전도도 측정을 위한 탐침기 실험에 대한 수치실험은 자연대류를 무시하고 평가된 열전도도의 불확실성에 대하여 논의하고, 모델식과의 오류를 최소화하기 위한 적정한 실험조건을 제시하였다. 해저 전력선의 매설은 해저면 0.2m 깊이에서의 온도상승을 $2^{\circ}C$로 제한하고 있으나, 투수성이 큰 지반재료에 대한 수치해석결과는 기준온도를 초과하는 것으로 나타났다. 해저면의 온도와 열-수리-역학적 물성은 전력선의 매설설계에 중요한 설계인자이며 자연대류의 영향을 고려하여야 한다. 특히, 큰 투수성을 갖는 지반내에 열원이 존재하는 경우, 간극수의 밀도변화에 따른 자연대류가 중요한 열전달의 인자가 되므로 이를 고려한 해석을 수행하여야 한다.

얼음벽 형성에 대한 지하수 흐름의 영향 (Effect of Groundwater Flow on Ice-wall Integrity)

  • 신호성;김진욱;이장근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권11호
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    • pp.43-55
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    • 2018
  • 인공동결공법은 일시적으로 지반의 강성을 높이고 투수계수를 낮추는 지반개량공법으로 지반에 적용가능하다. 하지만, 지하수 흐름과 지반의 불균질성은 동결구근 형성을 불확실하게 하여 공법에 대한 신뢰성을 저해한다. 동결지반 대한 열-수리 유한요소 해석 프로그램을 이용하여, 인공동결공법에서 지하수 흐름속도와 지반의 층상 비균질이 얼음벽 형성을 미치는 영향을 분석하였다. 지하수의 흐름은 원형의 동결구근을 원형에서 타원형을 변형시키며 얼음벽의 완성 소요시간을 증가시킨다. 기존의 이론식은 인접 동결구근의 열적 상호작용을 무시하여, 얼음벽의 완결시간과 한계유속을 과대 평가하였다. 수치해석 결과를 바탕으로 수정식을 제시하였으며 무차원 얼음벽 완결시간에 대한 제안식을 검증하였다. 층상의 비균질 지반에서 투수계수가 큰 지층의 두께와 상대적인 투수계수비는 얼음벽 완결시간과 한계 유속에 중요한 인자인 것으로 나타났다.

탄소순환모델을 이용한 지구 규모의 탄소 수지 연구 (Global Carbon Budget Study using Global Carbon Cycle Model)

  • 권오열;정재형
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1169-1178
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    • 2018
  • Two man-made carbon emissions, fossil fuel emissions and land use emissions, have been perturbing naturally occurring global carbon cycle. These emitted carbons will eventually be deposited into the atmosphere, the terrestrial biosphere, the soil, and the ocean. In this study, Simple Global Carbon Model (SGCM) was used to simulate global carbon cycle and to estimate global carbon budget. For the model input, fossil fuel emissions and land use emissions were taken from the literature. Unlike fossil fuel use, land use emissions were highly uncertain. Therefore land use emission inputs were adjusted within an uncertainty range suggested in the literature. Simulated atmospheric $CO_2$ concentrations were well fitted to observations with a standard error of 0.06 ppm. Moreover, simulated carbon budgets in the ocean and terrestrial biosphere were shown to be reasonable compared to the literature values, which have considerable uncertainties. Simulation results show that with increasing fossil fuel emissions, the ratios of carbon partitioning to the atmosphere and the terrestrial biosphere have increased from 42% and 24% in the year 1958 to 50% and 30% in the year 2016 respectively, while that to the ocean has decreased from 34% in the year 1958 to 20% in the year 2016. This finding indicates that if the current emission trend continues, the atmospheric carbon partitioning ratio might be continuously increasing and thereby the atmospheric $CO_2$ concentrations might be increasing much faster. Among the total emissions of 399 gigatons of carbon (GtC) from fossil fuel use and land use during the simulation period (between 1960 and 2016), 189 GtC were reallocated to the atmosphere (47%), 107 GtC to the terrestrial biosphere (27%), and 103GtC to the ocean (26%). The net terrestrial biospheric carbon accumulation (terrestrial biospheric allocations minus land use emissions) showed positive 46 GtC. In other words, the terrestrial biosphere has been accumulating carbon, although land use emission has been depleting carbon in the terrestrial biosphere.

Mid-term (2009-2019) demographic dynamics of young beech forest in Albongbunji Basin, Ulleungdo, South Korea

  • Cho, Yong-Chan;Sim, Hyung Seok;Jung, Songhie;Kim, Han-Gyeoul;Kim, Jun-Soo;Bae, Kwan-Ho
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제44권4호
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    • pp.241-255
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    • 2020
  • Background: The stem exclusion stage is a stage of forest development that is important for understanding the subsequent understory reinitiation stage and maturation stage during which horizontal heterogeneity is formed. Over the past 11 years (2009-2019), we observed a deciduous broad-leaved forest in the Albongbunji Basin in Ulleungdo, South Korea in its stem exclusion stage, where Fagus engleriana (Engler's beech) is the dominant species, thereby analyzing the changes in the structure (density and size distributions), function (biomass and species richness), and demographics. Results: The mean stem density data presented a bell-shaped curve with initially increasing, peaking, and subsequently decreasing trends in stem density over time, and the mean biomass data showed a sigmoidal pattern indicating that the rate of biomass accumulation slowed over time. Changes in the density and biomass of Fagus engleriana showed a similar trend to the changes in density and biomass at the community level, which is indicative of the strong influence of this species on the changing patterns of forest structure and function. Around 2015, a shift between recruitment and mortality rates was observed. Deterministic processes were the predominant cause of tree mortality in our study; however, soil deposition that began in 2017 in some of the quadrats resulted in an increase in the contribution of stochastic processes (15% in 2019) to tree mortality. The development of horizontal heterogeneity was observed in forest gaps. Conclusions: Our observations showed a dramatic shift between the recruitment and mortality rates in the stem exclusion stage, and that disturbance increases the uncertainty in forest development increases. The minor changes in species composition are likely linked to regional species pool and the limited role of the life-history strategy of species such as shade tolerance and habitat affinity. Our midterm records of ecological succession exhibited detailed demographic dynamics and contributed to the improvement of an ecological perspective in the stem exclusion stage.

Exploring Critical Risk Factors of Office Building Projects

  • NGUYEN, Phong Thanh;PHAM, Cuong Phu;PHAN, Phuong Thanh;VU, Ngoc Bich;DUONG, My Tien Ha;NGUYEN, Quyen Le Hoang Thuy To
    • The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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    • 제8권2호
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    • pp.309-315
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    • 2021
  • Risks and uncertainty are unavoidable problems in management of projects. Therefore, project managers should not only prevent risks, but also have to respond and manage them. Risk management has become a critical interest subject in the construction industry for both practitioners and researchers. This paper presents critical risk factors of office building projects in the construction phase in Ho Chi Minh City, Vietnam. Data was collected through a questionnaire survey based on the likelihood and consequence level of risk factors. These factors fell into five groups: (i) financial risk factors; (ii) management risk factors; (iii) schedule risk factors; (iv) construction risk factors; and (v) environment risk factors. The research results showed that critical factors affecting office building projects are natural (i.e., prolonged rain, storms, climate effects) and human-made issues (i.e., soil instability, safety behaviors, owner's design change) and the schedule-related risk factors contributed to the most significant risks for office buildings projects in the construction phase in Ho Chi Minh City. They give construction management and project management practitioners a new perspective on risks and risk management of office buildings projects in Ho Chi Minh City and are proactive in the awareness, response, and management of risk factors comprehensively.