• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.524-530
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• 2020

세굴에 의한 해상풍력터빈 지지구조물의 위험도 평가기법을 제안하였다. 제안방법은 세굴깊이별 발생확률과 세굴깊이에 따른 취약도를 이용한 위험도 평가방법이며 지진위험도 평가기법을 변형한 것이다. 세굴깊이의 확률분포는 유의파고, 유의 주기, 조류속 등 해양 환경조건을 고려하기 적합한 경험식을 이용해 산정했으며, 해상풍력터빈 지지구조물의 동적응답을 이용하여 세굴취약도 곡선을 산정하였다. 세굴깊이별 발생확률과 세굴에 의한 구조물의 세굴취약도 곡선을 결합하여 세굴위험도를 분석하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.374-382
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• 2021

5.5 MW 해상풍력터빈을 위해 새로 개발된 펜타팟 석션버켓 지지구조물의 극한한계상태 위험도 평가를 진행하였다. 유의파고, 유의파 주기, 조류속 등 해양 환경조건을 고려한 세굴확률을 위험(hazard)으로 산정하였다. 석션버켓 지지구조물 기초의 극한한계상태 파괴기준을 적용하여 세굴 깊이에 따른 취약도를 산정하였다. 극한한계상태는 기초구조물의 지지력을 이용하여 정의하였다. 해저드와 취약도를 이용하여 펜타팟 석션버켓의 위험도를 산정하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권2호
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• pp.125-145
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• 2019

Bridge scour is one of the predominant causes of bridge failure. Current climate deterioration leads to increase of flooding frequency and severity and thus poses a higher risk of bridge scour failure than before. Recent studies have explored extensively the vibration-based scour monitoring technique by analyzing the structural modal properties before and after damage. However, the state-of-art of this area lacks a systematic approach with sufficient robustness and credibility for practical decision making. This paper attempts to develop a data-driven methodology for bridge scour monitoring using support vector machines. This study extracts features from the bridge dynamic responses based on a generic sensitivity study on the bridge's modal properties and selects the features that are significantly contributive to bridge scour detection. Results indicate that the proposed data-driven method can quantify the bridge scour damage with satisfactory accuracy for most cases. This paper provides an alternative methodology for bridge scour evaluation using the machine learning method. It has the potential to be practically applied for bridge safety assessment in case that scour happens.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.51-57
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• 2019

최근 이상기후로 인한 집중호우, 대규모 태풍 등의 증가로 국지성 집중호우의 발생빈도가 높아지고 있다. 이로 인하여 국내 중소규모 하천의 유량이 급격하게 증가함에 따라 교량의 안전성에 영향을 미치고 있으며, 세굴에 대한 위험성도 증가하고 있다. 그러나 국내 교량건설기술에서는 교각 세굴심을 산정하기 위하여 해외의 교각 세굴심 산정식을 활용하고 있어 국내 하천의 유역특성을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 세굴현상에 따른 교량피해를 예방하기 위한 기초연구로써, 수리모형실험을 통해 측정된 실험자료와 국내에 적용되고 있는 세굴 산정식들간의 비교 분석을 수행하였다. 또한 실험자료와 세굴 산정식의 통계분석을 통하여 Coleman(1971) 공식이 가장 우수하게 세굴심을 산정하고 있는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 하천설계 및 교량설계에 있어 보다 정확한 교각 세굴심을 산정하는데 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권4호
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• pp.515-529
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• 2018

Multiple hazards (multihazard) conditions may cause significant risk to structures that are originally designed for individual hazard scenarios. Such a multihazard condition arises when an earthquake strikes to a bridge pre-exposed to scour at foundations due to flood events. This study estimates the impact spectrum of flood-induced scour on seismic vulnerability of bridges. Characteristic river-crossing highway bridges are formed based on the information obtained from bridge inventories. These bridges are analyzed under earthquake-only and the abovementioned multihazard conditions, and bridge fragility curves are developed at component and system levels. Research outcome shows that bridges having pile shafts as foundation elements are protected from any additional seismic vulnerability due to the presence of scour. However, occurrence of floods can increase seismic fragility of bridges at lower damage states due to the adverse impact of scour on bridge components at superstructure level. These findings facilitate bridge design under the stated multihazard condition.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.233-244
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• 2009

A new bridge scour countermeasure using geobags and recycled aggregates which is more stable and economical than existing methods is proposed, and its stability was verified through material tests. PP short staple nonwoven geotextile and PET long staple nonwoven geotextile produced in Korea were selected, and a series of strength tests and a test of hydraulic characteristics were conducted to determine a suitable geotextile for geobags. A series of leaching test was also conducted to assess the potential environmental risk of recycled concrete produced in Korea when it is utilized as a material for protecting bridge piers against scour.

• 물과 미래
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• 제27권3호
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• pp.35-43
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• 1994

여수로 하류부의 감세지내 세굴이 설계 기준치 이상으로 진전될 경우 여수로나 댐의 구조적 안정성을 위협하게 되는 심각한 상황이 야기되므로 감세지내의 극한 세굴깊이 예측에 대한 많은 연구들이 이루어져왔으나 감세지의 설계에 필수적인 세굴능의 분포특성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 여수로나 관거로부터 방류되는 이 비점착성 하상에 도달되는 원형의 이상적인 모델을 개발하여 감세지 하상에서의 세굴능 분포를 측정하였다. 실험 연구결과 동일한 입사각의 경우 세굴분포는 의 수리학적 특성이나 감세지 깊이에 관계없이 실험 범위내에서는 기하학적으로 유사하다는 사실과 감세지의 설계목적만을 위한 세굴능의 분포형태는 의 입사각에 관계없이 실험 범위내에서는 하나의 식으로 표현될 수 있다는 사실을 통계학적 분석을 통하여 알아내었다. 또한 유도된 세굴분포식을 이용한 결과 실측치와 잘 일치됨을 확인하였다. 잘 일치됨을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권5호
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• pp.497-507
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• 2017

Flooding induced scour has been long recognized as a major hazard to river-crossing bridges. Many studies in recent years have attempted to evaluate the effects of scour on the seismic performance of bridges, and probabilistic frameworks are usually adopted. However, direct and straightforward insight about how foundation scour affects bridges as a type of soil-foundation-structure system is usually understated. In this paper, we provide a comprehensive review of applied methods centering around seismic assessment of scoured bridges considering soil-foundation-structure interaction. When introducing these applied analysis and modeling methods, a simple bridge model is provided to demonstrate the use of these methods as a case study. Particularly, we propose the use of nonlinear modal pushover analysis as a rapid technique to model scoured bridge systems, and numerical validation and application of this procedure are given using the simple bridge model. All methods reviewed in this paper can serve as baseline components for performing probabilistic vulnerability or risk assessment for any river-crossing bridge system subject to flood-induced scour and earthquakes.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.530-535
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• 2005

To monitor the flood level under heavy rainfall and the scour at railroad bridge, the system, which can effectively collect, store and transmit the data, is developed and applied to the field. The results in this study are as follows. 1) Monitoring for water level and scour depth is well done in view of the recording velocity and the accuracy of data which are measured. 2) This system is based on the web, internet and it is able to collect the realtime data and to analyze the risk. 3) When water level excesses the limit of danger level of a river on which railroad bridge is located, or when scour depth and angle of inclination of pier is increased, the scenario for early warning signal which sends to managers at central traffic control and drivers of trains is automatically made. It is judged that this system secures the safety of railroad and protects lives of train passengers as the warning signal sends to running train in advance at risky situation of railroad bridge under heavy rainfall.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.61-69
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• 2021

본 연구는 교각의 고유진동수를 통해 교각에 인접한 지반의 세굴 발생여부를 판단하기 위해 축소모형교각을 제작하여 충격하중을 이용해 일련의 비파괴 실험을 수행하였다. 축소모형교각은 길이별로 총 3개의 교각을 제작하였으며, 관입깊이는 0.35m로 일정하게 지반에 관입하였다. 세굴은 크게 2가지로 교각의 측면세굴과 기초바닥세굴을 모사하였으며, 0.05m씩 굴착하여 단계별로 step 0에서 step 12 까지 총 13단계의 실험을 모든 교각에 대해 수행하였다. 또한 고유진동수를 도출하기 위해 모형교각에 총 3개의 가속도계를 부착하여 충격하중을 측정하였다. 충격하중은 impact hammer를 사용하였으며, 타격방향은 모형교각 상단을 교축직각방향으로 타격하였다. 이 때 측정된 가속도 값을 바탕으로 고속 푸리에 변환(FFT)를 이용해 세굴진행도에 따른 고유진동수를 산정했다. 그 결과 세굴이 진행됨에 따라 모든 교각의 고유진동수는 감소하는 경향을 보였다. 세굴이 진행됨에 따라 최초 고유진동수의 70% 이상 수준에서는 측면세굴, 70% 미만에서는 기초바닥세굴이 발생하는 것을 판단할 수 있었다. 이 결과를 토대로 전도에 대한 안전율과 비교하여 교각기초의 피해정도를 분석할 수 있었다.