• 한국항해항만학회지
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• 제45권4호
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• pp.212-223
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• 2021

본 논문에서는 해양구조물의 배관에 작용하는 환경조건과 구조물의 움직임에 따른 구조안전성 평가를 수행하였다. 배관에 작용하는 조건은 N₂ generator의 설계 조건을 분석하여 최고온도와 최저온도 조건을 적용하였다. 구조물의 움직임은 DNV 규칙에 따라 계산하여 적용하였다. 각각의 조건을 조합하고 열 하중, 운동 하중 그리고 배관지지대의 유무에 따라 총 26가지 하중 조합을 구성하였고 상용프로그램인 MSC Patran/Nastran을 이용하여 해석을 진행하였다. 열해석은 Steady-state 방법인 Sol 153, 열-구조 연성 해석은 Linear-static 방법인 Sol 101을 각각 적용하여 수행하였다. 해석 결과, Set 1과 Set 2에서는 배관 내의 온도가 낮을수록, Set 3에서는 온도가 높을수록, Set 4에서는 배관 내외부의 온도 차가 클수록 응력이 증가하는 경향이 있었다. 하지만, 온도 하중만 있는 조건과 운동 하중만 있는 조건에서의 응력의 합이 두 하중의 복합 하중 조건에서의 응력과 같은 값을 나타내지는 않았다. 즉, 운동 하중에 의한 영향은 운동의 방향, 배관의 배치나 지지대의 위치 등에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다. 따라서, 설계 시점에서 배관에 작용하는 운동 하중의 크기와 방향, 배관의 배치 그리고 배관 지지대의 위치 등을 종합적으로 고려할 필요가 있다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권1호
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• pp.1-11
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• 2016

The objective of this paper is to present an analytical solution in deep water waves and verify the validity of the theory (Shin, 2015). Hence this is a follow-up to Shin (2015). Instead of a variational approach, another approach was considered for a more accurate assessment in this study. The products of two coefficients were not neglected in this study. The two wave profiles from the KFSBC and DFSBC were evaluated at N discrete points on the free-surface, and the combination coefficients were determined for when the two curves pass the discrete points. Thus, the solution satisfies the differential equation (DE), bottom boundary condition (BBC), and the kinematic free surface boundary condition (KFSBC) exactly. The error in the dynamic free surface boundary condition (DFSBC) is less than 0.003%. The wave theory was simplified based on the assumption tanh $D{\approx}1$ in this paper. Unlike the perturbation method, the results are possible for steep waves and can be calculated without iteration. The result is very simple compared to the 5th Stokes' theory. Stokes' breaking-wave criterion has been checked in this study.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.912-919
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• 2022

The study is an image-based assessment that uses image processing techniques to determine the condition of concrete with surface cracks. The preparations of the dataset include resizing and image filtering to ensure statistical homogeneity and noise reduction. The image dataset is then segmented, making it more suited for extracting important features and easier to evaluate. The image is transformed into grayscale which removes the hue and saturation but retains the luminance. To create a clean edge map, the edge detection process is utilized to extract the major edge features of the image. The Otsu method is used to minimize intraclass variation between black and white pixels. Additionally, the median filter was employed to reduce noise while keeping the borders of the image. Image processing techniques are used to enhance the significant features of the concrete image, especially the defects. In this study, the tonal zones of the histogram and its properties are used to analyze the condition of the concrete. By examining the histogram, the viewer will be able to determine the information on the image through the number of pixels associated and each tonal characteristic on a graph. The features of the five tonal zones of the histogram which implies the qualities of the concrete image may be evaluated based on the quality of the contrast, brightness, highlights, shadow spikes, or the condition of the shadow region that corresponds to the foreground.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.167-179
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• 2022

This article develops a long-term condition assessment method for stay cables in cable stayed bridges using the monitored cable tension forces under operational condition. Based on the concept of influence surface, the matched cable tension ratio of two cables located at the same side (either in the upstream side or downstream side) is theoretically proven to be related to the condition of stay cables and independent of the positions of vehicles on the bridge. A sensor grouping scheme is designed to ensure that reliable damage detection result can be obtained even when sensor fault occurs in the neighbor of the damaged cable. Cable forces measured from an in-service cable-stayed bridge in China are used to demonstrate the accuracy and effectiveness of the proposed method. Damage detection results show that the proposed approach is sensitive to the rupture of wire damage in a specific cable and is robust to environmental effects, measurement noise, sensor fault and different traffic patterns. Using the damage sensitive feature in the proposed approach, the metrics such as accuracy, precision, recall and F1 score, which are used to evaluate the performance of damage detection, are 97.97%, 95.08%, 100% and 97.48%, respectively. These results indicate that the proposed approach can reliably detect the damage in stay cables. In addition, the proposed approach is efficient and promising with applications to the field monitoring of cables in cable-stayed bridges.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6A호
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• pp.597-605
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• 2009

고속도로 교량의 안전성은 주요 구조부재의 정밀육안검사, 비파괴 현장시험 및 재료시험 등의 결과를 바탕으로 외관 상태등급을 검토하고, 현장재하시험 결과에 의해 공용 내하력을 산정함으로써 평가되고 있다. 그러나 교량의 공용 내하력이 설계기준에 비하여 상당히 낮은 상태임에도 불구하고, 실제 외관 상태등급은 비교적 양호한 교량이 상당수 있는 것으로 검토되고 있다. 또한 비슷한 준공시기 및 구조형식을 갖는 교량이라도 여러 가지 조건에 따라 공용 내하력은 큰 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 교량의 현황, 외관 상태등급 및 유지관리 위한 안전진단 및 보수 보강방안 등을 고찰한 후, 기존 고속도로 교량의 안전성 평가에 관한 다양한 문제점을 제시하였다. 400여 개소의 고속도로 교량 실측자료를 기초로 교량형식, 공용기간, 설계활하중, 외관 상태등급 및 교통량을 변수로 하여 공용 내하력을 정량적으로 비교 분석하였다. 본 연구결과는 합리적인 고속도로 교량 안전성 평가를 위한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.381-388
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• 2012

본 연구에서는 Steel Fiber를 원전 격납건물에 적용하기 위한 적용성 평가를 위해서 Steel Fiber가 삽입된 격납건물에 대한 지진위험도 평가를 수행하였다. Steel Fiber를 콘크리트에 삽입함으로써 콘크리트의 구조적 성능에서 취약점인 인장성능을 향상시킬 수 있고, 압축강도 및 전단강도도 증가시킬 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 아직까지 원전 격납건물에 Steel Fiber를 적용하기 위한 노력은 진행되고 있지 않다. 재료적 우수성에도 불구하고 원전에 적용하기 위해서는 좀 더 많은 사용경험과 성능검증이 이루어져야 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서는 원자력발전소 격납건물에 Steel Fiber를 사용하였을 경우, 격납건물의 지진안전성의 변화를 살펴보기 위하여 기존의 실험자료를 이용하여 취약도 평가를 수행하였다. 분석결과 Steel Fiber의 함유로 인하여 전단성능과 연성능력이 증가하여 지진취약도의 향상으로 나타났다. Steel Fiber함유량이 1.0%인 경우 지진내력이 10%가량 증가하는 효과를 얻을 수 있었다. 그러나 본 연구의 결과는 제한된 기존의 실험결과를 이용한 예비해석이므로 Steel Fiber의 실제 적용성을 적확하게 분석하기 위해서는 Steel Fiber가 함유된 다양한 콘크리트 부재실험을 통하여 그 물성의 변화를 파악하여야 할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.147-155
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• 2011

심각한 손상, 결함, 재료적인 열화현상 등이 발견되지 않은 교량들은 대부분 설계하중에 대한 안전성을 확보하고 있으나, 주기적으로 시행되는 안전진단에서 건전성이 충분히 입증된 경우조차 대부분 재하시험을 수행하고 있다. 재하시험 필요 여부에 대해서 관련 세부지침에서는 정성적인 기술에 머무르고, 일부 연구들이 응답보정계수 산정 등 내하력 평가에 대한 개선 방안들을 제시하고 있으나, 재하시험의 적정성에 대한 연구는 미미하다. 본 연구는 안전진단에서 재하시험의 관행적 수행에 대한 기존의 의문에 대해 검토하고, 기설 콘크리트 교량들의 상태평가와 내하율 산정 자료 등에 대한 통계 분석을 토대로 재하시험 수행 여부를 포함하는 합리적이고 정량적인 절차적 안전진단 대안을 제시하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.27-37
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• 2019

Background: The structural conversions in ginsenosides induced by steaming or heating or acidic condition could improve red ginseng bioactivities significantly. In this paper, the chemical transformations of red American ginseng from fresh Panax quinquefolium L. under steaming were investigated, and the possible mechanisms were discussed. Methods: A method with reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with linear ion trap mass spectrometry ($HPLC-MS^n$)-equipped electrospray ionization ion source was developed for structural analysis and quantitation of ginsenosides in dried and red American ginseng. Results: In total, 59 ginsenosides of protopanaxadiol, protopanaxatriol, oleanane, and ocotillol types were identified in American ginseng before and after steaming process by matching the molecular weight and/or comparing $MS^n$ fragmentation with that of standards and/or known published compounds, and some of them were determined to be disappeared or newly generated under different steaming time and temperature. The specific fragments of each aglycone-type ginsenosides were determined as well as aglycone hydrated and dehydrated ones. The mechanisms were deduced as hydrolysis, hydration, dehydration, and isomerization of neutral and acidic ginsenosides. Furthermore, the relative peak areas of detected compounds were calculated based on peak areas ratio. Conclusion: The multicomponent assessment of American ginseng was conducted by $HPLC-MS^n$. The result is expected to provide possibility for holistic evaluation of the processing procedures of red American ginseng and a scientific basis for the usage of American ginseng in prescription.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.10-17
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• 2020

신뢰도 기반 평가법은 천연가스배관의 기하학적 형상 변화, 기계적 특성, 하중변화 및 운영조건을 평가 인자로 사용하여 천연가스배관의 건전성 평가 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 구조신뢰성 평가 시 배관의 파손확률은 외부하중에 대한 배관재료의 저항성과의 관계에 의해 평가된다. COMREL 프로그램을 사용하여 내압, 열응력 및 굽힘응력과 같은 복합응력에 의한 천연가스배관의 파손확률을 평가했다. 천연가스배관의 파손확률 평가 시 매설깊이는 1.5~30m, 차량바퀴하중은 2.5~20톤, 온도차는 45℃, 운전압력은 6.86MPa 그리고 토양밀도는 1.8kN/㎥를 사용하였다. 천연가스배관의 파손확률은 Von-Mises 응력 기준에 의해 복합응력 하의 최대허용응력 기준으로 평가하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.273-295
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• 2018

In this study, an investigation of a damage detection methodology for global condition assessment is presented. A particular emphasis is put on the utilization of wireless sensors for more practical, less time consuming, less expensive and safer monitoring and eventually maintenance purposes. Wireless sensors are deployed with a sensor roving technique to maintain a dense sensor field yet requiring fewer sensors. The time series analysis method called ARX models (Auto-Regressive models with eXogeneous input) for different sensor clusters is implemented for the exploration of artificially induced damage and their locations. The performance of the technique is verified by making use of the data sets acquired from a 4-span bridge-type steel structure in a controlled laboratory environment. In that, the free response vibration data of the structure for a specific sensor cluster is measured by both wired and wireless sensors and the acceleration output of each sensor is used as an input to ARX model to estimate the response of the reference channel of that cluster. Using both data types, the ARX based time series analysis method is shown to be effective for damage detection and localization along with the interpretations and conclusions.