• Smart Structures and Systems
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• 제31권1호
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• pp.57-68
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• 2023

Bridge hangers, such as those in suspension and cable-stayed bridges, suffer from cumulative fatigue damage caused by dynamic loads (e.g., cyclic traffic and wind loads) in their service condition. Thus, the identification of damage to hangers is important in preserving the service life of the bridge structure. This study develops a new method for condition assessment of bridge hangers. The tension force of the bridge and the damages in the element level can be identified using the Bayesian optimization method. To improve the number of observed data, the additional mass method is combined the Bayesian optimization method. Numerical studies are presented to verify the accuracy and efficiency of the proposed method. The influence of different acquisition functions, which include expected improvement (EI), probability-of-improvement (PI), lower confidence bound (LCB), and expected improvement per second (EIPC), on the identification of damage to the bridge hanger is studied. Results show that the errors identified by the EI acquisition function are smaller than those identified by the other acquisition functions. The identification of the damage to the bridge hanger with various types of boundary conditions and different levels of measurement noise are also studied. Results show that both the severity of the damage and the tension force can be identified via the proposed method, thereby verifying the robustness of the proposed method. Compared to the genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and nonlinear least-square method (NLS), the Bayesian optimization (BO) performs best in identifying the structural damage and tension force.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.50-57
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• 2023

인공지능 제반 기술의 발전에 힘입어 도로교통에서 자율주행이 점진적으로 보편화되고 있는 추세이다. 물류 운송 체계에 있어 화물차량의 군집주행은 물류수송의 효용을 극대화할 수 있는 장점이 있기 때문에, 이를 위한 초연결 자율주행 (Connected-Automated Vehicle) 기술이 빠르게 진화하고 있다. 그러나 군집주행으로 인한 반복 하중이 시설물에 미치는 영향에 대한 구조적 검토는 미흡한 편이다. 이 연구에서는 군집 주행 시 발생하는 교량의 동적 거동을 분석하고, 운행 안전성을 확보하기 위해 다양한 시나리오 구성하여 매개변수에 따른 응답의 증폭을 비교하였다. 주행 조건에 따른 동적 거동의 변화를 평가하기 위해 인공지능 기법을 활용하여 군집주행시 최대응답을 추정하고, 활용된 매개 변수의 중요도를 평가하였다. 인공지능 기법에 따른 추정 변위의 정합성을 평가함으로써, 최적합 알고리즘을 선정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.819-829
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• 2008

콘크리트 포장에 반복적으로 재하되는 차량의 하중에 의하여 슬래브의 동적강도는 꾸준히 감소하며 장기적으로 피로균열이 발생한다. 온도와 수분의 분포에 의하여 슬래브 내에는 항상 응력이 도입되어 있으므로 이를 고려한 후 차량하중의 영향을 추가해야만 보다 정확하게 콘크리트 포장의 피로수명을 예측할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존에 개발된 대표적 피로모형들의 각종 인자들을 평가하고 모형으로부터 데이터를 추출하여 환경하중을 고려하는 새로운 피로모형을 개발하였다. 국내 각 지역의 기상 및 교통조건을 사용하여 국내에서 일반적으로 시공되는 콘크리트 포장에 대한 피로해석을 수행하여 개발된 피로모형의 적용성을 평가하였다. 슬래브 하부에서 발생한 상향의 균열보다는 슬래브 상부의 인장응력에 의한 하향의 균열이 피로파손의 주요한 원인으로 판단되었다. 본 연구결과를 바탕으로 한 후속 연구를 통하여 차량의 속도가 고려된 피로해석도 수행될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3D호
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• pp.231-240
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• 2010

교차로 교통사고의 주요 원인은 인적요인에 의한 교통사고가 대부분 차지하고 있어 운전자들의 주행특성 및 교통상황에 따른 심리적 생리적 변화측정을 통해 영향 요인 규명이 필요하다. 이에 본 연구에서는 운전자들의 인적요인을 고려한 개별 교차로 안전성 평가를 위하여 최첨단 계측장비를 활용한 뇌파반응을 측정하고 설문조사를 통해 평상시와 주행 실험시 운전자들의 인지특성 조사를 실시하였다. 교차로 접근시 뇌파변화와 주행실험 인지평가조사 자료의 관계성을 규명하고, 주행실험의 인지평가요인과 생체적 반응 뇌파데이터를 고려한 개별 교차로 안전성 평가 모형을 구축하였다. 그 결과, 교차로의 물리적 특성에 따라 생체반응 뇌파가 다르게 나타나고 인지평가 또한 차이가 있어 주행시 생체반응(뇌파)과정을 통해 인지평가를 하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3D호
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• pp.363-371
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• 2009

자동차 창유리 틴팅암도 규제를 위한 도로교통법 개정이 상당기간 논란이 되고 있다. 이는 과도한 선팅이 안전에 위협을 준다는 가설에 기초한다. 그러나 일부 운전자들은 여전히 이를 불필요한 규제로 보는 시각도 상존한다. 한편, 틴팅차량(Window tinting)이 교통류에 미치는 영향을 직접적으로 자료를 취득하여 분석한 구체적인 실험연구는 전무하다. 본 연구는 시각을 달리하여 과도한 선팅차량이 후미차량에 영향을 끼쳐 용량저해 요인으로 작용할 수도 있다는 가설을 세우고 이를 분석하기 위한 자료수집 방법을 구상하고 실현하여 취득한 현장자료로 가설이 참임을 입증하기 위한 개연성을 확인하는 기초연구를 수행하였다. 틴팅차량 후미를 주행하는 차량의 미시적 운행자료를 정밀하게 측정하는 방안으로 본 연구는 RTK GPS 수신장치를 활용한 방법을 구상하였다. 미시적(Microscopic) 분석을 위해서 차량추종(Car-following) 상태인 세 차량의 상대적 측위 및 속도를 매 0.1초 마다 측정해내는 것을 목표로 설정하였다. 측정된 자료를 이용하여 통행속도, 차두시간(Time headway), 차두거리(Distance headway) 및 가속소음(Acceleration noise)을 분석하였다. 제한적인 현장실험이었으나 분석을 통해 선행차량의 틴팅 수준이 높아질수록 교통류의 불안정성이 높아지는 경향을 실측자료로 확인할 수 있었다. 제시된 RTK GPS 수신장치를 통한 현장자료 수집방법을 활용하여 다양한 도로교통 및 운전자를 고려한 확대연구는 향후 연구로 남긴다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제25권3호
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• pp.73-81
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• 2023

This study uses FMECA (Failure Modes, Effects, and Criticality Analysis) and HAZOP (Hazard and Operability), which are widely applied in industrial areas, among risk assessment methods, and applies them to the same system. While FMECA evaluates system failure conditions and analyzes risks, HAZOP evaluates the system comprehensively by evaluating operational risks that may occur based on system parameters. According to data released by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, as of December 2021, the length of roads in Korea is 113,405 km, and the repair of guardrails that have expired must be fixed urgently in terms of traffic safety. Replacing all of these guardrails with new ones requires a very large cost, but if the guardrails are repaired with a vehicle equipped with the G-Save method, carbon emissions are reduced, the repair period is shortened, and great economic benefits can be obtained. However, risk assessment for guardrail coating vehicles has not been done so far. Focusing on this point, this study aims to evaluate the risk of these coating vehicles and describe the results. Finally, we found that the Risk Priority Numbers(RPN) in the FMECA risk assessment were greatly reduced, and 6 risk factors from HAZOP risk assessment and actions were taken.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권1호
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• pp.26-41
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• 2024

안전한 도로교통 환경 조성을 위하여 운전행동에 영향을 미치는 인적요인에 관한 연구가 필요하지만, 실제 주행행태에 영향을 미치는 개인별 인적요인 특성을 도출하기에는 많은 어려움이 있다. 이에, 개별 운전자의 자기 보고를 통하여 도출되는 위험운전성향을 분석하여 주행 행태 특성과 상관성이 있는지 확인하고, 교통상황에 따른 주행행태에 영향을 미치는 운전성향을 추정하는 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존에 고안된 설문 기법을 활용하여 실험 참가자들의 위험운전성향을 여러 방법으로 도출하고, 가상환경 기반의 주행 시뮬레이터 실험을 통하여 도출된 주행행태 특성을 분석하여 위험운전성향과 주행행태 특성 간 유의미한 상관관계가 있는지 확인하였다. 실험 결과, 한국형 DBQ를 통하여 도출되는 난폭운전성향이 높은 사람들이 상대적으로 빠른 주행속도와 가속도 행태를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 상대적으로 위험운전행동을 보이는 운전자를 추정할 수 있는 평가 방법을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.131-138
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• 2008

최근 지진, 노후화 등에 따라 손상된 많은 콘크리트 구조물을 보강하기 위하여 고강도이면서 가볍고 내구성이 뛰어난 특성을 가지고 있는 FRP(Fiber-reinforced polymer) 시트가 구미에서 뿐만 아니라 우리나라에서도 널리 사용되고 있으며 관련연구도 활발히 체계적으로 이루어지고 있다. 일반적으로 FRP 시트로 보강된 RC구조물은 지진, 교통, 온도 등에 의해 자주 반복하중을 받는다. 그러나 대부분의 연구가 일축 하중하에 이루어진 경우가 대부분이며 이러한 연구결과를 토대로 FRP의 부착특성을 확인하고 있으며 다양한 부착모델을 제안하고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 아라미드섬유, 탄소섬유, 폴리아세탈 섬유와 매수를 변수로 하여 총 18개의 시험체를 제작하고 최대부착강도, 최대변위, 변형률을 측정하고 그 결과에 근거하여 부착응력, 슬립을 계산하여 반복하중하의 FRP 시트와 콘크리트의 부착특성을 미시적으로 살펴보았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제21권4호
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• pp.311-317
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• 2007

본 연구는 제주도에 이입된 황소개구리와 붉은귀거북의 분포현황과 서식실태를 파악하여 외래동물에 대한 데이터베이스 구축에 필요한 생물상 현황에 대한 기초자료를 확보하고 제주지 역에 적용 가능한 관리방안을 마련하고자 2005년 3월부터 2006년 5월까지 이루어졌다. 조사결과, 제주도내 황소개구리는 한경면, 대정읍, 안덕면 지역에 분포하는 것으로 나타났다. 제주도 서부지 역은 황소개구리의 서식 조건이 양호하여 쉽게 개체수가 감소하지 않을 것으로 생각되며, 다른 지역으로의 확산도 우려될 뿐만 아니라 토착 곤충류, 어류, 양서류, 파충류 등에 대한 피해가 예측되어 구제되어야 할 것이다. 그리고 붉은귀거북은 제주도내 15개소의 연못에서 92개체이상 서식하는 것으로 나타났다. 붉은귀거북은 최상위 포식자로서 연못의 생태계 파괴와 배설물에 의한 수질오염 문제를 야기할 수 있다. 붉은귀거북의 관리방안으로는 방생 자제 홍보, 생태적 습성을 이용한 퇴치방안, 인위적 확산을 막기 위해 다소 많은 개체가 서식하고 사람들의 왕래가 많은 서식지에는 위해성에 대한 홍보판 설치와 더불어 지속적인 관리가 따라야 할 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.79-85
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• 2011

Bridge Weigh-in-Motion(BWIM) 시스템은 중량의 차량이 정상적으로 교량을 주행하는 상태에서 측정된 교량의 응답을 분석하여 교량을 통과한 차량의 중량을 산출하는 시스템으로, 현재 관심지역을 통행하는 차량의 하중분포를 파악하고 이로 부터 도로교의 설계 및 해석을 위한 설계 활하중 모델의 개발이나 교량의 잔존 수명의 예측을 위한 피로하중모델 등의 개발에 활용될 수 있다. 이러한 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적으로 수행되어야 하는 것이 다양한 하중조건에 대한 실물차량 주행시험이다. 이 논문에서는 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적이지만 비용 및 시간이 많이 소요되는 실차량 주행시험을 보완할 수 있는 수치해석 기법을 사용하여 차량동특성 및 주행조건의 변화에 대한 교량응답의 변화를 관찰하고자 하였다. 수치해석의 적절성을 검증하기 위하여 실물차량 주행시험이 수행된 동일한 경우에 대하여 차량주행 시뮬레이션을 수행하였으며, 실측결과와 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다. 수치해석에서 고려한 변수는 차량의 주행속도, 차량의 고유진동수, 진입부의 단차크기, 횡방향 주행위치 등이며, 이들 변수의 변화에 대한 교량의 응답의 변화를 분석한 결과, 정확한 BWIM 시스템의 개발을 위해 횡방향 주행위치와 차량 고유진동수의 영향이 고려되어야 함을 확인하였다. 수치시뮬레이션 기법을 사용하여 다양한 조건에 대한 주행데이터를 적은 비용으로 생성할 수 있으므로, 최소한의 실차량 주행시험과 병행하여 다양한 하중조건에 대한 BWIM 알고리즘의 검증이 가능할 것으로 생각된다. 또한 신경망기법을 사용하는 BWIM 시스템의 경우에는 학습자료의 생성에 활용하여 신경망기법을 활용할 때 어려운 점 중 하나인 충분한 양의 신뢰성있는 학습자료 확보에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.