Concrete with blast furnace slag (BFS) shows varied strength development properties different from normal concrete. Therefore, a precise prediction of compressive strength using a full maturity model is desired. The purpose of this study is to predict the compressive strength of concrete with BFS by calculating the apparent activation energy (Ea) and rate constant (kT) for each BFS replacement ratio. The method of Carino Model is used in this study for predicting compressive strength of concrete with BFS.

Concrete with blast furnace slag (BFS) shows varied strength development properties different from normal concrete. Therefore, a precise prediction of compressive strength using a full maturity model is desired. The purpose of this study is to predict the compressive strength of concrete with BFS by calculating the apparent activation energy (Ea) and rate constant (kT) for each BFS replacement ratio. The method of Carino Model is used in this study for predicting compressive strength of concrete with BFS.

It is well known that the space radiation dose over the polar route should be carefully considered especially when the space weather shows sudden disturbances such as CME and flares. The National Meteorological Satellite Center (NMSC) and Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) recently established a basis for a space radiation service for the public by developing a space radiation prediction model and heliocentric potential (HCP) prediction model. The HCP value is used as a critical input value of the CARI-6 and CARI-6M programs, which estimate the aviation route dose. The CARI-6/6M is the most widely used and confidential program that is officially provided by the U.S. Federal Aviation Administration (FAA). The HCP value is given one month late in the FAA official webpage, making it difficult to obtain real-time information on the aviation route dose. In order to overcome this limitation regarding time delay, we developed a HCP prediction model based on the sunspot number variation. In this paper, we focus on the purpose and process of our HCP prediction model development. Finally, we find the highest correlation coefficient of 0.9 between the monthly sunspot number and the HCP value with an eight month time shift.

Drought prediction is of significance importance for drought disaster risk management and mitigation. The regression based statistical models and physical process based models are commonly used for drought prediction. The statistical models assume stationarity of data which limits their ability to capture highly non-linear patterns of droughts. On the other hand, reliable long-range rainfall forecast is necessary for drought prediction using physical process based models. However, the long-range rainfall prediction especially in the Asian monsoon regions is quite challenging for climate models. In this study, the use of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) was explored to develop a model for prediction of droughts over the East Asia monsoon region (20oN–50oN,103oE–149oE) by employing Standardized Precipitation Index (SPI) as a drought index. Most of the drought studies in the East Asia have been focused on basin or country scale. In this study, we identified homogeneous rainfall zones in the East Asia monsoon region using cluster analysis methods and analyzed the impact of global Sea Surface Temperature Anomalies (SSTA) on drought in each zone. The ANFIS-based model was developed and evaluated with different configurations to identify optimal model architecture and suitable predictor variables for drought prediction. The performance of the proposed model was assessed by comparison of observed and predicted values of the drought index using different statistical measures.

지하공간의 침수예상도의 작성을 위해서는 침수예상도의 활용방법 등을 토대로 분석시간, 분석결과의 정확성, 입력자료 구축의 원활성 등을 종합적으로 고려하여 분석기법을 결정할 필요가 있다. 본 연구의 최종목적은 실시간 기반의 홍수 예·경보에 본 모형을 활용하는 것이기 때문에 신속한 분석 및 결과의 도출이 반드시 필요하다. 펀드모형은 상세한 범람현상을 표현할 수 없는 것과 연결관의 통수능 설정이 명확하지 않은 단점이 있으나, 범람수의 개괄적인 전파를 파악하기에는 충분한 기법이기 때문에 본 연구에서는 펀드모형을 근간으로한 지하공간 침수예측모형을 개발하였다. 개발한 지하공간모형의 검증을 위해 광화문역을 대상으로 현장 조사를 실시하여 지하공간 입력데이터를 구축하고 지상공간의 50년 빈도 120분 강우자료에 대해 모의한 지상공간의 침수심 자료를 입력인자로 활용하여 분석을 실시하였다. 분석결과 펌프 등 유수전환시설이 가동되지 못한 최악의 시나리오의 경우, 지하 2층, 4층에서는 침수발생후 50분경에 최대 침수심 12cm ~ 16cm 정도의 수심이 발생하고, 최하층에서는 2시간 경과후에 최대 1.6m 정도의 침수심이 발생하는 것으로 검토되었다. 이러한 침수경과는 향후 지하공간 대피기준개발에 활용될 것으로 기대된다.

최근 이상기후로 인한 집중호우에 의해 발생하는 도심지에서의 내수침수에 대한 구조적 대책으로 지하방수로가 고려되고 있다. 따라서 국외에 기설치된 지하방수로 사례에서 발생되는 문제인 맨홀 분출사고를 예측하여 적절한 설계를 유도하기 위해서는 관 내부에 갇힌 공기의 압력을 고려한 관 흐름 해석 모형이 필요하다. 지하방수로 내에 급격한 빗물 유입에 따른 유속 증가와 수위변동에 의한 단파 현상이 나타남과 동시에 공기의 부피가 수축되어 관내에 큰 압력이 발생한다. 본 연구에서 급격하게 변화하는 관수로 내의 단파 현상을 재현하기 위해 수치모형을 구축하였다. 기존 연구의 실험결과와의 비교를 통하여 보정 및 검증하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. FVM(Finite Volume Method)을 사용하여 1차원 Saint-Venant 방정식을 이산화하여 대수 방정식으로 변환하고, 이를 Roe Approximate Riemann 수치 기법의 알고리즘을 사용하여 방수로의 동수역학적 거동을 해석하였다. 단파의 발생을 모의하기 위해 불연속점을 다루는 수치기법인 제한자(Limiter)를 활용하였고, 공기의 압력흐름과 개수로의 혼합흐름 해석이 가능한 Preissmann slot model을 적용하였다. 기존의 운동량 방정식에 기체의 압력항을 추가하여 유체와 기체의 흐름을 고려한 수치모의를 수행하여 분출(gushing)현상을 모의하였다. 관수로 내의 단파거동 해석에 적합한 1차원 모형을 개발하였고, 추후에는 지하방수로의 위험 시나리오 관리 시스템을 개발하여 설계 및 시공에 기여하고자 한다.

The Earth’s outer radiation belt often suffers from drastic changes in the electron fluxes. Since the electrons can be a potential threat to satellites, efforts have long been made to model and predict electron flux variations. In this paper, we describe a prediction model for the outer belt electrons that we have recently developed at Chungbuk National University. The model is based on a one-dimensional radial diffusion equation with observationally determined specifications of a few major ingredients in the following way. First, the boundary condition of the outer edge of the outer belt is specified by empirical functions that we determine using the THEMIS satellite observations of energetic electrons near the boundary. Second, the plasmapause locations are specified by empirical functions that we determine using the electron density data of THEMIS. Third, the model incorporates the local acceleration effect by chorus waves into the one-dimensional radial diffusion equation. We determine this chorus acceleration effect by first obtaining an empirical formula of chorus intensity as a function of drift shell parameter L*, incorporating it as a source term in the one-dimensional diffusion equation, and lastly calibrating the term to best agree with observations of a certain interval. We present a comparison of the model run results with and without the chorus acceleration effect, demonstrating that the chorus effect has been incorporated into the model to a reasonable degree.

본 연구에서는 유입유사에 따른 저수지 내 퇴사 분포를 정량적으로 분석하고 효율적인 저수지 관리를 위하여 2차원 수리 유동 모형인 RMA-2와 유사이송 모형 SED2D를 사용하여 76년 장기 퇴사분포를 예측하였다. 모형의 입력 자료인 수위-유량자료는 한국수자원공사에서 관측한 실시간 자료를 활용하였으며, 유사량 자료는 한국수자원공사에서 개발한 K-DRUM 모형을 사용하여 대상영역의 유사량 값을 산정하여 적용하였다. 또한 갈수기시 저수지내 단면 코어채취를 수행하여 퇴적깊이를 모형 결과와 비교하였다. 검증결과 저수지 내 퇴적깊이는 비교적 실측값과 유사하게 나타났다. 장기 퇴사분포예측은 2012년 실측한 지형자료를 시작단면으로 하여 2088년까지 76년간 모의를 수행하였다. 모의결과 합천댐 상류구간에서 1.63~1.26m, 하류구간에서 1.45~0.007m의 퇴적층이 형성되었으며, 전체적으로 침식보다 퇴적이 우세한 결과를 보였다.

과거에는 생애주기에 기반 유지관리 계획에 대한 인식이 부족하였기 때문에 검측자료의 축적은 이루어졌으나 이러한 검측 자료를 이용한 구성품의 수명예측 및 보수보강 시나리오 선정 등 유지관리 의사결정 지원을 위해 사용되지는 못하였다. 따라서 축적된 검측 데이터로부터 궤도 구성품의 건전도를 평가할 수 있는 방법을 정립하고 잔존수명을 예측하여 효율적 유지관리를 실현할 수 있는 기법 개발의 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 검측된 레일 마모데이터를 이용한 불확실성 기반 궤도성능 예측모델 개봘과 관련한 연구를 수행하였다.

최근 기상이변으로 빈번히 발생하는 국지성 집중호우는 하나의 기상현상으로 자리를 잡아가면서 많은 피해를 야기하고 있다. 특히, 도시지역을 포함하는 중·소하천에서의 피해가 늘어나고 있는 상황에서 도시유역의 특성을 고려한 중·소하천 홍수예경보 모형의 구축이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도시유역에서의 중·소하천을 대상으로 자체 대상유역을 구분하는 기준을 마련하였으며, 이를 바탕으로 강우-유출 및 유량-수위 관계를 바탕으로 실제 배수위 영향을 고려한 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형을 개발하였다. 먼저 대상유역으로는 한강 및 낙동강 유역을 선정하였으며, 자체 구분기준에 따른 전체 55개 도심지 대상유역을 선정하였으며, 이들 중 한강수계 정릉천유역을 대표적으로 적용하여 홍수예경보 발령 기준을 선정하였다. 본 연구에서 개발된 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형은 강우량에 따른 의사결정지원 체계를 제안함으로써 방재관련 대책 수립 및 정비사업 계획 수립 등에 도움이 될 것으로 기대된다.

기후변화로 인한 기상이변으로집중호우가 빈번히 발생함에 따라서 대규모 사면 재해의 발생 빈도 및 피해규모가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 사면 재해 중, 토석류는 이동속도가 빠르고, 이동거리가 길어 피해 범위가 넓은 특징을 지니고 있어 인구와 재산이 밀집된 도심지에서 토석류가 발생시 대규모의 인명 및 재산피해를 예상하게된다. 이러한 토석류 재해로부터 시민의 생명을 보호하기 위해서는 토석류로 인한 하류부 피해 예상범위를 사전에 파악하는 일이 무엇보다 중요하다. 본 연구는 2차원 토석류 모의 수치모형인 Flo-2D와 RAMMS를 이용하여 토석류 흐름에 의한 대모산 하류부 피해 예상지역을 예측하였다. 수치모형의 검보정을 위하여 2011년에 발생한 우면산 산사태 자료를 이용하여 점성, 항복응력, 유사체적 농도 값을 보정한 후, 대모산에 100년 빈도 강우가 발생했을 때에 하류부 피해 영향 범위를 예측한 후 두 모형의 차이를 비교 분석하였다. 본 연구를 통하여 작성된 토석류 재해지도는 추후 토석류 예경보 및 주민대피계획 수립 등에 활용될 수 있을 것이다.

구조물은 시공 단계에서의 작업환경과 시공품질 그리고 자연환경과 불확실한 하중 등 수많은 변수들에 의해 해석 모델과 큰 차이를 보인다. 따라서, 구조물에 센서들을 설치하여 계측된 값으로 Structural Health Monitoring (SHM)을 실시하여 구조물의 안전성을 진단하고 있다. 하지만 대형화, 비정형화 되어가고 있는 건축 구조물에서 부분적으로 계측한 데이터로 전체 안전성에 대한 평가는 현실적으로 힘든 상황이다. 정확한 구조물 평가를 위해서는 보다 많은 센서의 개수가 필요하며, 장기간의 계측 기간이 요구된다. 그러나 재정적 문제 및 현장 여건 등으로 인해 설치되는 센서의 수 및 계측 기간은 제한이 될 수밖에 없다. 따라서 요구되는 구조물 진단의 정확성을 확보하면서 소요되는 비용을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 먼저 구조물 진단의 정확성과 비용과의 관계를 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 부분적으로 계측한 변위 값을 이용하여 구조물 전체의 변위를 예측하는 알고리즘을 제시하고, 계측 기간에 따른 알고리즘의 정확도를 평가한다. 이를 통해 요구되는 신뢰도를 가지면서 최소의 계측 기간을 파악할 수 있다. 이는 유지관리 비용을 절감하는 비용효과를 가진다.

This study was intended to estimate the axial deformation of joint between pavement modules in the rapid-constructible modular pavement system, and to investigate the applicability of two-phase composites for a joint material, which was composed of cement paste, epoxy, or polyurethane as a matrix and sand as particles.

Recently, many researchers have been executed on functional concrete in various fields. Especially, some researchers on added material for functional concrete are executed to improve the indoor air quality in daily living space. The indoor air quality was estimated by reducing capacity for the concentrations of formaldehyde. The main objective of this study is to provide a model to predict optimal amount of added material for functional concrete.

본 연구의 목적은 앙상블 칼만필터링 기법과 연속형 강우-유출모형을 연계한 SURF 모형과 Auto ROM을 결합한 실시간 댐 수문량 예측모형(DHVPM)을 개발하고 그 적용성을 평가하는데 있다. 대상유역은 충주댐 상류유역을 선정하였으며 2006∼2009년 동안 연최대 유입량이 발생한 4개 사례를 선정하였다. 관측유량 자료동화 적용에 따른 선행시간 1시간 유입량에 대한 첨두유량 상대오차, 평균제곱근오차, 모형효율성계수를 산정한 결과, 2007년 첨두유량 상대오차 결과를 제외한 모든 사례에서 자료동화기법을 적용한 결과가 우수한 것으로 나타났다. 현시점으로 가정한 가상시점에서 예측선행시간 10시간에 대해 유입량을 예측한 결과에서, 유역평균강우량의 오차가 큰 경우에 대해 자료동화기법을 적용함으로써 예측 유입량의 오차가 줄어드는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 예측유입량의 정확도를 향상시키기 위해서는 관측유입량의 실시간 활용이 가능한 환경에서 자료동화기법을 연계한 유입량 예측모형을 이용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

본 연구는 탄현 에이스 11차 아파트에 위치한 14m 높이의 L형 옹벽의 장기 경사 계측치에 대한 System Identification연구로써, 옹벽구조물이 운용 중에 어떤 하중상태에서 어떻게 거동하는지를 이해하고, 이를 바탕으로 최적 모델을 규명하고, 최종적으로 옹벽의 이상상태를 판단할 수 있는 기준치를 제시하고자 하였다. 본 옹벽은 도심에 위치한 옹벽으로써는 보기 드물게 높고(14m), 인접한 건물과의 거리가 짧아서 붕괴 발생 시 큰 피해 가능성이 있다. 3개의 경사계로와 9개의 대기, 표면, 내부온도계로 구성된 경사 모니터링 시스템이 2004년 10월에 설치되어 2007년 7월까지 운용되었다. 모든 12 채널의 센서가 정상적으로 계측된 5개월 간의 연속된 데이터를 사용하여 두 가지 모델 1) 선형모델과 2) 상태방정식모델에 대하여 system identification을 수행하였다. 가용한 입력온도는 총 9이고, 이로부터 조합 가능한 총 511개의 입력온도 경우의 수에 대하여 규명데이터를 사용하여 시스템규명을 수행하고, 검증데이터에 대한 Fitness를 사용하여 최적모델을 선정하였다. 선형모델은 모델구조가 간단하지만 thermal dynamics를 표현하지 못하고, 약 68%의 Fitness를 얻을 수 있었고, 상태방정식 모델은 모델구조가 상대적으로 복잡하지만 thermal dynamics를 표현할 수 있고, 약 90%의 Fitness를 얻었다.

This paper presents a study of system identification on the tilt response of the L-type retaining wall located at Tanhyun 11th ACE Apartment, Ilsan in order to understand mechanism how the structure behaves in operational conditions and to provide a reference tilt values for assessing structural abnormality. The retaining wall was extraordinarily tall (14m) in urban area so the long-term monitoring system had been installed with 3 tilts-meters and 9 temperature sensors operational from Oct 2004 upto Nov 2007. By using 5-months continuous data in which all the 12 channels were up and running, the state-space equation (SSE) model has been identified by finding the best fitness model among all possible 511 combinations of input temperatures out of the 9 temperatures. The SSE model achieved the validation fitness of 90% which was quite accurate considering various unexpected noises often found in field measurements.

It is extremely important to predict the logistics requirements in a scientific and rational way. However, in recent years, the improvement effect on the prediction method is not very significant and the traditional statistical prediction method has the defects of low precision and poor interpretation of the prediction model, which cannot only guarantee the generalization ability of the prediction model theoretically, but also cannot explain the models effectively. Therefore, in combination with the theories of the spatial economics, industrial economics, and neo-classical economics, taking city of Erdos as the research object, the study identifies the leading industry that can produce a large number of cargoes, and further predicts the static logistics generation of the Erdos and hinterlands. By integrating various factors that can affect the regional logistics requirements, this study established a logistics requirements potential model from the aspect of spatial economic principles, and expanded the way of logistics requirements prediction from the single statistical principles to an new area of special and regional economics.

A pilot-scale pulse-jet bagfilter was designed, built and tested for the effects of four operating conditions (filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval time) on the total system pressure drop, using coke dust from a steel mill factory. Two models were used to predict the total pressure drop according to the operating conditions. These model parameters were estimated from the 180 experimental data points. The empirical model (EM) with filtration velocity, areal density, inlet dust concentration, pulse interval time and pulse pressure shows the best correlation coefficient (R=0.971) between experimental data and model predictions. The empirical model was used as it showed higher correlation coefficient (R=0.971) compared to that of the Multivariate linear regression(MLR) (R=0.961). The minimum pulse pressure predicted by empirical model (EM) was 5kg/㎠.

하천범람에 의한 홍수피해를 저감하기 위하여 중소하천에 적용하기 위한 홍수예경보 모형이 개발되고 있으나, 유역의 특성을 고려하지 않고 일관된 기준을 적용하여 홍수예경보 모형이 구축되고 있다. 본 연구에서는 강우-유출 관계와 유량-수위 관계에서 특수한 상황인 유역을 대상으로 홍수예경보 모형을 개발하였다. 강우-유출관계 특수성은 도시유역 등 인위적인 우수유출이 있는 경우를 나타내며, 유량-수위 관계 특수성은 배수위에 의한 영향을 받는 경우를 나타낸다. 낙동강 유역에서 홍수위험지수를 고려하여 10개소의 특수상황 소유역을 선정하였으며, 그 중 4개 유역에 개발된 모형을 적용하여 경보강수량을 산정하였다. 본 연구에서 개발된 특수상황을 고려한 홍수예경보 모형은 중소하천 홍수예경보 모형의 정확도를 향상시키고, 홍수피해를 저감하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.