The adhesive design of a fast steering mirror transmitting a high power laser is one of the important design elements that affect optical aberration of the mirror surface. In this paper, we designed the adhesive part to avoid the high power laser beam of the FSM system. Stiffness and wavefront error are trade-off relationships and an optical design was derived to maintain the wavefront error of the mirror surface at high temperatures while satisfying the bandwidth of the FSM system. For the optimal design of the mirror bonding position, structural analysis was conducted using ANSYS and wavefront error analysis was performed using Zernike polynomial code. Through those analysis, FSM most effective at an angle 60 degrees and a distance of 46mm.
유체-구조물-지반 상호작용을 고려한 액체저장탱크의 유한요소 모형을 제시하고, 비선형 지진응답 해석기법을 정식화한다. 탱크 구조물은 기하 및 재료 비선형 거동을 고려할 수 있는 쉘 요소로 모델링한다. 유체의 거동은 acoustic 요소로 구현하고, interface 요소 를 사용하여 구조물과 결합한다. 지반-구조물 상호작용을 고려하기 위해 지반의 근역과 원역을 각각 solid 요소와 perfectly matched discrete layer로 모델링한다. 예제 20만 kl급 액체저장탱크의 지진취약도 해석에 적용하여, 유연한 지반에 구조물이 놓인 경우 부지에 서의 암반노두운동의 증폭 및 필터링으로 인해 지진취약도의 중앙값과 대수 표준편차가 감소하는 것을 관찰할 수 있다.
교량은 국가의 사회경제 발전과 국민 안전에 중대한 영향을 미치는 중요한 인프라이다. 하지만 다수 의 국내 교량이 1970년대와 1980년대의 고도의 경제성장기에 완공되었으며, 현재 교량의 노후화 비중 은 전체 교량의 30%에 달하고 있다. 현재 노후화 교량에 대한 유지 보수 시스템의 부족으로 인해 교 량 붕괴 사고가 발생한 사례들이 발생하고 있다. 따라서 노후화가 진행되는 교량에 대해 효율적으로 관리하기 위한 우선순위 평가 모델 개발은 중요시된다. 본 연구에서는 개발한 유지관리 우선순위 모델 을 개발하였고, 이를 실제 교량에 대해 적용하여 평가하였다. 제안된 모델의 활용을 통해 위험에 노출 된 교량의 유지 보수 및 관리를 효율적이고 신뢰할 수 있게 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
2016년 경주지진(규모 5.8) 및 2017년 포항지진(규모 5.4)은 1978년 대한민국 지진 관측 이래 국내 에서 발생한 지진 중 가장 큰 피해가 발생한 지진으로 기록되었다. 지진의 피해사례는 다양한 분야에 서 발생되었으며, 그중 교량 구조물에도 부분적인 피해가 다수 발생하였다. 국내에서는 교량구조물에 대한 내진보강 사업을 지속적으로 진행하고 있으며, 내진 보강의 공법 중 면진받침을 적용하여 구조물 의 내진성능을 확보하는 사례는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 펜들럼 교량받침은 중간판의 기 하학적인 곡률과 고강도 마찰재를 이용하여 감쇠 기능뿐 아니라 복원 기능을 구비하고 있는 면진받침 으로써 제품 크기가 작아 시공성, 경제성이 우수하여 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 대표적인 면 진장치이다. 펜들럼 받침의 경우 지진력 감쇠 및 회전, 이동량 수용을 위하여 2면의 곡면 구조로 진자 운동을 하므로 수평 변위 발생 시 필수적으로 수직 단차가 발생하는 구조이다. 또한 면압에 따라 마찰 계수가 달라지는 마찰재의 특성을 고려한 특성치 산출이 필요한 제품이다. 이 연구에서는 펜들럼 받침 의 다양한 면압에 따른 동적 시험을 실시하여 실제 거동과 일치하는 설계 특성치 산출법을 정립하였 다. 또한 펜들럼 면진받침의 진자 운동을 반영한 모양의 가이드와 프리세팅 전, 후에도 받침 상판의 수평을 유지할 수 있는 장치를 실물 크기로 제작하여 공인기관에 의뢰하여 프리세팅 시험 및 완제품 성능 시험을 실시하여 그 성능을 검증하였다. 성능 시험 결과 곡률에 따른 프리세팅이 가능함을 확인 하였다. 또한, 곡률형 프리세팅을 적용한 펜들럼 면진받침이 구조적으로 안전함을 확인하였다.
원자력 발전소에서 배관 시스템은 냉각수 및 오염수를 운반하고 생성된 증기를 터빈으로 이동시켜 에너지를 생산하는 중요한 설비이다. 국내에 건설된 원자력 발전소의 가동연수가 증가함에 따라 배관 시스템의 물리적, 기계적 성질의 열화현상은 발생할 수 있으며 이를 경년열화로 정의한다. 배관 시스 템의 경년열화는 재료의 피로, 부식(국부감육), 마모 등과 같은 메커니즘을 통해 발생할 수 있으며 재 료의 강도 및 시스템의 성능 저하와 균열을 야기할 수 있다. 지속적이고 안정적인 에너지 생산을 위해 경제성과 정확도를 고려한 원전 배관 시스템의 손상 감시 기술은 필요하다. 따라서 본 연구는 원전 배 관 시스템의 손상 감시 기술을 개발하기 위한 기초적인 연구로써 배관 시스템의 취약요소로 판단되는 elbow의 국부적인 감육에 따른 거동의 변화를 분석하고자 한다.
The purpose of this study is to improve the stack effect of the staircase and the failure to take into account the opening of the outside door of the staircase, which are the disadvantages of the existing smoke control only vestibule. As a result of the study, the new vestibule and the staircase simultaneous smoke control are equipped with an exhaust flap damper with an effective opening area of about 0.25 m² in the upper part of the staircase, and a ventilator-type air supply fan of about 5 m³/s in the lower part, and take measures to prevent overpressure in the staircase. If you use the new simultaneous smoke control method of the vestibule and staircase, you can achieve the following effects. First, it is possible to open the external entrance door. Second, it can reduce the stack effect. Third, the staircase door closes automatically without fail. And a new method of preventing overpressure was proposed for the vestibule.
성주는 신라이래 고려시대까지 군현명이 다른 지역에 비해 많은 변화가 있었다. 본피현 (本彼縣, 신라)·신안현(新安縣, 757)·벽진군(碧珍郡, 후삼국)·경산부(京山府, 940)·광 평군(廣平郡, 981)·흥안도호부(興安都護府, 1295)·성주목(星州牧, 1308)·경산부(京 山府, 1310) 등으로 자주 바뀌었다. 1401년(태종 1) 태종의 태실(胎室)이 조성되면서 다시 성주목(星州牧)으로 환원되었다. 이후 몇 차례 현(縣)으로 강격(降格)을 거듭하다가, 1745 년(영조 21)에 다시 성주목으로 환원되었다가 1895년 8도제(道制)를 폐지하고 23부제(府 制)를 실시할 때에 성주군이 되었다. 이후 이웃 지역과 몇자례의 면(面)·리(里)의 행정 분리 조치를 거쳐 지금에 이르고 있다. 성주는 신라시대 때에는 그만큼의 중요성을 갖지 못했다. 성주읍 지역에 있던 신안현(新 安縣)은 성산군(星山郡) 소속 4개 영현(領縣) 중 하나에 지나지 않았다. 또한 이 일대의 지역 중심지는 현 성주읍 지역이 아니라, 옛 성산군의 치소가 있던 낙동강변의 현 경북 고령군 성 산면 지역에 있었다. 그러나 고려시대 경산부와 조선시대 성주목으로 경상도의 상주, 진주 와 함께 3대 목(牧)의 하나로 번영을 이루었다. 조선시대 성주목이 지녔던 지역적 위상은 이 미 고려시대에 그 기원을 두고 있었다. 성주는 고려시대 이후 한말까지 다른 지역보다 많은 인물이 배출되기도 하였다. 이른바 성주 ‘6이(李)’와 함께 성주배씨(裵氏)와 성주도씨(都氏)가 유명하다. 성주 지역을 본관으로 하는 여섯 이씨 가문은 모두 다른 시조에서 갈라져 나왔다고 한다. 이총언(李悤言)의 등장 이후 성주 지역에서는 이씨 성을 칭한 가문들 사이에 세력 경쟁이 매우 치열했던 것으로 여 겨진다. 이총언(李悤言)·이능일(李能一)·이장경(李長庚)·이조년(李兆年)·이승경(李承 慶)·이승휴(李承休)·이인복(李仁復)·이인임(李仁任)·이숭인(李崇仁)·배극렴(裵克 廉)·도길부(都吉敷)와 조선시대 인물인 정구(鄭逑)·김우옹(金宇顒)·이진상(李震相)· 김창숙(金昌淑) 등이 대표적인 인물이다. 고려시대 유적으로는 성주 가암리와 동포리, 봉정리, 어산리, 용봉리 등에서 토기 및 자기산포 지가 지표상 확인되었으며, 성주읍 예산리 동방사지 칠층석탑(경상북도유형문화재 제60호) 과 가천면 금봉리 석조비로자나불, 수륜면 백운리 석탑부재, 가천면 창천리 청명사 석불좌 상과 같은 불교 관련 유적들이 분포하고 있는 것으로 조사되었다. 발굴조사는 성주 시비실, 예산리와 기성리, 학산리, 대성리 그리고 성산 옥성리 유적에서 이루어졌다.
인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 1950년대 초기개념과 이론을 앨런 튜링이 튜링 테스트를 제안하여 기계가 인간과 같은 수준의 지능을 가질 수 있는지 대한 질문을 던지면서 시작되었다. 1980년대부터 특정 분야의 전문 지식을 모방하여 지원하는 AI 시스템인 전 문가 시스템이 부상하기 시작하면서 Machine Learning이 중요성을 얻기 시작하였다. 특히, Decision Tree, Clustering 그리고 Neural Network Algorithm 등이 연구되기 시작하였다. Clustering 기법은 다양한 분야에서 통계분석에 사용되는 자료를 정제하기 위한 비지도 학습 중 하나로, 군집화 알고리즘을 사용하여 자료의 값(Pointer)들을 특정 그룹으로 분류하는 방법이다. 이러한 Clustering을 활용하여 기존 데이터에서 숨겨진 데이터들의 특성을 파악할 수 있으며, 일정 패턴이나 특징을 가진 데이터들끼리의 군집화를 할 수 있게 된다. 이러한 클러스터링은 다양한 산업 분야에서 적용 및 활용하고 있다. 산업화 이후 미국, 벨기에 등 많은 나라에서 효율적인 도로 관 리를 위해 자국의 특성에 맞는 Pavement Management System (PMS)를 운영하고 있지만 현재 많은 분야에서 적용하고 있는 AI를 활용한 사례가 매우 드물다. 한국에서도 수십년 동안 국토교통부와 한국도로공사에서 PMS를 이용하여 도로를 관리해 왔으며, 최근에 는 몇 개 지자체에서 PMS를 도입하였다. 하지만 한국에서는 오랜 PMS 운영 경험에도 불구하고 AI를 활용하지 않고 전통적 방법인 회귀모형을 활용하여 개발한 공용성 예측모형을 사용하고 있기 때문에 그 성능이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 Machine Learning Clustering 기법 을 PMS 자료에 적용이 가능한지 확인하였다. 공용성 예측모형의 종속변수인 Performance Factors와 독립 변수인 Influencing Factors 간의 상관성을 확인할 수 없는 경우 클러스터링을 적용하여 종속변수와 독립변수 간의 상관성을 분명히 나타내고 회귀분석이 가능하도록 하였다. Delaunay Triangulation을 적용하여 인천광역시 기상관측소의 삼각망을 형성하였다. 삼각망 의 각 꼭짓점과 도로 각 지점 간의 거리에 대하여 Inverse Distance Weighted 방법을 적용하여 도로 각 구간의 PMS 자료와 영향인 자를 매칭하였다. 클러스터링 기법을 원자료에 적용한 결과 공용성인자와 영향인자 간의 상관성이 분명해졌다. 또한, 클러스터링 이전 과 이후 자료의 확률밀도함수의 분포를 비교하여 클러스터링 이후의 자료가 이전의 대해서 대표성을 갖고 있는지 확인하였다.
블로우업이 발생하는 구간에 ASR이 발생하고 있지만, 한국도로공사는 재료팽창인 ASR을 고려하지 않고, 콘크리트 팽창량을 계산하 여 팽창줄눈 설치간격을 제시하고 있다. 또한, 블로우업은 일종의 좌굴현상이므로 슬래브 두께에 따라 팽창줄눈 간격을 제시할 필요가 있다. 따라서 본연구는 재료팽창과 슬래브 두께를 고려하여 팽창줄눈 간격을 제시하고자 한다. 팽창량 계산시, 재료변형률과 지역별 온도와 건조수축을 고려하였으며, 이를 동등한 팽창을 유발하는 온도상승량으로 변환하는 식을 도출하였다. 기준온도를 정하기 위해 실제 현장데이터를 팽창량 식에 대입하여 온도상승량으로 변환하였으며, 이를 블로우업을 모사한 콘크리트 포장 모형의 유한요소해석 결과를 이용하여 결과값을 비교하였다. 안전설계를 위해 더 작은 온도 값인 블로우업 구조해석 결과 값 중 안전온도를 블로우업이 일 나는 기준으로 선정하였으며, 안전 온도를 넘지 않은 지역별 슬래브 두께에 따른 최대 팽창줄눈 간격을 제시했다. 한국도로공사가 제 시하고 있는 기준과 비교한 결과, 일부 지역은 한국도로공사에서 제시하고 있는 기준에 만족하지 않았다. ASR 변형률을 고려하여 슬 래브 두께에 따라 지역별로 팽창줄눈 간격을 제시하는 것이 블로우업 파손을 저감하고, 포장의 안정성을 향상시키는데 도움이 될 것 이라고 판단된다.
본 논문에서는 시간 의존적 거동을 고려하기 위한 크리프 거동 해석과 비탄성 해석법을 통해 기존의 설계기준 보다 정확하고 전 시 간 단계에서의 CFT 기둥의 해석을 가능하게 하는 수치 해석 모델을 제안하고, 기존의 CFT 기둥에 수행된 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안된 수치 해석 모델의 결과가 기존의 설계 기준의 결과보다 정확한 추세를 나타낸다는 것을 파악 할 수 있었다. 검증 이후 세장비에 따른 수치 해석을 수행하여 전반적인 CFT 기둥 부재의 단기 및 장기 지속 하중 거동에 대한 극한 하중의 정도를 확인하였다.
PURPOSES : In this study, the applicability of the water content, suction, and suction stress in a resilient modulus prediction model for a subbase was reviewed. METHODS : To compare the applicability of water content, suction, and suction stress models for resilient modulus prediction, the suction stress was determined based on the soil water characteristic curve. The model parameters for each approach were derived from the measured resilient moduli. Finally, the relationships between the degree of saturation and resilient modulus were analyzed using the calculated model parameters. RESULTS : Prediction models of the resilient modulus based on water content and suction demonstrated high correlation with measured values, but overestimated the resilient modulus at saturation levels beyond the laboratory testing range. In contrast, the model accounting for suction stress effectively reduced this overestimation, likely owing to a decrease in suction stress as the suction increased. CONCLUSIONS : Based on the above results, the resilient modulus of subbase materials could be estimated through the change in the degree of saturation and the stress-dependent resilient modulus model using the suction stress proposed in this study.
This study performed the seismic response analysis of an LNG storage tank supported by a disconnected piled raft foundation (DPRF) with a load transfer platform (LTP). For this purpose, a precise analytical model with simultaneous consideration of Fluid-Structure Interaction (FSI) and Soil-Structure Interaction (SSI) was used. The effect of the LTP characteristics (thickness, stiffness) of the DPRF system on the seismic response of the superstructure (inner and outer tanks) and piles was analyzed. The analytical results were compared with the response of the piled raft foundation (PRF) system. The following conclusions can be drawn from the numerical results: (1) The DPRF system has a smaller bending moment and axial force at the head of the pile than the PRF system, even if the thickness and stiffness of the LTP change; (2) The DPRF system has a slight stiffness of the LTP and the superstructure member force can increase with increasing thickness. This is because as the stiffness of the LTP decreases and the thickness increases, the natural frequency of the LTP becomes closer to the natural frequency of the superstructure, which may affect the response of the superstructure. Therefore, when applying the DPRF system, it is recommended that the sensitivity analysis of the seismic response to the thickness and stiffness of the LTP must be performed.
해상풍은 대기-해양의 상호작용을 이해하는데 중요한 요소일 뿐만 아니라, 해양에서 기인하는 위험기상을 예측하는데 중요한 입력자료이다. 정확한 예측을 위해서는 정확한 해상풍 자료가 요구되지만, 육상과 달리 해상은 관측이 제한적이기 때문에 관측 자료가 많 지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 장기간의 고해상도 해상풍 자료 구축을 목표로 하였다. 먼저 장기간에 대해 활용 가능한 ERA5 재분석 바람장을 고해상도로 재격자화 하였고, 재격자화 한 ERA5 바람장을 수치모형 ADCIRC (ADvanced CIRCulation model)의 GAHM (Generalized Asymmetric Holland Model)을 이용하여 산출한 비대칭형 태풍 바람장과 합성하였다. 산출된 비대칭형 태풍 합성 바람장은 기상 청 (Korea Meteorological Administration, KMA) 및 일본 기상청 (Japan Meteorological Administration, JMA) 관측자료를 이용하여 정확도를 평가 하였다. 평가결과, ERA5 바람장 및 Holland 식을 이용하여 산출한 대칭형 태풍 합성 바람장보다 비대칭형 태풍 합성 바람장이 관측값을 매우 유사하게 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 생산한 해상풍 자료는 향후 폭풍해일 후측 자료 구축, 폭풍해일고 빈도 분석, 해상 풍 빈도 분석 등 다양한 연구의 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
In this study, we analyzed how the revenue water ratio(RWR) is affected by changes in conditions of the water supply area, such as the ratio of aging pipes, maintenance conditions, and revenue water. As a result of analyzing the impact of pipe aging and maintenance conditions on the RWR, it was confirmed that the RWR could be decreased if the pipe replacement project to improve the aging pipe ratio was not carried out and proper maintenance costs were not secured. It was also confirmed that an increase in the revenue water could be operated to facilitate the achievement of the project’s target RWR. In contrast, a decrease in the revenue water due to a population reduction could affect the failure of the target RWR. In addition to analyzing the causes of variation in the RWR, the calculation of estimated project costs was considered by using leakage reduction instead of RWR from recent RWR improvement project cost data. From this analysis, it was reviewed whether the project costs planned to achieve the target RWR of the RWR improvement project in A city were appropriate. In conclusion, the RWR could be affected by variations in the ratio of aging pipes, maintenance conditions, and revenue water, and it was reasonable to consider not only the construction input but also the input related to RWR improvement, such as leakage reduction, when calculating the project cost.
Numerous studies have established a correlation between sociodemographic characteristics and water usage, identifying population as a primary independent variable in mid- to long-term demand forecasting. Recent dramatic sociodemographic changes, including urban concentration-rural depopulation, low birth rates-aging population, and the rise in single-person households, are expected to impact water demand and supply patterns. This underscores the necessity for operational and managerial changes in existing water supply systems. While sociodemographic characteristics are regularly surveyed, the conducted surveys use aggregate units that do not align with the actual system. Consequently, many water demand forecasts have been conducted at the administrative district level without adequately considering the water supply system. This study presents an upward water demand forecasting model that accurately reflects real water facilities and consumers. The model comprises three key steps. Firstly, Statistics Korea’s SGIS (Statistical Geological Information System) data was reorganized at the DMA level. Secondly, DMAs were classified using the SOM (Self-Organizing Map) algorithm to consider differences in water facilities and consumer characteristics. Lastly, water demand forecasting employed the PCR (Principal Component Regression) method to address multicollinearity and overfitting issues. The performance evaluation of this model was conducted for DMAs classified as rural areas due to the insufficient number of DMAs. The estimation results indicate that the correlation coefficients exceeded 0.9, and the MAPE remained within approximately 10% for the test dataset. This method is expected to be useful for reorganization plans, such as the expansion and contraction of existing facilities.
As an advanced study on the method of calculating the target revenue water ratio of local waterworks through the leakage component analysis method proposed by Kim et al. (2022), this study developed a model to calculate the achievable revenue water ratio within the specified project cost, the required project cost to achieve the specified target revenue water ratio, and the economically appropriate target revenue water ratio level by considering the leakage reduction cost and leakage reduction benefit for each revenue water ratio improvement strategy, and conducted an applicability evaluation of the developed model using actual field data. The procedure for calculating the target revenue water ratio of local waterworks considering economics proposed in this study consists of three stages: physical data linkage model construction, leakage component analysis, and economic analysis, and the applicability was evaluated for Zone H with branch type and the Zone M network type. As a result of the application, it was calculated that approximately 32.5 billion won would be required to achieve the target revenue water ratio of 70% in the Zone H, and approximately KRW 10.5 billion would be required to achieve the target revenue water ratio of 75% in the Zone M. If the business scale of Zones H and M was corrected to 10,000 ㎥/day of water usage, the required project cost for a 1% improvement in the revenue water ratio of Zone H was calculated to be 0.7642 billion won and 0.4715 billion won for Zone M.