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.

여름철은 타 계절에 비해 장마와 불안정한 대기 등으로 인하여 빗길 교통사고의 위험성이 크게 증대될 수 있으며, 최근 5년 (2018~2022)간 여름철 빗길 교통사고는 전체 빗길 교통사고의 39%를 차지할 정도로 높은 수준이다. 이러한 빗길 운전은 노면의 배수 불량 및 미끄럼 저항 감소 등으로 인하여 수막현상을 발생시키게 된다. 이에 본 연구에서는 우천 시 도로의 안전성 강화 및 사고 위 험을 최소화하기 위한 요소인 수막두께를 산정하기 위하여 Manning의 평균 유속식을 기반으로 콘크리트 노면의 조도계수 예측 모델을 개발하는 것을 목표로 하였다. 조도계수의 영향인자를 고려하기 위하여 실외 강우 모의 장비를 이용하여 콘크리트를 타설한 뒤 실험 인자로 포장 경사, 배수거리, 강우강도, 노면 조직 특성을 고려하였으며, 이 중 노면 조직 특성은 타이닝 처리를 하지 않은 구간만 고 려한 타 연구의 기존 예측 모델 단점을 보완하기 위하여 16, 25mm 간격의 타이닝 표면 처리한 구간을 추가로 고려하였다. 수막두께 측정은 측정 범위 0.3~5mm의 수막두께 측정 게이지를 제작하여 강우가 모사된 조건에서 배수 거리 1~5m 이내 지점의 노면 조직 상 단과 수면이 접하는 수직 높이를 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다. 실측된 수막두께 데이터베이스를 기반으로 Manning 공식을 이용하여 조도계수를 역산한 결과, 강우강도가 증가함에 따라 조도계수는 감소하였으며, 이는 강우의 증가로 인해 물의 흐름과 콘크리 트 노면 사이의 마찰 저항 감소에 기인한 것으로 판단되었다. 또한 포장 경사가 높고 배수 거리가 짧을수록 배수성이 증가하여 마찰 저항의 지표인 조도계수가 증가하는 것으로 확인되었다. 평균 조직 깊이에 따른 조도계수 영향의 경우, 평균 조직 깊이가 증가할수록 콘크리트 표면에 노출되는 표면적이 증가하여 수막두께가 얕게 생성되고, 얕은 수심으로 인해 물의 흐름 저항이 감소하여 조도계수는 감소하는 것으로 산정되었다. 이후 135개의 데이터를 종합하여 조도계수를 종속변수로 하고 강우강도, 포장경사, 배수거리, 평균 조직 깊이, 수막두께를 독립변수로 하는 회귀분석을 수행하여 조도계수 산정식을 개발하였다.

최근의 국제사회는 경제성장에 따른 기상이변의 방지를 위한 국가 간 기후변화협력 체결(1992년)을 시작으로 환경 오염물질 배출 저감을 요구하고 있다(Moon et al, 2014). 따라서 최근에는 전 세계적으로 지구온난화와 기후변화의 원인이 되는 온실가스의 발생을 줄 이고자 노력하고 있으며, 건설 산업은 이러한 온실가스 배출량의 주요 원인으로 인식되고 있다(Kong et al., 2016) 교량 건설사업이 환 경에 미치는 정도를 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)방법을 활용하여 재료 및 공법의 지속가능성에 대한 객관적, 정량적 평가 체계를 구축하고자한다. 본 연구에서는 선행적으로 국내외 환경성적표지제도(Environment Product Declaration, EPD), 탄소발자국(Carbon footprint) 등을 분석함으로써, LCA 관련 제도에 대한 전반적인 동향을 파악하였다. 그다음, 국제적으로 통용되고 있는 제품 범주 규칙 (PCR)과 환경제품선언(EPD) 사례를 분석하여 LCA 관련 분석 범위를 확인했으며, 전과정영향평가(LCIA) 방법론과 국내외 LCI DB(Ecoinvent, Athena Pavement LCA, LCA PAVE 등)을 분석함으로써 국내외 환경 영향인자 관련 기술자료를 확보하였다. 또한, 건설 자재, 시공, 유지 관리 관련 설계 명세서, 표준품셈, 단가 산출표를 분석함으로써, 자재 투입량, 장비 연료 소모량에 대한 기초 DB를 도출하였다. 기존 프로그램을 토대로 고속도로 온실가스 산정 프로그램을 개발하여 건설자재, 수송, 시공, 유지 관리 단계에서의 탄소 배출량 산정 사례 분석을 수행했다. 교량 분야는 STEEL BOX교를 선정했다. 이에대하여 건설자재. 시공, 수송, 유지관리에 탄소배출량 을 산정하였다. 산정된 결과를 바탕으로 LCA분석의 기틀을 마련하였으며, 이를 통하여 추후 추가적인 기초 DB를 추가하여 교량 분야 전과정평가 LCA를 분석하기 위한 플랫폼을 제작할 예정이다.

산업화에 따른 이산화탄소 등 온실가스 발생량의 증가는 지구 온난화 현상을 가속화 하였다. 이러한 현상은 지난 수 세기동안 지속 되어왔으며 최근 우리 인간 삶에 지대한 영향을 미치고 있다. 이러한 위험에 따라 주요 선진국들은 에너지 감축 및 온실가스 배출량 제한에 대하여 매우 적극적인 입장을 취하고 있다. 유럽연합(EU)은 온실가스 배출 절감을 위해 시행 중인 ‘탄소배출권 거래제(Emission Traiding System)’ 개혁안에 대하여 합의하여 2050년까지 인위적 생성되는 탄소 배출량을 자연적으로 흡수되는 양과 동일하게 하는 ‘탄 소중립’을 목표로 제시하였다. 국내에선 환경영향평가의 대상이 되는 계획 및 개발사업에 도로건설이 포함되는 ‘탄소중립기본법 시행 령’이 지난 3월 의결되어 시행되었다. 이렇듯, 국내외에선 이러한 탄소저감 제도 구축에 노력을 기울이고 있다. 국내에선 도로건설이 환경영향평가의 대상으로 설정되었으나 2011년 국토교통부에서 배포한 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인 외의 구체적인 생애주기 분석 방법이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서 국제 표준 ISO 14040의 전과정평가 LCA(Life Cycle Assessment) 방법과 2011년 국 토교통부의 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인을 따라 국내 LCI DB(Life Cycle Inventory Data Base)를 활용한 도로 분야의 전과정 탄소 배출량을 산정하였다. 이후 장비 연료 소모량과 자재 사용에 대한 국내외 LCI DB를 추가하여 도로 건설 전 과정에 대한 LCA 분석 플랫폼을 제작할 예정이다.

In this study, data on indication errors within the range of 0 to 10 mm were measured using a dial gauge, which is widely used as a comparative measuring instrument in the field. Using Minitab, a statistical program, measurement conditions were determined during calibration of measuring instruments. Since the P value of the test statistic for the indication error is 0.000 to 0.003, the alternative hypothesis (H1) that no significant difference occurs due to a change in the measurement point at the significance level of 0.05 was adopted.

Korea's facility horticultural heating costs account for a high proportion. Therefore, it is the most important factor to consider in greenhouse construction. It is important to assess the heating load of greenhouses. But there is not much data from the weather station. This study determined the heating load for each segmented area using the spatial correction method. The heating degeneration calculated from standard weather data (AHDH and BHDH) and total weather data (CHDH and DHDH) is consistent. However, there was a big difference between AHDH and DHDH. Therefore, the updated heating load data for each region is needed. Each of the four types of set temperatures (8℃, 12℃, 16℃, 20℃) was provided, and the heating temperature setpoint (℃) for each region of 168 cities and counties was presented. As a result of the analysis, the reliability of about 99% was confirmed in most of the regions suggested in this study. By using the calculated heating load for each region, it is possible to predict and utilize energy consumption and management costs.

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.

The decommissioning of nuclear power plants will generate a lot of low and intermediate-level radioactive waste (LILW), and preliminary radioactive evaluation for these wastes should be carried out before decommissioning work. Mainly, Concrete, Carbon Steel, Stainless Steel-304 (SS304) and Inconel are used in many parts of nuclear power plants and considered as main resource of nuclear wastes. Depending on the material location, the number of neutrons irradiated to material varies, which can range from self-disposal waste to LILW. In this paper, activation analysis was performed to compare the radiation dose according to the presence or absence of impurity elements present in SS304. For the calculation, SS304 composition and impurity elements were used as described in the report of NUREG-3474. This report lists 41 impurity elements for SS304 and other materials. Calculation code is used ORIGEN-S module in SCALE 6.1 code. Neutron flux is used as arbitrary value that around 1E+11 level and irradiation time is set as 30 year with 10-year cooling time. In the ORIGEN-S calculation, 1g of SS304 is used for easy calculation of specific activity. The ORIGEN-S calculation results are as follows. All impurity elements contained case calculated 9.32E+07 Bq activity. In the absence of all impurity elements case and most cases shows that total Becquerel value after 10-year cooling time around 9.11E+07 Bq, and Co impurity case had larger result. The calculation was performed again by increasing the amount of impurity substances by 100 times to perform the sensitivity evaluation more reliably. Representatively, Li, N, Co, and Ba impurity elements cases were calculated to have a particularly high Becquerel. Especially Co impurity element case, a total Becquerel of 3.03E+08 was calculated. Accordingly, evaluation of impurities mixed in SS304 must be considered, and in particular, the inclusion rate for Co must be considered.

In order to evaluate the exposure dose of residents living near nuclear power plants, a Off-site Dose Calculation Program (ODCP) has been developed based on SAP since 2021. The ODCP consists of social environmental factor, atmospheric diffusion factors, liquid/gas dose evaluation, and comprehensive analysis, and was developed by dividing it into functional modules. The offsite dose calculation can be carried out monthly, quarterly, semi-annual, and annual, and resident dose evaluation is conducted by entering air diffusion factors and emissions for each period. It also enables comprehensive evaluation result management by developing history management functions together.

In the 3rd revision of NUREG-0800, which was revised in 2007, the calculation method for decay heat in the design of the Ultimate Heat Sink (UHS) for a pressurized water reactor is recommended to be based on the ANSI/ANS-5.1 method. This method employs a more complex decay heat calculation formula compared to the one introduced in Branch Technical Position ASB 9-2, which was presented in the 2nd revision. While most of the variables for decay heat calculation in ANSI/ANS-5.1 can be inferred from the methods outlined in the appendices, determining the fractions of fission products is not straightforward despite their significant impact on the results. When reviewing documents that evaluate decay heat using the ANSI/ANS-5.1 method, it is observed that they often adopt a conservative approach by assuming that the fraction of the most influential fission product is 100%. In this study, the fractions of each fission product presented in LLNL’s 2016 report were used to calculate decay heat, and the results were compared with the ASB 9-2 method and ORIGEN code results. The comparison showed that ANS 5.1 tends to yield higher decay heat values than ANS 9-2, particularly at the reference time of 1M seconds, while ORIGEN-ARP generally produced lower values. Therefore, it is concluded that even when using the ANSI/ANS-5.1 method with the fractions of each fission product for decay heat calculations in spent nuclear fuel wet or dry storage facility assessments, it provides a sufficiently conservative thermal evaluation.

Given the situation in the Republic of Korea that all nuclear power plants are located at the seaside, the interim storage facility is also likely to be located at seaside and the maritime transportation of Spent Nuclear Fuel is considered inevitable. The Republic of Korea does not have an independently developed maritime transportation risk assessment code, and no research has been conducted to evaluate the release rate of radionuclides from a submerged transportation cask in the sea. Therefore, there is a need to develop a technology that can assess the impact of immersion accidents and establish a regulatory framework for maritime transportation accidents. The release rate of radionuclides should be calculated from the flow rate through a flow path in the breached containment boundary. According to the cask design criteria, it is anticipated that even under severe accident conditions, the flow path size will be very small. Previous studies have evaluated fluid flow passing through micro-scale channel by integrating internal and external flows within and around a transport cask. As part of the evaluation, a comprehensive “Full-Field Model” incorporating external flow fields and a localized “Local-Field Model” with micro-scale flow paths were constructed. Sub-modeling techniques were employed to couple the flow field calculated by the two models. The aforementioned approach is utilized to conduct the evaluation of fluid flow passing through micro-scale flow paths. This study aims to evaluate fluid flow passing through micro-scale flow paths using the aforementioned CFD (Computational Fluid Dynamics) method and aims to code the findings. The Gaussian Process Regression technique, a machine learning model, is utilized for developing a mathematical metamodel. The selected input parameters for coding are organized and their respective impacts are analyzed. The range of these selected parameters is tailored to suit domestic environments, and computational experiments are planned through Design of Experiments. The flow path size is included as an input parameter in the coded model. In cases where the flow path size becomes extremely small, making it impractical to use CFD techniques for calculations, Poiseuille’s law is employed to calculate the release rate. In this study, a model is developed to evaluate the release rate of radionuclides using CFD and mathematical equations covering the whole possible range of flow path size in a lost cask in the deep sea. The model will be used in the development of a maritime transportation risk assessment code suitable for the situation and environment in Korea.

High-strength low-alloy steel is one of the widely used materials in onshore and offshore plant engineering. We investigated the alloying effect of solute atoms in α-Fe based alloy using ab initio calculations. Empirical equations were used to establish the effect of alloying on the Vicker’s hardness, screw energy coefficient, and edge dislocation energy coefficient of the steel. Screw and edge energy coefficients were improved by the addition of V and Cr solute atoms. In addition, the addition of trace quantities of V, Cr, and Mn enhanced abrasion resistance. Solute atoms and contents with excellent mechanical properties were selected and their thermal conductivity and thermal expansion behavior were investigated. The addition of Cr atom is expected to form alloys with low thermal conductivity and thermal expansion coefficient. This study provides a better understanding of the state-of-the-art research in low-alloy steel and can be used to guide researchers to explore and develop α-Fe based alloys with improved properties, that can be fabricated in smart and cost-effective manners.

본 연구는 경남지역 대나무림에 대한 면적 및 입목축적량 산정과 함께 탄소저장량을 추정하기 위하여 수행되었다. 현재 산림청의 임업통계연보에는 대나무림에 대한 공간정보인 면적만 제시되고 있을 뿐, 입목축적에 대한 정보는 전혀 제공되고 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 최근에 만들어진 대나무 재적표를 활용하여 경남지역의 입목축적량을 계산하고, 여기에 탄소배출계수를 이용하여 탄소저장 량을 계산하였다. 대나무림에 대한 면적은 1/5,000 수치임상도에서 추출하였으며, 입목축적을 산정하기 위해 현지조사한 표준지 자료를 활용하였다. 표준지의 대나무는 개체목 별로 흉고직경과 수고에 재적표를 적용하여 표준지의 재적을 산정하였다. 경남지역 대나무의 공간분포 면적은 총 6,038ha로서, 전국 대나무림(20,262 ha)중 약 30%를 차지하는 것으로 나타났다. 경남지역 중에서는 하동군이 가장 많은 면적인 1,027 ha가 분포하는 것으로 나타났다. 경남지역의 시계열적인 분포면적 변화는 2013년 대비 2022년에 약 20.3% 감소하였으 며, 2019년 대비 약 0.4%가 감소하였다. 경남지역 대나무의 입목축적량은 2022년말 현재 148,510 ㎥인 것으로 계산되었으며, ha당 축적은 약 25 ㎥으로 나타났다. 그리고 경남지역 대나무 숲의 이산화탄소저장량은 287,277 tCO2 이었으며, ha당 저장량은 47.6 tCO2 인 것으로 나타났다.

The most important thing in development of a process-based TSPA (Total System Performance Assessment) tool for large-scale disposal systems (like APro) is to use efficient numerical analysis methods for the large-scale problems. When analyzing the borehole in which the most diverse physical phenomena occur in connection with each other, the finest mesh in the system is applied to increase the analysis accuracy. Since thousands of such boreholes would be placed in the future disposal system, the numerical analysis for the system becomes significantly slower, or even impossible due to the memory problem in cases. In this study, we propose a tractable approach, so called global-local iterative analysis method, to solve the large-scale process-based TSPA problem numerically. The global-local iterative analysis method goes through the following process: 1) By applying a coarse mesh to the borehole area the size of the problem of global domain (entire disposal system) is reduced and the numerical analysis is performed for the global domain. 2) Solutions in previous step are used as a boundary condition of the problem of local domain (a unit space containing one borehole and little part of rock), the fine mesh is applied to the borehole area, and the numerical analysis is performed for each local domain. 3) Solutions in previous step are used as boundary conditions of boreholes in the problem of global domain and the numerical analysis is performed for the global domain. 4) steps 2) and 3) are repeated. The solution derived by the global-local iterative analysis method is expected to be closer to the solution derived by the numerical analysis of the global problem applying the fine mesh to boreholes. In addition, since local problems become independent problems the parallel computing can be introduced to increase calculation efficiency. This study analyzes the numerical error of the globallocal iterative analysis method and evaluates the number of iterations in which the solution satisfies the convergence criteria. And increasing computational efficiency from the parallel computing using HPC system is also analyzed.