골재의 형상 특성과 인공신경망에 기반한 콘크리트 압축강도 예측 연구

전준서 ( Jun-seo Jeon ),김홍섭 ( Hong-seop Kim ),김창혁 ( Chang-hyuk Kim ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.5

본 연구에서는 일반강도 범위 콘크리트의 단면에서 골재 형상의 특성을 추출하고 이를 인공신경망과 이미지 프로세싱 기술에 적용하여 콘크리트의 압축강도를 예측하였다. 이를 위하여 면적, 둘레, 길이 등과 같은 일반적인 골재 형상 특성과 함께 골재의 거리-각도 특징을 수치적으로 표현하고 물성치 예측에 활용하였다. 그 결과, 콘크리트 압축강도에 영향을 미치는 주요변수를 사용하지 않고 단면의 골재 형상 특성만을 사용하여 압축강도 예측이 가능하였으며, 인공신경망 알고리즘 구축을 통해 예측 강도와 실제 강도의 상대오차 4.43% 이내의 범위에서 콘크리트 압축강도를 예측할 수 있었다. 본 연구에서 도출된 결과를 기반으로 골재의 거리-각도 특징을 활용하여 콘크리트의 유동성, 휨·인장 강도 등 다양한 특성을 예측도 가능할 것으로 판단된다. In this study, the concrete aggregate shape features were extracted from the cross-section of a normal concrete strength cylinder, and the compressive strength of the cylinder was predicted using artificial neural networks and image processing technology. The distance-angle features of aggregates, along with general aggregate shape features such as area, perimeter, major/minor axis lengths, etc., were numerically expressed and utilized for the compressive strength prediction. The results showed that compressive strength can be predicted using only the aggregate shape features of the cross-section without using major variables. The artificial neural network algorithm was able to predict concrete compressive strength within a range of 4.43% relative error between the predicted strength and test results. This experimental study indicates that various material properties such as rheology, and tensile strength of concrete can be predicted by utilizing aggregate shape features.

수치해석을 통한 부식결함에 따른 열수송관의 건전성 평가

전준서(Jun-Seo Jeon),김홍섭(Hong-Seop Kim),이문환(Mun-Hwan Lee),황인주(In-Ju Hwang) 융복합지식학회 2021 융복합지식학회논문지 Vol.9 No.3

본 연구에서는 수치해석을 통해 부식결함에 따른 열수송관의 건전성 평가를 수행하였다. 유한요소기법을 이용하여 수치모형을 구축하였고, 기존 실험데이터와 비교하여 검증하였다. 수치모형을 통해 열수송관의 크기, 부식결함의 형상 및 크기에 따라 총 80개의 시나리오에 대한 파열압력을 산정하였고, 선형 회귀분석 및 기계학습 방법을 통해 열수송관의 파열압력 예측식을 도출하였다. 도출 된 열수송관의 파열압력 예측식과 기존 부식속도 모델을 결합하여 열수송관의 건전성을 평가하였다. 그 결과, 열수송관의 파열압력 예측식은 결정계수 0.9 이상의 높은 정확도를 보였으며, 열수송관의 관경이 크고 높은 부식속도에서는 열수송관의 파열압력이 운영압력(1.6MPa) 이하로 떨어짐을 확인하였다. In this study, structural integrity of district heating pipe by corrosion defect was evaluated using numerical analysis. A numerical model was constructed using the finite element method and verified by comparison with the experimental results obtained from the literature. For parametric study, a total of 80 scenarios was considered to obtain burst pressures caused by various pipe and corrosion defect configurations. In addition, the burst pressure prediction model was proposed using the linear regression analysis and machine learning technique such as Gaussian Process Regression, Support Vector Machine, Artificial Neural Network. Consequently, structural integrity was evaluated through the burst pressure prediction model and corrosion rate model. It was confirmed that the burst pressure prediction model showed high accuracy with a coefficient of determination of 0.9 or higher. When the large diameter of pipe with high corrosion rate was applied, the burst pressure was below 1.6MPa which is the operating pressure of district heating pipe.

인공신경망을 활용한 콘크리트 압축강도 예측 기반연구

전준서 ( Jeon Jun-seo ),김홍섭 ( Kim Hong-seop ),김창혁 ( Kim Changhyuk ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1

안전 점검 및 진단을 위한 노후 건축 구조물의 대상이 급격히 증가함에 따라 구조물의 재료 성능을 정확히 평가해야 한다. 기존의 콘크리트 압축강도와 같은 재료 성능 측정 방법은 콘크리트 코어를 채취해서 압축강도 실험을 진행하는 것이었다. 이와 같은 코어 채취 방법은 소음과 진동을 발생시키기 때문에 민원이 발생할 수 있다. 따라서 소음/진동과 기존 구조물의 손상을 최소로 하면서 콘크리트 압축강도를 평가할 수 있는 비파괴 평가 방법의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 골재 분포 이미지를 활용하여 콘크리트의 압축강도를 예측할 방법에 관한 기초 연구를 수행하였다. 콘크리트의 골재의 다양한 특성을 추출하여 입력변수로 설정하고, 압축강도를 예측할 수 있는 알고리즘을 구축하였다.

정적 구조 해석을 이용한 복합하중 및 경계조건에 따른 열수송관의 안정성 평가

전준서(Jun-Seo Jeon),김홍섭(Hong-Seop Kim),이문환(Mun-Hwan Lee),황인주(In-Ju Hwang) 융복합지식학회 2021 융복합지식학회논문지 Vol.9 No.2

열수송관에 대한 장기 안정성 해석은 다양한 정적 및 동적하중, 경계조건 등을 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 본 연구에서는 동적하중에 대한 장기 안정성 평가에 앞서 기초 연구로써 정적하중 및 경계조건을 고려한 열수송관의 정적 구조 해석을 수행하였다. 총 29개의 시나리오에 대한 매개변수 분석을 실시하여, 열수송관의 정적 구조 안정성에 영향을 주는 인자(운영온도, 흙과 지역난방 배관의 마찰계수, 토압)에 대한 평가를 수행하였다. 그 결과, 열수송관의 토압특성은 지반의 아칭효과(arching effect)로 인해 강성관 거동 특성을 보였으며, 마찰계수, 토압이 커질수록 외관에 작용하는 응력은 감소하는 것을 확인하였다. 다만, 정량적인 변화는 크지 않았으며, 온도변화가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. The long-term stability assessment for the district heating pipe is complex problem which has to be consider the not only static loading but also dynamic loading. This study assessed the structural stability for the district heating pipe based on static structural analysis prior to the long-term stability assessment (fatigue analysis) for the dynamic loading such as thermal and vibration loading. Based on the finite element method, the numerical model was constructed and then the parametric study was also conducted for the total of 29 scenarios in order to investigate the effect of various parameters on the structural stability. It covers temperature difference, coefficient of friction between the soil and district heating pipe, and unit weight of soil. It was found that the deformation characteristics of district heating pipe was similar to that of rigid pipe due to arching effect and as coefficient of friction and unit weight of soil increasing, the stress applied at outer pipe decreases. However, the effect of temperature difference on the structural stability was dominant.

공동주택 재건축 안전진단 적정성 검토 사례분석 연구 - 건축 마감 및 설비노후도 평가 중심으로 -

전준서 ( Jeon Jun-seo ),김홍섭 ( Kim Hong-seop ),김은영 ( Kim Eun-young ),최경철 ( Choe Gyeong-cheol ),이문환 ( Lee Mun-hwan ) 한국건축시공학회 2023 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.1

In this study, we conducted a case analysis of the building finish and equipment deterioration sector in the validity assessment of safety inspection findings for reconstruction. A total of 21 cases were analyzed to confirm the characteristic of performance score for each subsector. It is confirmed that the average performance score was generally affected by maintenance activity, had regional characteristics.

하중전이 장치를 이용한 기초보강공법의 수치해석적 연구

전준서 ( Jeon Jun-seo ),최기선 ( Choi Ki-sun ),유영찬 ( You Young-chan ),하수경 ( Ha Soo-kyoung ) 한국건축시공학회 2021 한국건축시공학회지 Vol.21 No.6

본 연구에서는 공동주택의 리모델링 시 기초보강공법의 하나인 하중전이 장치를 이용한 기초보강공법에 대해 3차원 유한요소 수치해석 연구를 수행하였다. 실대형 현장실험을 통해 수치모형을 검증하였고, 매개변수 해석을 통해 하중전이장치의 마찰계수, 말뚝의 축강성이 기초보강공법의 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 하중전이 장치를 이용한 기초보강공법은 보강 중, 보강 후에도 기존 말뚝에 작용하는 하중을 자유롭게 조절가능함을 확인하였다. In this study, a numerical analysis using a three-dimensional numerical simulation was performed to assess the applicability of foundation reinforcing method using load transfer apparatus which can be used in the remodeling of deteriorated structures. The numerical model was validated through comparison with the real scale experimental results, and then a parametric study was performed to investigate the effect of friction coefficient of load transfer apparatus and axial stiffness of pile on the performance of foundation reinforcing method. It was confirmed that the foundation reinforcing method considered in this study can efficiently control the load applied to an existing foundation.

154㎸ 지중송전선로 케이블시스 접지회로 순환전류 검토

박강서(Kang-seo Park),전준만(Jun-man Jeon),김태동(Tae-Dong Kim),김기성(Kr-Song Kim),최종수(Jong-soo Choi) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4

This study indicates that wiring conditions are different from the drawing during the design and construction of IJB(Insulation Joint Box} Used in connection section between cables of 154kV substation TIL under construction. We analyzed the problem taking place during the construction in order to solve the problem of the connection section between cables and take measures. Since this measure is taken through improvement measures and case analysis, it is considered to be used for reference in case of TIL construction and design.

수평 직선형 지중 열교환기 설계 방안 제안

김민준(Min-Jun Kim),이승래(Seung-Rae Lee),윤석(Seok Yoon),전준서(Jun-Seo Jeon) 한국지열·수열에너지학회 2016 한국지열에너지학회논문집 Vol.12 No.4

This paper presents a design method for the horizontal straight ground heat exchanger (GHE) based on the Kavanaugh design method. In order to examine suitability of the suggested design method, a horizontal line type GHE was installed in a steel box of which the size was 5m x 1m x 1m filled with dried Joomunjin standard, and a thermal response test (TRT) was conducted for 21 hours. A numerical analysis was performed for a simulation of a peak month operation and for its verification by finite element method (FEM). According to the simulation results, it was concluded that the suggested design method for a horizontal straight GHE is reliable for the estimation of a design length.

A Coupled Hydro-Mechanical Analysis of a Deep Geological Repository to Assess Importance of Mechanical Factors of Bentonite Buffer

Yoon-Soo Jeon(전윤수),Seung-Rae Lee(이승래),Min-Seop Kim(김민섭),Jun-Seo Jeon(전준서),Min-Jun Kim(김민준) 한국암반공학회 2019 터널과지하공간 Vol.29 No.6

완충재는 심지층 고준위 방사성 폐기물 저장소의 주요 구성 요소이다. 벤토나이트는 높은 열전도율과 낮은 수리투과성의 특성으로 완충재의 핵심 구성 요소로 다수의 국가에서 채택되었다. 심층 처분은 지하수 유입을 일으키고 이는 완충재 및 뒷채움재의 팽윤압을 초래한다. 완충재에서 발생하는 고압의 팽윤압은 처분용기에 영향을 줄 수 있기에 정밀한 완충재의 팽윤압 예측은 안전한 처분 시스템 구축에 있어서 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 MX-80 벤토나이트의 수리역학적 거동에 대한 팽윤압 예측 모델을 세우고, 그 결과를 토대로 민감도 분석을 시행하였다. A buffer is the major component of a high level radioactive waste repository. Due to their thermal conductivity and low permeability, bentonites have been considered as a key component of a buffer system in most countries. The deep geological condition generates ground water inflow and results in swelling pressure in the buffer and backfill. Investigation of swelling pressure of bentonite buffer is an important task for the safe disposal system. The swelling pressure that can be critical is affected by mechanical and hydro properties of the system. Therefore, in this study, a sensitivity analysis was conducted to examine the effect of hydro-mechanical (HM) behaviors in the MX-80 bentonite. Based on the results of the swelling pressure generation with HM model parameters, a coupled HM analysis of an unsaturated buffer and backfill in a deep geological repository was also carried out to investigate the major factor of the swelling pressure generation.

온도 변화를 고려한 압축 벤토나이트 완충재의 함수특성곡선 모델 평가

윤석(Yoon, Seok),전준서(Jeon, Jun-Seo),고규현(Go, Gyu-Hyun),김건영(Kim, Geon-Young) 한국지반공학회 2020 한국지반공학회논문집 Vol.36 No.10