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SUMMARY
표목차
그림목차
칼라
목차
제1장 서론 25
제1절 연구개발의 목적 및 필요성 25
1. 발전소 설계정보 통합관리 시스템 26
2. 발전소 건설 관리 시스템 27
3. 발전소 설계해석 및 O&M관리 시스템 29
가. 파이핑 설계 자동화 30
나. 통계파괴역학 및 내진 해석 코드 개발 30
다. 발전소 설계 최적화 31
제2절 연구 개발 범위 32
제2장 국내외 기술개발 현황 34
제1절 외국의 연구개발 현황 34
제2절 국내의 기술개발 현황 34
1. 현황 34
2. 현기술 상태의 취약성 35
3. 앞으로의 전망 36
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 37
제1절 발전소 통합정보 관리시스템 개발 37
1. 접근방법 37
2. 시스템 구성 38
3. 연구개발 수행 내용 40
(1) Information Navigator 개발 41
(가) Information Navigator 프로그램 41
(나) Information Navigator 프로그래밍 53
(다) Information Navigator와 데이터베이스 연결 54
(2) 웹 사용자 인터페이스 개발 56
(가) 웹 사용자 인터페이스 화면 구성 56
(나) 웹 사용자 인터페이스 프로그래밍 58
(다) 웹 사용자 인터페이스와 데이터베이스 연결 59
제2절 객체지향 배관정보 관리시스템 개발 61
1. 객체지향 데이터베이스를 이용한 발전소 배관정보 설계 61
가. 객체지향방법론을 이용한 데이터베이스 디자인 61
나. 발전소 배관 정보 62
(1) Project Control Database 63
(2) Design Database 63
(3) Reference/Spec Database 64
2. 발전소 배관정보 데이터베이스 설계 64
3. 객체지향 배관정보 관리시스템 65
가. 시스템 구성 65
나. 발전소 배관정보 데이터베이스 구축 66
다. 객체지향 배관정보 관리시스템 67
제3절 Networking 70
1. DSNP 연계방법 70
2. UNIX에서 IPC 70
가. 파일공유기법 70
나. Signal, Pipe, FIFO 71
다. Message Queue, Semaphore, Shared Memory 71
라. Socket 71
마. TLI 71
바. RPC 72
사. MOM 72
3. 구현 72
제4절 DGN 분석 72
1. DGN 파일과 MicroStation 72
제5절 3차원 그래픽 74
1. OpenGL 개요 74
2. DGN Viewer 74
제6절 발전소 건설 관리시스템 개발 74
1. 연구개발 목표 74
가. System Flexibility 향상 74
나. Data Structure를 통한 System Integration 75
2. 단위 시스템 개발 75
가. 일정관리 75
나. Resource Control 75
다. 3차원 data를 이용한 건설관리 시스템 76
라. 내역관리 시스템 76
3. Project Database System 77
가. Data structure 77
나. Project database system 77
제7절 발전소 설계해석 및 O&M 관리시스템 개발 77
1. 파이핑 설계 자동화 77
가. 파이프 라우팅 산출 문제 77
나. 문제 유형과 탐색 방법 78
다. 연구 실행 78
라. 탐색 방법 78
마. GA의 작동 방법 79
바. 그래프 이론 및 파이프 라우트 산출 문제 80
사. 파이프 라우트 산출 문제 81
아. Algorithm의 구현 81
자. 파이프 라우트 algorithm과 GA 82
2. 확률론적 유한요소 해석 코드 개발 84
가. 개요 84
나. 객체지향 방법론을 이용한 유한요소해석 코드의 분석 86
다. 유한요소해석을 이용한 J적분 평가 89
(1) Domain Integral Method 90
(2) 수치화 과정 92
라. 구조 신뢰도 평가 개념과 방법론 93
(1) 신뢰도 개념 93
(2) 신뢰도 평가 방법론 94
마. 구조 신뢰도 평가 체계 구축 95
(1) NESSUS의 개요 95
(2) 확률론적 유한요소 해석 코드 개발 100
(3) POOFEL Framework 105
바. 결과 106
(1) OOFEL의 J적분과 ABAQUS와의 결과비교 106
(2) POOFEL의 적용례 108
사/아. 섭동법에 의한 확률유한요소법 고찰 110
3. 확률론적 배관 건전성평가 코드 개발 112
가. 서론 112
나. 파괴 역학적인 측면 113
다. 확률론적인 측면 113
(1) 초기균열 존재확률 및 분포 113
(2) 초기 균열 형상비 분포 및 균열 비검출 확률(Pnd(a)) 114
(3) 수압 검증 시험 및 과도운전 발생 순서의 확률론적 결정 114
(4) Monte Carlo Simulation 115
(5) 2차원 계층 표본법 및 결합 확률분포 식 결정 115
(6) 배관 파손확률 및 표본오차 추정 115
라. 소프트웨어 개발 측면 - 객체지향기술 116
마. 확률론적 배관 건전성 평가 코드 개발 적용 117
(1) 객체 모델링, 동적 모델링 및 기능 모델링 118
(2) 해석 모델의 구현 119
바. 결론[원문불량;p.100] 119
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 128
제1절 발전소 설계정보 통합관리 시스템 개발 128
1. 발전소 통합정보 관리시스템 개발 128
2. 객체지향 배관정보 관리시스템 개발 129
3. 3차원 검색과 발전소 Simulation S/W 129
제2절 발전소 건설관리 시스템 개발 130
1. 연구목표 달성도 130
2. 연구결과의 대외 기여도 130
가. Object Oriented Approach 구현 130
나. 3D CAD Model data 이용 131
다. Know-how 축척에 기여 131
제3절 발전소 설계해석 및 O&M 관리시스템 개발 131
1. 파이핑 설계 자동화 131
2. 확률론적 유한요소해석 코드 개발 132
3. 확률론적 배관 건전성평가 코드 개발 133
제5장 연구개발 결과의 활용계획 135
제1절 발전소 설계정보 통합관리 시스템 개발 135
제2절 발전소 건설관리 시스템 135
1. 건설관리 시스템의 영역(업역)확대 135
2. 본사 Infra System 구축 136
제3절 발전소 설계, 해석 및 O&M관리 시스템개발 136
1. 파이핑 설계 자동화 136
2. 확률론적 유한요소해석 코드 개발 136
3. 확률론적 배관 건전성평가 코드 개발 137
참고문헌 138
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Contents
Chapter I. Introduction 25
Section 1. Objectives and necessities of the project 25
1. Development of plant configuration system 26
2. Construction management system for power plant 27
3. Plant design, analysis and O&M management system 29
a. Pipe routing automation 30
b. Probabilistic fracture mechanics and probabilistic finite element analysis code 30
c. Plant design optimization 31
Section 2. Scope of the project 32
Chapter II. State-of-the-art technology 34
Section 1. State-of-the-art foreign technology 34
Section 2. State-of-the-art domestic technology 34
1. Present status 34
2. Drawbacks of the present technology 35
3. Future forecasting 36
Chapter III. R&D Activities and results 37
Section 1. Development of plant configuration system 37
1. Approach methods 37
2. System configuration 38
3. R&D activities 40
a. Development of information navigator 41
b. Development of WWW user interface 56
Section 2. Development of object-oriented plant piping information management system 61
1. Design of plant piping data using OODBMS 61
a. Database design using object-oriented methodology 61
b. Plant piping data 62
2. Design of plant piping data structure 64
3. Object-oriented plant piping information management system 65
a. System configuration 65
b. Construction of plant piping information database 66
c. Object-oriented piping information management system 67
Section 3. Networking 70
1. DSNP connection method 70
2. UNIX IPC 70
a. File sharing technique 70
b. Signal, Pipe, FIFO 71
c. Message queue, semaphore, shared memory 71
d. Socket 71
e. TLI 71
f. RPC 72
g. MOM 72
3. Implementation 72
Section 4. DGN analysis 72
1. DGN file and MicroStation 72
Section 5. 3-Dimensional graphic 74
1. Introduction to OpenGL 74
Section 6. Development of the construction management system for power plant 74
1. R&D objectives 74
a. Enhancing system flexibility 74
b. System Integration using data structure 75
2. Development of system modules 75
a. Schedule management 75
b. Resource control 75
c. Construction management system using 3D data 76
d. Materials management system 76
3. Project database system 77
a. Data structure 77
b. Project database system 77
Section 7. Development of the plant design, analysis and O&M management system 77
1. Automation of pipe routing 77
a. Necessities 77
b. Problem type and search methods 78
c. Research done 78
d. Search methods 78
e. How GA works 79
f. Graph theory and pipe routing problem 80
g. Pipe route generation problem 81
h. Implementation of algorithm 81
i. Pipe routing algorithm and GA 82
2. Development of probabilistic finite element analysis code 84
a. Introduction 84
b. Object-oriented analysis of finite element analysis library 86
c. Evaluation of J integral using FEM 89
d. Reliability analysis 93
e. Establishment of reliability estimation process 95
f/g. Results 106
g. Consideration of PFEM based on perturbation method 110
3. Development of probabilistic pipe integrity assessment code 112
a. Introduction 112
b. Fracture mechanics aspects 113
c. Probabilistic aspects 113
d. Software aspect - object-oriented technology 116
e. Application of PPIA code 117
f. Conclusions[원문불량;p.100] 119
Chapter IV. Achievement & Contribution of Research 128
Section 1. Development of plant configuration management system 128
1. Plant configuration management system 128
2. Object-oriented plant piping information management System 129
3. 3D search and power plant simulation S/W 129
Section 2. Development of the construction management system for power plant 130
1. Achievement of the R&D 130
2. Contribution of the R&D 130
a. Implementation of object-oriented approach 130
b. Using 3D CAD Model data 131
c. Know-how concentration 131
Section 3. Development of the plant design, analysis and O&M management system 131
1. Automation of pipe routing 131
2. Development of probabilistic finite element analysis code 132
3. Development of probabilistic pipe integrity assessment code 133
Chapter V. Future application plan for the results 135
Section 1. Development of plant configuration system 135
Section 2. Development of construction management system 135
Section 3. Development of the plant design, analysis and O&M management system 136
1. Automation of pipe routing 136
2. Development of probabilistic FE analysis code 136
3. Development of PPIA code 137
References 138
표 1.2.1. 연차별 연구개발 목표 및 내용 (1단계) 33
표 3.7.1. NESSUS에서 제공하는 신뢰도 해석방법과 가능한 입력 확률분포 97
표 3.7.2. 보의 처짐 문제에 대한 POOFEL과 몬레카를로 모사 결과 비교 110
표 3.7.3. PPIAC 변수 및 사용자 평가 선택 항목 121
표 3.7.4. PPIAC 입력 시나리오 예[원문불량;p.100] 124
표 5.2.1. 확률유한요소 코드 개발 연차별 업무 내용 132
그림 3.1.1. 시스템 구성도 39
그림 3.1.2. 3차원 검색 시스템 초기 화면 42
그림 3.1.3. 배관 데이터베이스 디스플레이 43
그림 3.1.4. 3차원 검색 시스템 44
그림 3.1.5. 부품 데이터 디스플레이 45
그림 3.1.6. CAD 파일 디스플레이 46
그림 3.1.7. P&ID Viewer 47
그림 3.1.8. GA Viewer 48
그림 3.1.9. 상세도, 약도 기능 49
그림 3.1.10. Image Viewer 50
그림 3.1.11. Solid Viewer 51
그림 3.1.12. 정면도, 평면도, 측면도, ISO를 한(환) 화면에서 디스플레이 52
그림 3.1.13. 웹 사용자 인터페이스 초기 화면 57
그림 3.1.14. 사용자 인터페이스 문서 및 도면 정보검색 결과 화면 58
그림 3.1.15. 웹 사용자 인터페이스 VRML화일 조회 결과 화면 59
그림 3.2.1. Object Diagram for Plant Integrated Database 65
그림 3.2.2. 객체지향 배관정보 관리시스템 시스템 구성도 66
그림 3.2.3. 객체지향 배관정보 관리시스템 69
그림 3.3.1. DSNP와 I.N.의 통신 70
그림 3.7.1. Pipe routing 문제 해결 flowchart 83
그림 3.7.2. 확률론적 유한요소 코드 개발 체계도 85
그림 3.7.3. OOFEM 엔진의 Rumbaugh의 OMT에 의한 해석 단계에서의 객체 모델 다이어 그램 87
그림 3.7.4. OOFEM 엔진의 Rumbaugh의 OMT에 의한 해석 단계에서의 자료 흐름도 88
그림 3.7.5. Rumbaugh의 OMT에 의한 해석 결과로 얻어진 OOFEM 엔진의 클래스들 89
그림 3.7.5. J 적분을 위한 도메인의 구성 91
그림 3.7.6. 평면에서 정의된 사다리꼴형 q함수 92
그림 3.7.7. NESSUS의 작업 개략도 98
그림 3.7.8. POOFEL의 작업 흐름과 특징 105
그림 3.7.9. SENT(Single Edge Notched Tension) 조건 107
그림 3.7.10. 균열주변의 망생성과 하중으로 인한 변형 108
그림 3.7.11. ABAQUS, POOFEL의 J적분결과비교 108
그림 3.7.12. 하중이 걸린 보의 처짐 109
그림 3.7.13. PPIAC 프로세서 117
그림 3.7.14. PPIAC 객체 모델[원문불량;p.100] 123
그림 3.7.15. PPIAC 입력 상태도식도 예 125
그림 3.7.16. PPIAC Interface 형식 정의 예 125
그림 3.7.17. PPIAC 입.출력값의 전체도식도 126
그림 3.7.18. 'PpiacAnalysis' 객체에 대한 자료 흐름도 127
그림 3.7.19. 'do analysis' 프로세서의 확장 프로세서 127