• 제목/요약/키워드: 구조적안전

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중수로(CANDU)용 고준위폐기물 처분용기의 구조적 안전성 평가 보완 해석 (A Complementary Analysis for the Structural Safety Evaluation of the Spent Nuclear Fuel Disposal Canister for the Canadian Deuterium and Uranium Reactor)

  • 권영주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.381-390
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    • 2009
  • 본 논문에서는 중수로(CANDU Reactor)에서 배출되는 고준위폐기물을 지하 500m의 화강암 암반의 처분장에 장기간(약 10,000년 동안) 처분하기 위하여 여러 구조적 안전성 평가 수행을 통하여 개발된 처분용기에 대하여 구조적 안전성 평가 보완 해석을 수행하였다. 기존에 설계된 중수로용 처분용기 모델은 내부에 33개의 고준위 폐기물 다발을 직경 122cm의 원통형 처분용기가 지탱하는 구조물로 구조적 안전성은 문제가 없으나 너무 무거운 단점이 지적되었다. 따라서 구조적 안전성을 유지하면서 좀 더 경량화 된 처분용기모델을 개발하는 것이 요구된다. 중수로 처분용기모델을 경량화하는 방법에는 두 가지가 있는데, 첫째는 외력조건 및 안전계수 등에 대한 조건을 완화하는 방법이고, 둘째는 중수로 처분용기내의 고준위폐기물다발의 개수를 줄여 구조물 단면 형상을 최적화시키는 방법이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 처분용기 개발 시 적용된 외력조건 등에 대한 조건들을 완화하여 설계 완성된 기존의 처분용기에 대하여 외력 조건 및 용기의 재원(직경 등) 들을 변화시키면서 구조해석을 재수행하고, 동시에 기존 33개의 고준위폐기물 다발의 개수를 줄여서 용기의 여러 재원에 대하여 구조해석을 수행하여 최적의 경량화된 단면형상을 도출하였다. 이를 바탕으로 외력 조건에 따른 처분용기의 재원 등을 재산출하였다. 보완 해석결과 기존의 122cm의 처분용기의 직경을 줄여 경량화시킬 수 있음이 확인되었다.

해상 pedestal 크레인 메인 붐의 좌굴을 고려한 상세설계에 대한 연구

  • 김찬석;안광호
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.191-196
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    • 2015
  • 해상 pedestal 크레인은 각종 운송물을 선박에 싣거나 내리는 해상 운송에 필수적인 장비이다. 따라서 구조적 안전성을 가지는 크레인 설계가 요구된다. 그의 일환으로 수행된 '해상 pedestal 크레인의 설계 개선을 위한 연구'에서는 기존 크레인의 기초 설계에 대해서 구조적 안전성올 평가하여 개선 방안을 제시하였다. 또한 좌굴 안정성 향상을 위한 보강재 설계를 수행하였다. 하지만 상세설계 관점에서 미비한 점이 있어 이를 보완할 필요성이 있다. 안전성 평가를 위해 필요한 응력을 계산하기 위해 EDISON-CSD프로그램을 통해 유한요소모델 해석을 활용한 구조해석을 수행하였다. 효율적인 해석을 위해 상세설계에 필요한 부분영역을 선택하여 모델링 하였으며 전체영역에서의 해석 결과 값을 등가 힘, 등가 모멘트로 환산하여 경계조건으로 부여하였다. 보강재간의 교차점 형상이 안전성에 미치는 영향을 보기위해 stiffener와 diaphragm의 교차점 형상(반원, 정사각형, 사다리꼴)에 따라 안전성 평가를 수행하였고, 안전 여유의 유효한 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 평가에 필요한 응력계산을 위해 또한 Diaphragm의 좌굴에 대한 영향을 고려하기 위해 설계 규격 DNV-RP-201 8장(Buckling of girders)을 분석하였고, 안전성 평가에 반영하였다. 또한 실제 현장에서 보편적으로 사용되는 angle 형상 stiffener의 치수 도출을 위해 최적설계를 수행하였고, 모든 설계 제한조건을 만족하면서 최소의 무게를 가지는 합리적인 치수를 도출하였다.

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원심식 압축기 구동용 모터 베이스 프레임의 콘크리트 타설에 따른 구조안전성 평가 (Structural Safety Assessment of a Concrete-filled Base Frame Supporting a Motor for Centrifugal Compressor Drives)

  • 김민진;이재훈;한정삼
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 논문에서는 원심식 대형 압축기 구동용 모터 베이스 프레임의 구조해석 및 콘크리트 타설에 따른 구조안전성 평가를 수행하였다. 먼저 모터 베이스 프레임에 적용되는 네 가지 하중조건에 따른 구조해석을 진행하고 최대 비틀림 에너지 이론 및 Mohr-Coulomb 이론을 통하여 구조안전성을 평가하였다. 구조해석 결과에서 취약한 구조안전성을 나타낸 연결부 등의 불연속적인 부분에서 발생하는 국부응력에 대하여 ASME VIII Div. 2에 따른 구조안전성 평가를 적용함으로써 좀 더 합리적으로 구조안전성 평가를 수행할 수 있었다. 또한, 모터 베이스 프레임 내부에 콘크리트 타설 및 미타설에 따른 구조해석 및 ASME 구조안전성 평가를 통하여 모터 베이스 프레임의 구조안전성을 정량적으로 비교하여 콘크리트 타설로 인한 구조 안전성의 향상을 확인하였다.

터널 안전관리를 위한 정밀 계측시스템 적용 연구

  • 김영근;최양진;안명운
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술세미나 논문집
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    • pp.105-117
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    • 2000
  • 본 연구에서는 터널구조물의 안전상태를 평가하기 위하여 터널라이닝에 광변위센서 계측시스템을 적용하였다. 먼저 터널 라이닝 모델실험을 실시하여 광변위 계측시스템의 신뢰성을 검증하였고, 터널 현장적용을 통하여 계측시스템의 적용성을 검토하였다. 본 계측시스템은 터널구조물의 상시적인 안전관리측면에서 효과적이라 할 수 있으며, 계측결과의 평가와 정밀안전진단에의 활용에 대한 연구가 필요하다.

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유한요소법(FEM)에 의한 하우스용 운반장치 작업시 아치형 플라스틱하우스의 구조 안전성 분석 (Analysis of Structural Safety for Arch typed Plastic House While working the Carrier of hanged monorail by FEM)

  • 전종길;윤진하;김경원;이인복
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.179-184
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    • 2003
  • 비닐하우스용 운반장치란 일반적으로 농가에 보급되고 있는 비닐하우스의 중앙 상부 도리 재에 이송레일을 설치하고, 운반장치 상단에 부착된 두 개의 롤러를 이송레일에 걸어 수확된 농산물이나 농자재를 운반하는데 사용되는 운반기구를 의미한다. 본 연구에서는 비닐하우스내의 작업에 사용할 목적으로 개발된 운반장치를 아치형 단동하우스에 설치할 경우에 구조해석을 실시하여 운반장치 사용 시 하우스의 구조안전성을 분석하였다. 이를 위해 농가 현지 실측 및 해석용 소프트웨어를 이용한 분석을 수행하였는데, 농가 현지조사를 통해서는 운반장치의 적재량에 따른 하우스의 골조 처짐량을 측정하였으며, 운반장치에 구조물의 안전성 분석을 위해서는 운반장치에 최대하중 작용시, 적설하중, 풍하 중 작용시의 구조적 안전성을 분석하였다. 그리하여 비닐하우스용 운반장치의 사용이나 장치의 설계에 있어 기초적인 자료를 제공하고자 하였다. (중략)

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GFRP를 활용한 도로 방음벽 구조물의 구조성능 및 단면형상 개선에 관한 연구 (Improvement of Flexural Structural Performance and Applied Section Shape for Sound Proof Wall Structures Using Glass Fiber Reinforced Polymer(GFRP))

  • 정우영;최현규
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.9-15
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    • 2009
  • 본 연구는 도로안전 시설물의 풍하중에 의한 손상발생 사례를 토대로 현행 도로안전 시설물의 구조적 휨 성능을 평가하고 이에 대한 부재별 휨 성능개선을 위한 연구이다. 본 연구의 대상구조물로는 대표적인 도로안전시설물이며 풍하중에 대한 선행 피해사례가 밝혀진 방음벽 지주프레임을 대상으로 고려하였으며 이들 지주프레임의 휨 구조성능 및 형상설계에 대한 평가를 우선적으로 수행하였다. 본 연구평가 결과에서 나타난 현행 보강재의 구조적 성능을 토대로 중량 대비 구조적 강성이 우수한 유리섬유 강화플라스틱 (GFRP)을 활용하여 다양한 보강 형태에 따른 성능개선방법을 해석 및 실험적 연구를 통하여 수행하였다. 그 결과 효율적 성능개선을 위한 GFRP 적용방법의 경우 구조적, 시공적 측면에서 효율적인 것으로 평가되었고 자체적인 형상단면 최적설계를 통한 개선방법도 성능보강에 효과적인 것으로 해석적으로 평가되었다. 본 연구에서 적용된 GFRP 단면보강 및 최적형상설계 연구는 향후 노후 도로안전 시설물의 풍하중 또는 태풍으로 인한 피해예방을 위한 기초자료로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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네트워크 통합형 의료기기를 위한 안전한 상호작용 패턴과 구조적 안전성 검사 (Pattern-based Design and Safety Analysis for Networked Supervisory Medical Systems)

  • 강우철
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.561-566
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    • 2014
  • 통신기능과 상호연동가능성을 통해 의료기기들을 통합 제어함으로써 의료서비스의 효율과 환자의 안전성을 높이려는 요구가 증가하고 있다. 그러나, 네트워크와 제어컴퓨터를 통한 의료기기의 통합이 체계적이지 못할 경우 시스템의 복잡도를 크게 높이게 되며, 이는 안전사고의 위험성을 높일 가능성이 있다. 본 논문에서는 의료기기간의 안전한 상호작용 형태를 패턴으로 분류하였으며, 이를 이용하여 네트워크 통합형 의료기기의 제어 구조를 계층적으로 설계하고 안전성을 검사하는 방법을 제시한다. 제안된 기법은 Architecture Analysis and Description Language (AADL)의 플러그인으로써 구현되었다. AADL환경에서 의료기기들을 가상으로 통합하고, 이들의 구조적인 안전성 여부를 검사할 수 있게 함으로써, 실제 개발에 앞서 안전성을 검증할 수 있게 된다.

사용후핵연료 금속겸용용기 인양장비의 구조 안전성 해석 (Structural Safety Analysis of Lifting Device for Spent Fuel Dual-purpose Metal Cask)

  • 문태철;백창열;윤시태;최병일;정인수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.299-314
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    • 2014
  • 인양장비는 원자력발전소에서 발생하는 사용후핵연료를 운반하는 운반용기를 인양하기 위해 사용된다. 본 연구는 원자력 안전위원회고시 제2013-27호와 미국 10CFR Part 71 ${\S}71.45$에서 규정하는 기술수준에 따라 이론적인 방법과 유한요소방법으로 인양장비의 구조적안전성을 평가하였다. 이론적으로 평가한 결과 모든 구성 요소에서의 응력이 응력제한치 내에 있어 운영상 발생하는 구조적 안전성을 확보하고 있는 것으로 판단하였다. 또한 유한요소해석을 통한 평가결과, 항복과 극한조건 모두에서 설계기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 모든 구성요소에서 충분한 안전여유도(항복조건에서 3 이상의 안전율, 극한조건에서 5 이상의 안전율)를 갖는 것으로 나타나 구조적으로 안전하다고 판단하였다.

보호접지로서 구조체접지의 활용방안 관한 연구

  • 오세중;이윤원;최진숙;김찬오
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.167-172
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    • 1998
  • 접지설비는 전기에 의한 감전, 화재, 폭발 등의 사고를 방지하기 위한 기본적인 안전조치이며, 전력시스템에서 정상 또는 고장시 설비를 보호하거나 안정적으로 가동케 하는 등 전기설비의 운용이나 안전기술 중 하나로서 매우 유용하고 경제적이며 안전적인 수단의 설비이다. (중략)

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FRP선체 복합재료와 구조용 접착제의 실험적 연구 (A Study on the Characteristics of FRP Composites and Structural Adhesives)

  • 최한규
    • 선박안전
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    • 통권26호
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    • pp.4-23
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    • 2009
  • 선체용 복합재료 및 구조용 접착제와 신공법인 진공 성형법으로 건조한 레저선박에 강화플라스틱 구조기준을 그대로 적용하기에는 무리가 있으며, 따라서 복합재료, 수지, 접착제 및 진공 성형법 등 현장조사를 토대로 복합소재 및 접착제를 이용한 시험편을 제작하여 복합재료의 기계적 특성, 구조용 접착제에 대한 신뢰성 평가 및 국내외 기준 비교 검토를 통한 국내 실정에 적합한 검사기준을 제안하고자 한다.

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