• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.362-370
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• 2019

격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.313-318
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• 2012

캐나다형 중수로에서 피더관은 중수로 압력관에 중수를 공급하고 가열된 중수를 증기발생기로 보내는 배관으로 가동 중에 유동 가속 부식현상에 의해 감육이 발생한다. 배관에 감육이 발생하게 되면 배관의 건정성이 떨어진다는 결과는 앞선 연구에서 확인하였다. 본 논문에서는 45 도와 60 도의 굽힘각도를 갖는 피더관의 한계하중을 제시하고 제시된 연구결과를 바탕으로 임의의 굽힘각도를 갖는 피더관에서 감육이 발생했을 경우의 한계하중을 예측 할 수 있는 식을 제시하였다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 통하여 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구를 진행하였고 특히 굽힘 하중의 경우 면내 열림 방향과 면내 닫힘 방향으로 나누어 진행하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2023

확률론적 위험성 평가는 하중, 재료특성 등과 같은 불확실성 인자를 고려하여 구조물의 안전성을 평가하는 기법이지만 모든 불확실성을 고려하는 것은 현실적으로 불가능하다. 또한 원전 격납건물은 콘크리트, 철근, 라이너, 텐던이 복잡하게 결합되어 있다. 따라서 전역민감도 분석을 통해 격납건물의 불확실성 인자 검토하고 선정하는 작업은 필요하다. 따라서 본 연구는 대리모델을 기반으로 축소규모 원전 격납건물의 전역 민감도 분석을 수행하고 격납건물의 주요 영향인자를 분석하고자 한다. 유한요소 해석 모델을 기반으로 대리모델의 학습데이터를 생성하였으며 구축된 대리모델의 성능지표를 분석하였을 때 높은 회귀성능을 갖는 것으로 판단된다. 대리모델을 기반으로 전역 민감도 분석을 수행한 결과 콘크리트의 인장균열이 발생하는 내압수준에서 민감도 지수는 콘크리트의 압축강도가 높지만, 전체적인 내압 구간에서 민감도 지수는 텐던의 탄성계수 및 항복강도가 높은 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권3호
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• pp.272-279
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• 2019

In order to perform a pressure chamber experiment with a circular cylindrical pressure vessel, the dimensions of the cylinder need to be determined in the range of the maximum externally applied pressure of the chamber to create the collapse process. In this study, the collapse load values from published chamber test results, finite element analysis and the theory of thick cylinders were thoroughly compared in a aluminum cylinder. In order to investigate the effect of collapse load according to the ovality during manufacturing, nonlinear buckling analysis was performed and the collapse load according to ovality was compared. Based on the results, the dimensions of the steel cylinder were determined for the future chamber collapse test.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.26-33
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• 1998

매설 천연가스배관의 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 주로 내압과 위치인자로 결정된다. 그러나 실제 매설배관 응력에는 내압뿐아니라 여러 외부인자들이 작용하여 매설조건과 환경조건이 변화되면 배관의 응력이 달라진다. 환경요인 변화에 따른 안전도 감소를 피하기 위하여 응력을 평가하는 작업이 수시로 필요하다. 내압, 토하중, 차량하중, 지반침하에 의한 매설배관의 응력을 계산하는 적절한 수식이 개발되었으나 비전문가가 사용하기에 매우 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 매설배관의 응력상태를 손쉽게 계산할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 토하중, 차량하중, 열하중 및 네 가지 지반침하 발생시 배관에 생기는 최대응력을 계산하는 것으로서, 응력은 수식 또는 FEM에서 유추한 그래프에서 얻은 값이다. 본 논문에서는 첫 번째 논문에 이어 프로그램 작동방법과 원리를 설명하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제13권3호
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• pp.37-43
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• 2011

본 연구에서는 실린더 형 쉘 구조물의 구조적 안정성에 대하여 해석 하였다. 임계하중은 하중을 점차적으로 증가 하여 구조물이 파괴가 발생 할 때의 상태에서 가장 작은 하중을 의미한다. 셀 구조의 안정성을 임계하중의 크기로 기초를 두고 해석 하였다. 실린더 형 쉘의 차분해석은 일차적 원통형 판구조와 같으므로 최근에 많은 연구의 대상이 되어왔다. 차분법은 복잡한 구조물에서도 물론, 다양한 경계조건을 포함하는 문제에 이르기까지 효과적인 수치방법이다. 본 연구에서는 기본 쉘의 지배방정식을 유도하고 차분화 하여 직접적으로 접근하였다. 등분포 하중의 내압을 받고 있는 갇힌 실린더 형 쉘의 처짐 및 응력을 해석 하였다. 수치해석 결과를 해석해와 비교 검토하였으며 안정성에 대하여 임계 하중강도의 범위를 산출하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1836-1841
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• 2007

Based on three-dimensional (3-D) FE limit analyses, this paper provides plastic limit and TES(Twice-Elastic-Slope) loads for pipe bends under combined pressure and out-of-plane bending. The plastic limit loads are determined from FE limit analyses based on elastic-perfectly-plastic materials using the small geometry change option, and the FE limit analyses using the large geometry change option provide TES plastic loads. A wide range of parameters related to the bend geometry is considered. Based on the FE results, closed-form approximations of plastic limit and TES plastic load solutions for pipe bends under out-of-plane bending are proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.961-970
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• 2012

두께가 다른 이종강도 배관 용접부에서 인장, 내압 및 굽힘응력에 대한 하중지지능력을 평가하였다. 1.22, 1.54 및 1.89의 두께비를 갖는 API X65-API X80, API X42-API X65 및 API X42-API X80 배관 용접부를 유한요소해석을 통하여 하중지지능력을 평가하였다. 이종강도 배관의 두께비가 1.5 이하에서 인장강도와 최대모멘트는 면삭각도 변화에 큰 영향을 받지 않으나 두께비가 1.5 이상에서는 큰 영향을 받는다. 저강도 배관의 길이방향 면삭각도와 두께비 변화에 따라서는 내압에 의한 파열압력은 영향을 받지 않는다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.586-593
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• 2007

This paper proposes closed-form plastic limit load solutions for elbow with local wall thinning at extrados under internal pressure. This work was performed using 3-dimensional, small strain FE analyses based on elastic-perfectly plastic materials. The wide range of elbow and local wall thinning geometries are considered. For systematic analyses for effect of axial thinning extent on limit loads, two limiting cases are considered; a sufficiently long thinning, and the circumferential part-through surface crack. Then, the closed-form plastic limit load solutions for intermediate thinning are obtained by using result of two limiting cases. The effect of axial thinning extent for elbow on plastic limit load is highlighted by comparing with that for straight pipes. Although the proposed limit load solutions are developed for the case when local wall thinning exist in the center of elbow, it is also shown that they can be applied to the case when local wall thinning exists anywhere within elbow.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.69-77
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• 2000

본 논문에서는 크기가 일정한 비증분 하중과 크기가 커서 증분이론을 사용해야만 하는 증분하중이 동시에 가해지는 구조물의 비선형 해석을 위한 수정 호길이법을 제시한다. 수정된 호길이법에서는 비선형 계산을 수행할 때 증분하중에 의한 변위와 비증분 하중에 의한 변위를 구분하여 처리하게 된다. 제안된 방법의 타당성은 내압, 외압 및 압축하중을 받는 쉘 구조물의 비선형 거동에 대한 기존 결과와의 비교를 통해 검토하였다. 또한 비증분 하중과 증분하중이 함께 가해지는 대표적인 경우로서, 일정 횡압력과 축방향 증분 압축하중을 동시에 받는 쉘 구조물의 비선형 좌굴거동에 대한 인자연구를 수행하였다.