• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2024

본 논문에서는 확률론적 처리기법을 적용하여 플랜트 시설물의 폭발 재현주기에 따른 폭발 위험도를 분석하였다. HSE에서 제공하는 누출 데이터, DNV에서 제시한 플랜트당 연간 누출 빈도, 다양한 연구진이 제시한 점화 확률을 고려하여 누출량에 따른 폭발 재현주기를 산정하였다. 산정된 폭발 재현주기를 통해 폭발 위험도를 증기운의 부피 및 반경, 폭발하중에 대하여 평가하였다. 재현주기에 따른 증기운의 반경과 과거 실제 증기운 폭발 사례, 내폭설계 가이드라인을 비교 분석하여 설계폭발하중 모델을 위한 기준거리를 제시하였다. 멀티에너지법을 통하여 폭발 재현주기에 따른 폭발하중의 범위를 분석하였으며, 설계폭발하중 모델의 기준이 되는 재현주기를 제안하였다. 본 연구의 결과로 플랜트 시설물에 대한 성능기반 내폭설계의 간략한 표준안으로 활용이 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.76-81
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• 2014

군용 헬리콥터는 적 지역에 침투 시 저공비행 및 침투비행으로 인해 적의 소형화기에 노출되면서, 피탄에 의한 항공기의 폭발 유발 가능성이 높다. 최근 군요구도에 있어서 피탄에 의한 폭발 환경에 대해서 생존성 확보를 위한 내탄 성능을 요구한다. 국내 최초의 군용 헬리콥터인 한국형기동헬기의 연료계통 요구도에도 적의 피탄에 대한 내폭발성을 요구하고 있으며, 요구도 충족을 위해 국내 최초로 탑재형 불활성 가스발생장치(OBIGGS)를 적용하였다. 개발단계에서 미흡하게 설계된 내폭발성과 연관된 Vent System을 개선하여 내폭발성 성능을 재평가하고 설계에 적합함을 입증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.103-110
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• 2024

본 논문에서는 상용 프로그램 MIDAS GEN을 활용하여 플랜트 시설물의 특성을 반영한 골조와 단일 부재의 비선형 동적 해석을 수행하였으며 이에 따른 결과를 분석하였다. 플랜트에 배치되는 일반적인 구조 부재의 크기와 재료적 특성을 고려하였으며, 수치해석 방법 중 뉴마크 평균 가속도법, 재료 비선형을 고려하기 위한 소성 힌지를 적용하였다. 플랜트 폭발의 대표적 유형인 증기운 폭발의 폭발하중을 산정하였으며, 이를 골조 및 단일 부재에 적용하여 비선형 동적 해석을 수행하였다. 동적 거동의 결과는 고유주기와 하중지속시간의 비율, 최대변위, 연성도, 회전각으로 정리하였으며 골조를 단일 부재로 해석할 수 있는 조건과 범위를 분석 및 확인하였다. 보-기둥 강성비가 0.5, 연성도가 2.0 이상인 NSFF는 FFC로 단순화할 수 있으며, 보-기둥 강성비가 0.5, 연성도가 1.5 이상인 NSPF는 FPC로 단순화하여 해석할 수 있다. 본 연구의 결과는 플랜트 시설물의 내폭설계 가이드라인으로 활용될 수 있다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.10-16
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• 2012

This study presents the effectiveness of a composite structure at improving blast resistance. The proposed composite structure consists of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and steel layers. While CFRP layer is used for blast energy reflection due to its high strength, steel layer is used for blast energy absorption due to its high ductility. A dynamic model is used to simulate the elastoplastic behavior of the proposed composite structure subject to blast load. Considering the magnitude variations of a blast event, the probability of failure of each layer is evaluated using reliability analysis. By assigning design probability of failure of each layer in the composite structure, the thickness of layers is optimized. A case study for the design of CFRP-steel composite structure subjected to an uncertain blast event is also presented.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.141-148
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• 2022

본 논문에서는 축하중과 폭발하중을 동시에 받는 철근콘크리트 부재의 구조 거동을 분석하였다. 기본적인 폭발하중을 받는 패널 실험 데이터, 축하중과 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥 실험데이터를 이용하여 비선형 동적해석 모델링을 검증하였다. 축하중의 적용에 있어서 Autodyn은 동적해석만을 위한 프로그램이기 때문에 축하중과 같은 정적 하중에 대한 초기 응력 상태를 모사하는 해석 절차를 제시하였다. 축하중비 0%~70% 구간과 TNT 등가량에 의존한 환산거리 1.1~2.0에 해당하는 매개변수를 선정하여 총 80개의 비선형 동적 유한요소해석을 진행하였다. 축하중비와 환산거리의 변화를 통해 손상정도와 최대 변위 및 회전각으로 구조 거동을 비교 분석한 결과로 원거리 폭발하중에서 축하중을 받는 기둥의 강성 증가로 최대 변위가 감소한다. 결과적으로 축하중비 10%~30%, 30%~50%, 50% 이상의 영역 3가지로 구조적 거동 분류가 가능함에 따라 내폭 설계 모델 개발에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 기계저널
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• 제22권1호
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• pp.24-33
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• 1982

지계차는 1930 년대에 미국에서 개발되어 세계대전을 통하여 미군의 군수물자 운반에 크게 기 여하므로써 널리 알려진 물자취급(material handling)의 현대적 장비로 팰릿(pallet).컨테이너와 함께 일관수송에 있어서의 커다란 역할을 담당하고 있는 산업용 차량이다. 지계차는 크게 샤 시부분과 작업기 부분으로 구성되는데, 마스트레일은 주로 소형차에서는 생산량이 많기 때문에 압출의 제조공정으로 만들어지고 있으나 대형차는 수량이 적기 때문에 용접구조로 설계되고 있다. 마스트렝리의 중요한 특징을 말하면 (1) 폭에 비하여 길이가 긴 형강구조 (2) 레일 내폭의 공차가 비교적 엄격하다. (3) 용착량이 많아 변형되기 쉽고 일단 변형되면 교정이 어렵다. (4) 원가와 제조공정을 단축시키기 위하여 기계가공 공정을 뒤에 두지 않고 있다. 이상과 같은 특징을 가진 용접구조형 레일을 제작하는데 있어서 실제 적용된 CO2 용접 및 이의 간단한 부 착(attach)에 의한 저투자성 용접자동화 실현과정상의 제문제등을 중심으로 고찰해 보기로 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2018

항공기에서 사용되는 연료펌프를 민군겸용구성품개발사업을 통하여 국내 최초로, 국내 독자기술로 개발하였다. 연료승압펌프의 모터 조립체에 있어서 모터는 효율성, 내구성, 내폭발성 등의 관점에서 DC 브러시 모터보다 특성이 우수한 BLDC 형식을 채택하였다. Maxwell 방정식과 환경조건을 활용하고 자속밀도를 통하여 전자기해석을 수행하였다. 설계를 검증하기 위하여 유한요소법을 이용하여 부하에 따른 모터성능을 해석하였고 모터 드라이브와 EMI 필터를 설계하여 모터 조립체가 개발되었다. 연료승압펌프 모터 조립체의 성능시험 결과는 해석결과와 매우 일치하는 것으로 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.317-324
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• 2022

본 논문에서는 등가 단자유도를 이용하여 구조부재의 정적변위를 고려하는 해석기법을 제시하였다. 기존의 단자유도 비선형 동적 해석 알고리듬을 구조부재의 초기정적변위의 영향을 고려할 수 있도록 개선하였다. 가정된 폭발하중 지속시간과 부재의 고유주기 비에 따라 정적변위가 최대응답에 미치는 영향의 차이와 폭발하중의 방향과 초기변위의 방향에 따른 차이를 확인하였다. 이에 따라 기존의 응답 차트를 정적변위를 고려할 수 있도록 폭발하중의 형태에 따라 각각 제시하였다. 설계 예제를 정적변위가 고려된 응답 차트에 적용하여 부재의 최대 변위를 비교 및 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 초기 정적변위를 고려한 구조부재의 최대응답을 쉽게 산정할 수 있으며 본 연구에서 제시한 응답 차트는 플랜트 또는 군사시설물의 내폭 설계에 활용될 수 있다.