땅콩을 대상으로 하는 각종 농산가공기계의 개발 및 최적 작동에 필요한 땅콩 자실의 물리적, 기계적 및 공기 역학적 성질에 대한 연구가 수행되었다. 영호, 올, P.I. 314817의 3 가지 품종에 대해 땅콩 자실의 형상, 각부 칫수, 진밀도, 산물밀도 및 종실율이 측정되었으며, 땅콩자실에 대해 압축실험을 실시함으로써 자실이 파괴될 때의 힘, 변형량, 그리고 단위 체적당 최대 흡수 에너지인 터프니스 계수를 측정하여 기계적 성질로서 제시하였다. 공기 역학적 성질로서는 땅콩 자실과 종실의 종말속도 및 항력계수가 측정되었다. 1. 땅콩 자실의 기하학적 형상은 수원체로 모형화할 수 있었다. 2. 진밀도는 땅콩 자실의 경우는 515-620 $kg/m^3$, 종실의 경우는 960-1,090 $kg/m^3$, 의 값을 보였다. 3. 대합면이 수평인 자세에서의 파괴력은 영호가 61.9 N, P.I. 314817은 71.5 N, 올 땅콩은 84.8 N였으며, 터프니스 계수는 각각 30, 43, 72 kN-$m/m^3$, 의 값을 보였다. 모든 품종과 함수율에서 파괴력과 터프니스 계수는 대합면이 수직인 자세에서보다 수평자세에서 더 큰 값들을 보였다. 4. 땅콩 자실과 종실의 평균 종말속도는 각각 8.7-9.9 m/s, 10.0-11.6 m/s 범위였다. 종말속도는 진밀도와 직선적인 관계가 있었으며 품종과 형상에 따른 뚜렷한 종말속도의 차이는 보이지 않았다.
국내의 이산화탄소 지중저장을 위한 후보부지로 북평분지와 포항분지가 우선 선정되어 저장성 및 안전성 평가를 위한 지질조사가 이루어졌다. 저류층 및 상부 덮개층의 역학적 안정성을 분석하기 위해 두 분지에서 회수된 시추코어를 이용하여 공극률, 탄성파 속도, 일축압축강도, 내부 마찰각 및 영률을 실내시험을 통해 측정하였다. 시추공의 전 구간에 걸쳐 실내시험을 수행하는 것이 어려우며 연속적 물리검층 자료로부터 역학적 파라미터를 직접 측정할 수도 없다. 따라서 본 연구에서는 시추코어의 실내실험으로 측정된 물리적 성질(탄성파 속도, 공극률, 동역학 영률)과 역학적 성질(일축압축강도, 내부 마찰각)간의 상관관계를 파악하여, 물리검층자료로부터 지층의 역학적 안정성 분석에 필요한 인자를 추출하였다. 기존에 제안된 여러 경험식을 본 연구의 시추코어 시험 자료와 비교하여 두 분지에 가장 잘 맞는 경험식을 산출하였다. 북평분지와 포항분지의 일축압축강도와 영률 및 공극률간의 관계는 지역에 관계없이 암종에 따라 같은 식을 따르는 경향을 보였다. 본 연구에서 산출된 경험식을 이용하여 탄성파 검층자료를 이용하여 검층 전 구간에 대하여 지층의 강도물성을 예측하였다. 예측된 강도물성은 이산화탄소의 주입 전 단계에서 지층의 역학적 안정성을 규명하기 위한 모델분석에서 입력인자로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
국내의 일부 지역에서만 발견되는 유리질화산암중 삼호지역에 분포하고 있는 암석을 대상으로 암석의 물리적$cdot$역학적 특성에 대하여 살펴보았다. 본 연구를 수행하기 위하여 암석의 기본 물리적 성질 시험인 비중, 함수비, 흡수율, 공극률, 초음파 속도, 그리고 역학적 성질 시험인 일축 및 삼축 압축, 압열인장 강도, 점하중 강도 등 실내 시험 방법을 이용하였다. 유리질화산암에서 나타나는 비중의 크기는 2.28이였으며, 함수비와 흡수율은 $1.67\%$와 $1.72\%$로써 비슷한 값을 보였다 공극률은 3.87\%$로 낮게 나타난 반면, 초음파 속도는 P파가 5330m/s, S파가 2980 m/s로써 비교적 높은 값을 보였다. 유리질화산암의 압열인장 강도는 7.2MPa 점하중 강도는 2.6MPa로 나타났다. 점하중 강도로부터 추정한 일축압축 강도는 62.4MPa로 실제 일축압축 시험으로부터 구한 66.0MPa과 매우 잘 일치하였다. 일축압축 시험에서 구한 탄성계수 영률은 E=43.2 GPa이였으며, 포아송비는 v=0.28로 나타났다. 또한, Mohr-Coulomb 파괴포락선으로부터 구한 유리질화산암의 점착력은 c=20.1MPa 내부 마찰각은 $\Phi=28.6^{\circ}$로 나타났다.
열가소성 폴리우레탄 공중합체는 가역적 변형을 갖는 soft segment와 물리적 가교역할을 하는 hard segment로 이루어져 있으며, 이들 두 segment domain의 상분리에 의하여 우수한 탄성효과를 발휘할 수 있으며 또한 적당한 구조제어에 의하여 형상기억효과를 나타내게 할 수 있다. 본 연구자들은 최근 형상기억 폴리우레탄 제조에 있어 soft segment의 배열을 달리함으로써 보다 우수한 역학적 성질을 갖는 시료를 얻을 수 있음을 보고하였다. (중략)
인도네시아산 주요 조림수종(Albizia, Gmelina, Mangium)과 유망수종(Durian, Gandaria, Jengkol, Kupa, Mangga, Nangka, Rambutan)의 밀도, 수축률, 종압축강도와 경도 등 물리적 및 역학적 특성을 조사하였다. 그 결과, Mangium, Gandaria와 Rambutan은 높은 밀도를, Albizia, Durian과 Jengkol은 낮은 밀도를 보였다. 공시재료 중 Mangium, Gandaria와 Mangga의 수축률은 다른 수종에 비해 작았으며, Albizia, Jengkol과 Rambutan의 수축률은 다른 수종에 비해 높았다. 이방도(T/R)는 Albizia, Kupa와 Mangga가 낮았고, Gmelina, Durian과 Jengkol이 다른 수종에 비해 높았다. Mangium과 Nangka는 종압축강도와 경도가 높았으며, Durian, Jengkol과 Mangga는 낮은 종압축강도를, Albizia와 Gmelina는 낮은 경도를 보였다. 10수종 중 Albizia, Durian, Jenkol, Mangga의 4수종을 제외한 6수종의 물리적 및 역학적 성질은 비교적 우수한 것으로 판단되었다. 본 실험의 결과는 인도네시아산 조림목의 효율적인 이용 및 장래 조림을 위한 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이라 생각된다.
한반도 남해안의 광양만에서 채취한 연약 해성점토의 물리적 및 역학적 특성을 조사하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 물리적 성질 및 압밀시험 결과의 분석에 따르면, 시험에 사용된 시료는 정규압밀점토로 나타났다. 압밀비배수 삼축시험 결과로부터 새로운 간극수압계수(C)를 제안하였고, 이 계수는 유효응력경로를 예측하기 위한 방정식에 적용되었다. 또한, 비배수조건에서 전단변형률은 오로지 응력비만의 함수라는 사실이 실험결과로부터 밝혀졌다. 따라서 비배수 조건에서의 전단변형률 계산식이 제안되었으며, 이들 관계식을 이용하여 비배수(CIU) 및 배수조건(CID)에서의 점토의 거동을 예측하기 위한 새로운 구성방정식이 제안되었다. 이 구성방정식은 Roscoe와 Poorooshasb이 제안한 증분응력-변형률 이론을 기초로 하였으며, 제안된 구성방정식을 적용하여 예측한 배수전단특성을 실측된 결과에 매우 근접하는 경향을 나타내었다.
직물의 태는 손으로 만져 보았을 때 느껴지는 감촉, 육안으로 느껴지는 감각, 그리고 직물의 물리적 역학적 성질 등이 함께 어울어져 이루어지는 것이다. 따라서 본 연구에서는 폴리에스테르 원형사와 삼각사로 제직된 직물의 태와 온/냉감 및 광택도를 측정하였다. 삼각단면사로 제직된 직물이 원형단면사로 제직된 직물보다 더 좋은 태를 보였으며 열전달계수가 크게 나타나 냉감을 느낄 수 있었으며 높은 반사율을 보였다.
본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm3, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.
본 연구는 거대억새의 활용방안을 찾기 위하여 거대억새 파티클로 보드를 제조한 다음 페놀수지를 함침한 후 수지함침 율이 30 ± 2%, 40 ± 2%, 50 ± 2%, 60 ± 2% 인 함침보드를 탄화온도 800℃로 탄화하여 수지함침율에 따라 밀도 및 역학적 성질을 조사하였다. 밀도, 휨강도성능, Brinell경도 및 압축강도는 수지함침율이 증가 할수록 증가하여 거대억새 파티클로 제조된 세라믹의 물리 및 역학적 성질에 영향을 주었다.
본 연구는 기존 경량기포콘크리트의 문제점 및 역학적 성질의 개선을 위하여 산업폐기물인 폐스티로폼의 가공형태를 달리하여 기포콘크리트를 제조하고 그 역학적 특성의 변화를 구명해 봄으로써 현장타설 기포콘크리트의 효과적인 품질관리를 위한 자료를 제공하고, 현장 작업자에게 필요한 실험값을 제공하는 것을 목적으로 한다. 폐스티로폼은 지름이 3~5mm의 둥근형태를 유지한 것(Type A)과 1~2mm의 작게 파쇄한 것(Type B)을 사용하여 그 역학적 특성 변화를 고찰하였으며, 연구결과 Type A의 경우 흡수율의 개선과 경량성 및 단열성 향상에 유리한 것으로 나타났으며, Type B의 경우는 높은 압축강도를 나타내나 겉보기 비중이 증가하고 Type A에 비하여 플로우, 흡수율, 단열성에서 Type A보다 낮은 성능을 나타냈다. 그러나 이러한 결과로부터 폐스티로폼의 가공형태에 따른 것으로 폐스티로폼을 사용하지 않은 것보다는 적당량을 혼입하여 사용하는 것이 현장타설 기포콘크리트의 물리적 성능을 향상시키는데 효과적임을 알 수 있었다. 결과적으로 폐스티로폼을 사용하여 현장타설 기포콘크리트를 제조할 경우 산업폐기물의 재활용이라는 측면과 함께 보다 우수한 성능의 기포콘크리트 생산이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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