• 콘크리트학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.673-683
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• 2016

최근 전 세계적으로 발생하고 있는 각종 사고 및 테러공격 등으로 인한 폭발, 충돌, 화재 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 특히, 2001년 미국 세계무역센터와 펜타곤에 발생한 9.11 테러사건 이후 사회적인 안전 불감증이 더욱 고조되고 있다. 또한, 2011년 일본 후쿠시마 원전사고로 인한 원전 격납건물 손상 시 발생할 수 있는 물리적, 환경적 위험성에 대한 사회적 불안감이 날로 커짐에 따라 원전격납건물, 가스탱크 등에 널리 사용되는 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 대한 극한하중 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널 부재의 폭발저항성능을 분석하기 위하여 $1,400{\times}1,000{\times}300mm$의 철근콘크리트(RC), 프리스트레스 텐던으로만 보강된 콘크리트(PSC), 프리스트레스 텐던과 철근으로 보강된 콘크리트(PSRC) 시편을 제작하였다. 폭발하중은 ANFO 55 lbs 의 장약량을 1.0 m 이격거리로 적용하였으며, 측정하고자 하는 데이터는 초기 압력폭발하중 뿐 아니라, 반사압력, 충격량, 중앙부의 처짐, 가속도, 철근 및 콘크리트, 텐던의 변형률을 측정하여 분석하였다. 본 연구는 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 방호설계 및 폭발해석 등 관련 연구분야의 중요한 자료가 될 것이라 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.287-296
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• 2019

본 논문에서는 지반경계조건의 설정이 프리캐스트 아치구조물의 폭발저항성능 평가에 미치는 영향을 수치해석적 기법을 사용하여 파악하고자 하였다. 지반경계조건은 고정조건과 PML(perfectly matcher layer)을 이용한 경계조건의 두 가지로 적용하였으며, 폭발하중은 대상 구조물의 설계하중보다 큰 하중을 사용하여 경계조건의 영향을 명확히 비교할 수 있도록 하였다. 폭발압력의 분포 및 경로, 구조물에 발생하는 변위, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근의 응력을 비교 분석하였으며, PML을 적용하였을 때 지반 경계면에서 발생하는 반사파를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이로 인해 구조물 기초부의 변위가 감소하는 것으로 나타났다. 하지만, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근에 발생하는 응력을 포함한 전반적인 구조물의 거동에는 뚜렷한 차이가 발생하지 않았다. 따라서 방호시설의 설계를 목적으로 폭발시뮬레이션을 수행하는 경우에는 지반경계조건에 고정조건을 적용하였을 때 안전측의 결과를 얻을 수 있으며, 해석시간이 단축되는 이점도 있으므로 이러한 면을 종합적으로 고려하여 지반경계조건을 고정조건으로 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권4호
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• pp.313-319
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• 2018

전 세계적으로 폭발성 물질 사용 증가와 폭탄테러 등으로 인명 및 재산 피해가 증가하고 있는 추세이다. 이에 중요 건축물이나 군사시설에 방호 방폭 성능을 향상시킬 목적으로 섬유보강 고성능 시멘트 복합체(HPFRCC)에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, HPFRCC의 자기수축 문제를 해결하기 위해 ERCO를 혼입하게 되면 높은 점성 및 지방분의 시멘트 알칼리와의 조기반응으로 유동성, 공기량 및 강도 등 품질저하의 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 기존에 도출된 HPFRCC의 최적 배합에 ERCO 혼입시기 및 혼입율 변화에 따른 HPFRCC의 자기수축저감 및 기초적 특성에 대해 분석하였다. 그 결과 모르타르 믹싱완료 후 ERCO를 0.5% 혼입하는 후혼입 방법이 유동성, 강도 및 자기수축저감 등의 HPFRCC의 품질 향상에 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.32-44
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• 2010

고체 추진기관 노즐의 2차원 열반응 및 삭마 해석 코드를 활용하여 노즐 부품의 숯 및 삭마현상을 연구하였다. Arrhenius 식을 이용한 내부 열분해 모델 상수는 TGA(열중량분석기) 실험으로 얻었다. 탄소와 $H_2O$, $CO_2$의 산화반응에 의한 화학적 삭마는 Zvyagin이 제안한 삭마모델 과 반응속도 상수를 이용하여 해석을 수행하였다. 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 프로그램인 MSC-Marc-ATAS에서 적용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 해석된 숯 및 삭마 두께는 연소시험 결과 값과 최대 20% 오차를 보였다. 향후 열방호 시스템의 성능을 모사하기 위하여 내부 온도 및 열유속을 실시간 측정하면 3차원 FEM 통합 열구조 해석에 적용될 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.1-8
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• 2004

주도적인 능동형 소화방식인 폐쇄형 스프링클러설비는 산업설비뿐만 아니라 원자력발전소의 화재를 제어하거나 진압하기 위한 목적으로도 사용된다. 가장 적절한 소화설비를 선택하였을 때 열감지부의 적절한 동작을 보장할 수 있다라는 사실은 언급할 필요도 없을 것이다. 따라서, 이론과 경험적인 접근에 의하여 열감지부의 동적특성에 대한 적절할 평가가 수행되어야 한다. 이러한 목적으로 용융식 스프링클러 헤드의 동작시간을 단순화재성장의 경우와 시간의 자승에 비례하는 화재성장의 경우에 대하여 비교하였다. 이 논문에서는 비교의 결과와 감지부의 열적 동작 경향을 제시하였다. 더 나아가 스프링클러 헤드의 동작시간을 예측함에 있어 가장 적절한 수식에 대한 기술적인 평가를 제시하였다. 또한 성능기반의 화재방호기술 접근분야에서 가장 실질적으로 적용할 수 있는 시간 자승의 수식을 사용할 때 반영하여야 할 일부 아이디어를 함께 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.946-952
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• 2013

선박의 Ro-Ro 구역이나 특별범주구역의 화재방호를 위해 설치하는 고정식 수계소화설비의 개발 및 실용화를 위해, 특히 방수량이 적으며 관련기준에서 요구하는 성능요건을 만족하는 미분무 노즐을 개발하고자 실물화재실험을 수행하였다. 본 설비의 화재시나리오는 크게 두 가지로 트럭화물화재와 승용차화재로 구분되며, 각각 고정 설치된 미분무 노즐과 화원과의 세 가지 위치에 대한 시나리오로 이루어져 있다. 모든 화재실험은 30분간 진행되었으며 천장부의 가스온도와 우드펠릿의 손상율, 타깃합판의 착화여부로 판단되었다. 본 논문은 두 가지 화재실험 중 조건이 더욱 까다로운 트럭화재용 미분무 노즐의 결과를 위주로 방수압력과 방수량, 미분무수의 유동특성에 따른 화재실험결과와 화재진압특성을 고찰하였으며, 수십 회의 반복실험 결과 분당 약 40 L의 유량을 가지는 저압 미분무 노즐로 Ro-Ro구역의 화재진압이 가능한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.281-288
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• 2016

복합재는 재료 불균질성에 의해 고속 충돌 시 방호성능 자료가 산포한다. 본 연구에서는 다수의 충돌시험으로 복합판재 잔류속도 산포를 확보하고 수치해석으로 예측하는 방법을 정립하였다. 먼저 10개의 동일 시편으로 인장시험을 수행하여 파단변형률 산포를 얻었다. 같은 재료로 제작된 4ply([0/90]s)와 8ply([0/90/0/90]s) GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합판재에 FSP(Fragment Simulating Projectile) 고속 충돌시험을 동일 조건에서 다수 수행하여 잔류속도 산포를 얻었다. 인장시험에서 얻어진 파단 변형률 분포를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 충돌속도는 4ply와 8ply 각각 411.7m/s와 592.5m/s이다. 시험 결과와 비교하여 적절한 잔류속도의 산포를 예측할 수 있었다. 추가적으로 복합판재의 경우 Solid요소 대비 Layered Solid요소로 모델링하면 계산시간이 감소되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.13-21
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• 2017

PURPOSES : In this research, an SB3-level roadside barrier for a highway transition zone that meets the newly established guide Installation and Management Guide for Roadside Safety Appurtenance is developed. Its performance is evaluated by a numerical simulation and real-scale vehicle impact test. METHODS : The commercial explicit dynamic software LS-DYNA is utilized for impact simulation. An FE model of a passenger vehicle developed and released by the National Crash Analysis Center (NCAC) at George Washington University and a heavy goods vehicle (HGV) model developed by the TC226/CM-E Work Group are utilized for impact simulation. The original vehicle models were modified to reflect the conditions of test vehicles. The impact positions of the passenger vehicle and truck to the transition guardrail were set as 1/2 and 3/4 of the transition region, respectively, according to the guide. RESULTS : Based on the numerical simulation results of the existing transition barrier, a new structural system with improved performance was suggested. According to the result of a numerical simulation of the suggested structural system, two sets of transition barriers were manufactured and installed for real-scale vehicle impact tests. The tests were performed at a test field for roadside safety hardware of the Korea Highway Corporation Research Institute. CONCLUSIONS : The results of both the real-vehicle impact tests and numerical simulations of the developed transition barrier satisfied the performance criteria, and the results of numerical simulation showed good correlation with the test results.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.21-30
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• 2010

본 연구는 화학보호복 원단들에 대하여 내화학성 및 난연성을 조사하기 위하여 ASTM 및 ISO의 방법을 이용하여 내화학성 및 화재위험성시험을 실시하였다. 시험결과 폴리에틸렌의 경우 전혀 난연성이 없는 것으로 분석되었지만 고무에 데카브롬 등 난연성 물질이 첨가된 불소고무 원단이 뛰어난 난연성을 보였다. 특히 현재 소방용 방열복으로도 사용되고 있는 알루미늄 필름에 아라미드원단을 라미네이팅한 원단이 가장 뛰어난 난연성을 보였다. 하지만 내화학성에 있어 알루미늄은 4% NaOH에 부식되는 결과를 보이고 있어 이를 극복하기 위한 방안으로는 다층의 베리어성 필름을 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 아울러 난연성 시험결과 알루미늄필름과 폴리머 베리어성 필름을 소재로 만든 Dual skin과 불소고무에 난연성 물질이 포함된 것을 소재로 만든 Single skin이 화학보호복으로 적합한 것으로 판단된다. 또한 열방호실험과 열전달지수실험결과 두께의 증가와 다층구조일수록 TPP와 HTI 증가하는 것으로 나타났다. 향후 화학 보호복 원단의 화재위험성 및 내화학성시험 등 지속적 연구와 보완이 적절한 화학보호복 원단 성능개선에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.670-677
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• 2009

본 논문은 최고속도 400km/h의 차세대고속열차 차상신호장치의 최고속도시험을 위한 방안을 연구한다. 차세대고속열차 차상신호장치는 열차가 고속선 자동열차제어(ATC)구간과 기존선 자동열차정지(ATS) 및 자동열차방호(ATP)구간을 운행하는 동안 기관사에게 운전정보를 제공하고 기관사실수, 신호장치고장, 천재지변 등으로부터의 열차 안전 확보를 목적으로 한다. 차세대고속열차 최고속도 400km/h 시험은 차상신호장치를 포함한 열차성능 검증을 위한 필수과정으로써, 본 논문에서는 차상신호장치의 기능 및 최고속도시험의 필요성을 분석하고, 고속선 ATC구간에서 최고속도시험을 실시하기 위한 인프라의 변경사항 및 구체적인 시험방안을 연구한다.