• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권2호
• /
• pp.83-91
• /
• 2017

이상기후에 따른 대형 태풍 내습 시 고파랑 대응을 위한 항만구조물의 안정성 향상 기술이 대두되면서 신형식 인터로킹 케이슨의 설계 및 시공기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 인터로킹 방식에서 응력집중현상에 대한 대안으로 채움재를 이용한 오픈 셀 케이슨은 채움재 마찰에 의한 저면(일부) 및 인접케이슨과의 결속력을 증대시켜 평활화효과를 가져온다. 이러한 오픈 셀 케이슨은 시계열 수평파력에 대한 전단 횡격벽의 응력집중을 파악함으로써 부재 설계 시 안정성을 확보하기 위해 오픈 셀 케이슨의 내 외부벽에 의한 사석 전단저항을 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 포항북방파제에 설치되었던 케이슨의 제원 및 설계조건을 바탕으로 해석대상을 선정하였으며, 채움재는 사석으로 가정하여 인터셀에 작용하는 전단력을 산정하고 내 외부벽 제원에 따른 전단거동을 수치해석을 통해 살펴보았다. 내 외부벽 배치 개수 및 연결부 사석두께 대비 외부벽의 길이를 변수로 저항력을 분석하였다. 제원에 따라 내 외부벽이 분담하는 비율을 분석한 결과, 외해 측에 있는 외부벽이 전체 전단력의 30% 이상을 저항하며 하중을 가장 많이 분담하였고, 내부벽이 거의 유사하게 60~70% 하중을 분담하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.235-246
• /
• 1999

지하철 터널 등의 지하구조물을 개착식으로 시공할 때에는 먼저 지반을 굴착하고 구조물을 설치한 후에 굴착공간을 되메움한다. 이때 굴착면과 구조물사이의 되메움 공간이 협소하여 되메움지반의 자중에 의하여 지하구조물에 작용하는 토압은 고전적인 방법으로 구한 토압과 상이하다. 개착식으로 시공한 구조물의 상부슬래브와 측벽에 작용하는 연직 및 수평토압은 되메움공간의 형상에 따라 영향을 받을수 있으며 이를 규명하기 위하여 되메움공간의 형상과 벽마찰각을 변화시키면서 실내모형시험을 실시하여 그 결과를 기존의 토압이론과 비교분석하였다. 그 결과 되메움공간의 형상 즉 되메움폭과 원지반 굴착면 경사 및 구조물의 벽마찰각에 의한 영향이 관찰되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.259-279
• /
• 1999

본 연구에서는 다단계 굴착시 연성토류 벽체의 수평변형, 굴착단계별 토압변화 및 분포, 그리고 배면지반의 지표침하와 지중변위의 분포를 규명하기 위하여 벽체강성, 벽마찰의 유무 및 지반조건에 대하여 굴착모형실험을 실시하였다. 모형실험 결과 벽체강성 및 벽체와 배면지반의 벽마찰각에 유무에 따른 지표침하 형태는 다소 차이를 나타내었으며, 지중변위 결과는 최대지중변위의 발생심도는 심도비 0.1H에서 0.15H(H는 최종굴착심도)의 범위에서 나타났다. 그리고 벽체의 강성에 따라 배면지반의 토압재분배 현상인 아칭효과는 벽체강성과 지반조건에 직접적인 관계가 있음을 확인할 수 있었다. 모형실험에서 얻은 벽체변위 및 토압분포는 기존 탄소성보법 프로그램으로 또한 지표침하 및 지중변위는 본 연구진에 의해 개발된 GDHM 재료모델을 이용한 유한요소법 프로그램으로 각각 비교분석하였다. 기존 탄소성보법 프로그램을 이용하여 모형실험을 해석한 결과 벽체변위 및 토압분포는 모형실험 결과와 상이한 결과를 얻었으며, GDHM 재료모델을 적용한 유한요소해석에서는 벽체수평변위의 형태는 다소 상이한 결과를 얻었으나 배면지반의 지중변위 분포는 벽체강성에 따라서 유사한 결과를 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.75-88
• /
• 2004

사질토 지반의 원형수직구에 설치된 흙막이벽에 작용하는 토압은 축대칭 아칭효과로 인하여 평면변형조건의 옹벽에 작용하는 토압보다는 작은 토압이 작용한다. 따라서, 수평 및 연직방향 아칭효과에 의한 토압감소를 고려하고 상재하중, 벽면마찰, 파괴면의 경사각 등 각종 인자의 영향을 적절히 반영하여 원통형 벽체에 작용하는 토압을 예측할 수 있는 토압산정공식이 제안되었다. 제안된 토압공식의 적용성 확인을 위하여 모형실험이 수행되었다. 벽체변위, 벽면마찰, 벽체 형상비 등을 조절할 수 있는 모형실험장치가 개발되었으며, 건조한 모래지반에서 깊이에 따른 벽체변형이 일정한 조건의 모형실험을 통하여 각각의 영향인자가 원통형 벽체에 작용하는 주동토압에 미치는 영향이 분석되었다. 제안된 토압공식은 모형실험에 의한 토압분포와 유사한 경향을 예측하여 만족스러운 결과를 주는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.168-168
• /
• 2015

자연하천의 주요한 특징 중 하나인 하천의 사행은 직선수로에서 예측되는 유속분포를 왜곡시키며 매우 복잡한 흐름구조를 형성한다. 이는 하상 경계면에서 발생하는 전단응력 분포의 변화를 야기하는데 하상 경계면에서의 전단응력은 다양한 경험적 관계에 의존하는 유사이동의 한계 소류력 산정 및 오염물질 거동해석의 분산계수 산정에 많은 영향을 미치게 된다. 물리적인 관측을 통한 하상 경계면에서의 전단응력의 관측은 다소 제한적이며 많은 비용을 요구한다. 따라서 하상 경계면에서 발생하는 전단응력의 경우 수심의 20% 이하의 연직 유속분포를 벽법칙에 적용하여 추정하는 방법이 주로 이루어지고 있다. 벽법칙을 이용한 하상 경계면의 전단응력을 계산하는 경우 대수중복층의 유속 분포 $u/u^*=(1/{\kappa})ln(zu^*/{\nu})+B$에서 무차원상수 ${\kappa}$와 B의 적절한 추정이 요구되어 진다. 일반적으로 무차원상수 ${\kappa}$와 B는 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 대략 ${\kappa}=0.4$, B=5.5로서 경험적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 직선수로 및 다양한 사행수로의 3차원 흐름장 모의를 수행하여 벽법칙의 대수 중복층을 따르는 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교하였다. 수치모의 소프트웨어로서 Linux 기반의 OpenFOAM이 사용되었으며 모델의 검증을 위해 Chang(1971)에 의해 수행 된 사행수로에서의 유속장 관측 결과와 비교하였고 수치모의 결과가 실험 관측치와 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 수치모의에 적용 된 사행수로의 형상은 Hey(1976)에 의해 제안 된 사행하천의 지형학적 인자들 간에 관계를 이용하여 사행도 1.03에서 2.42까지 총 7개의 사행수로 지형을 생성하였다. 사행도의 변화에 따라 만곡부 정점에서 대수중복층 구간의 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교한 결과, 본 연구에서 생성 된 모든 사행수로에서 대수중복층 구간의 무차원 유속 $u^+$와 무차원 거리 $z^+$가 로그 분포를 따르는 것으로 나타났으나 경험적으로 사용되었던 무차원상수 B의 경우 사행도가 증가 할수록 대수적으로 감소하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 이러한 관계가 무차원 상수 B값에 미치는 영향을 반영하여 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 적용이 가능한 수정된 대수중복층 식을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.355-362
• /
• 2016

배관 내에 유체가 흐를 때 사용되는 유체의 물리 화학적 성질에 따라 배관재질이 선택이 결정된다. 수계소화설비에 사용하는 유체는 대부분 물을 사용하므로 물속에 용해된 각종 이물질들은 관 벽에 스케일을 발생시키고 부식 및 배관 노후화를 촉진하여 마찰손실을 증가시켜 펌프의 효율을 저하시킨다. 이러한 요인을 가져오는 강관의 대체가능한 CPVC 배관은 부식에 강하고, 매끄러운 조도를 가지고 있어서 유체이송능력이 뛰어나고 배관무게가 가볍고 접착제결합 방식의 배관작업으로 시공성이 우수한 점을 들 수 있다. 그래서 설계 및 시공단계에서 마찰손실을 줄이기 위해 Hazen-Williams식을 CPVC(Chlorinated Poly-Vinyl Chloride)배관에 적용하여 조도계수에 따라 마찰손실을 조사하였다. 실제 아파트 현장에서의 적용사례를 통해 조도계수의 차이에 따라 손실수두를 조사한 결과 조도계수의 수치가 120인 강관일 때 마찰손실은 76.64MPa이고 150인 CPVC배관일 때 마찰손실은 50.72 MPa로서 34% 정도의 마찰손실이 개선되었음을 확인하였다. 또한 시공비 절감차원에서는 강관으로 시공할 때 1,585,158원이고 CPVC배관으로 시공 시에는 931,842원으로 41%정도의 시공비가 절감되는 것을 확인하여 전체 설비용량의 감소로 인한 소화시스템의 안정성 향상 및 시공비를 절감할 수 있는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권3호
• /
• pp.427-435
• /
• 1997

Conditional sampling techniques are utilized to investigate the relation between the wall skin-friction and stream wise velocity fluctuations in a turbulent boundary layer. Conditionally averaged results using a peak detection and the VITA (variable-interval time-averaging) technique show that a high skin friction is associated with high frequency components of the wall skin-friction fluctuations. The conditionally averaged wall skin-friction fluctuations obtained by using the VITA technique have a positively-skewed characteristics compared with the conditionally averaged stream wise velocity fluctuations. It is confirmed that there exists a phase shift between the wall skin-friction and stream wise velocity fluctuations, which was also found from the long-time averaged space-time correlations. The amount of phase shift between the wall skin-friction and stream wise velocity fluctuations is the same as that from the long-time averaged space-time correlations and does not change despite the variation of the detection threshold.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1639-1644
• /
• 1990

본 연구에서는 경계층 해석 방법의 범위 내에서 복사열전달의 영향을 고려하 는데 있어서 매질의 광학적 두끼ㅔ가 얇다고 가정하여 매질 내부에서의 자체적인 복사 열의 후ㅂ수는 무시하고, 가스의 방사 에너지가 모두 벽으로 전된다고 가정하였으며 복사 전달량은 평균광로(mean beam length)를 고려한 가스방사율을 도입하여 복사전달 량을 계산하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제18권8호
• /
• pp.856-863
• /
• 2008

High-rise apartments of shear wall system are governed by flexural behavior like a cantilever beam. Installation of the damper-brace system in a structure governed by flexural behavior is not suitable. Because of relatively high lateral stiffness of the shear wall, a load is not concentrate on the brace and the brace cannot perform a role as a damping device. In this paper, a friction damper applying flexibility of shear wall is proposed in order to reduce the deformation of a structure. To evaluate performance of the proposed friction damper, nonlinear time history analysis is executed by SeismoStruct analysis program and MVLEM(multi vertical linear element model) be used for simulating flexural behavior of the shear wall. It is found that control performance of the proposed friction damper is superior to one of a coupled wall with rigid beam. In conclusion, this study verified that the optimal control performance of the proposed friction damper is equal to 45 % of the maximum shear force inducing in middle-floor beam with rigid beam.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제6권2호
• /
• pp.35-46
• /
• 1990

본 연구에서는 강성벽체가 됫채움 모래로부터 바깥쪽으로 수평이동할 경우에, 다양한 이동단계 에서 발생되는 정적 및 동적수평토압의 크기를 예측키 위해 Sokolovskii의 한계평형이론을 변형한 해석방법을 제시하였다. 제시된 해석방법을 토대로 얻어진 결과치와 Fang및 Sherif등이 밝힌 실험치가 벽체의 다양한 이동단계에서 잘 일치하고 있음을 알 수 있었고, 또한 벽체뒷면을 연직으로 하는 대신에 됫채움쪽으로 일정한 각도만큼 경사지게 하였을때 예상되는 정적 및 동적수평토압 합력의 감소효과도 분석하였다. 이외에도, 옹벽설계에 중요시 되는 벽마찰각 및 됫채움 모래의 내부마찰각 크기등이 정적수평토압 및 동적수평주동토압의 합력에 미치는 영향도 검토하였다.