국내의 사회기반시설물인 교량이나 댐, 원전에 대한 내진 연구는 일찍부터 활발한 연구가 진행되어왔지만 화력발전소 구조물의 경우 사회적 중요성에 비해 지진에 대한 안전성 평가기술에 대한 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 16개의 실제 발생한 지진파와 12개의 PGA에 대해 총 192회의 동적해석을 수행하였다. 그 결과 콘크리트의 압축강도와 연돌 구조물의 상대변위의 경우 적용한 지진파별로 PGA값이 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하는 양상을 보여주었지만 지진파 별로 상이하였다. 이는 연돌의 고유치 해석 결과 주된 모드와 유사한 장주기 성분이 많은 지진파에서는 취약하기 때문인 것으로 분석되었다. 이를 바탕으로 취약도 곡선을 도출하여 우리나라 지역계수 0.22G를 기준으로 분석한 결과 콘크리트 압축이 한계상태에 도달한 비율은 25%이고 상대 변위가 한계상태에 도달한 비율은 13%이다. 따라서 지진이 발생했을 경우 상대 변위에 의해 붕괴될 확률보다 압축파괴에 의한 붕괴 확률이 높다. 이에 본 연구대상인 연돌에 대한 취약도 곡선은 지진이 발생했을 때 대상 구조물에 대한 한계상태를 판별하는 정량적 근거가 되고 화력발전 연돌 구조물의 지진에 대한 안전설계시 활용될 수 있다.
최근 국제적으로 지진 발생 규모가 증대하고 있으며, 우리나라를 비롯한 많은 나라에서 구조물 및 주요 시설물에 대한 내진설계에 관심이 증대되고 있다. 지진방재는 건물자체의 안전성뿐만 아니라 내부설비 및 소장품에 대한 안전성까지 종합적으로 검토되어야 하며 이를 위한 대책이 필요한 실정이다. 본 연구의 주요목적은 예측 불가한 자연재해인 지진에 대해 일반적인 면진성능을 갖는 기초격리장치로서의 기능을 충실히 수행할 수 있는지를 확인하기 위하여 면진장치를 사용한 구조물의 면진효과를 검증하는 것이다. 또한 설계된 스프링의 탄성계수에 따른 실제 지진 시 응답의 차이를 알아보기 위하여 공진실험 및 진동대 실험을 실시하여 면진테이블 시스템의 면진성능을 평가하였다. 진동대 실험은 미국 "NEBS Requirements"에서 규정하는 요구응답스펙트럼에 상응하는 임의 지진파를 적용하였고 각각 x축과 z축 가진 후, x-y-z 축을 동시에 가진하여 수행하였다. 시험응답스펙트럼(Test Response Spectrum)은 요구응답스펙트럼(RRS)에 포락하도록 시험하여 최대가속도는 x축 방향 가진 시 90%의 감쇠효과가 나타났으며, 3축 방향 가진 시 x축 방향은 58%, y축 방향은 31%의 감쇠효과가 나타났다. 최대상대변위는 설계스트로크 140mm에 대하여 최대 85.54mm의 변위가 발생하여 안정적인 거동을 나타내었다. 본 연구에서 제안한 면진테이블 시스템은 중요 첨단장비 및 문화재 등의 전도 및 파괴를 방지하는 데 효과적일 것으로 판단된다.
최근 건축물들이 미적인 아름다움을 추구하며 점차 비정형화 되어감에 따라 이를 실현시켜 주기 위한 새로운 구조시스템들이 개발되고 있다. Diagrid system은 외각에 배치 된 경사진 기둥을 통해 구조물의 중력하중과 횡력을 모두 저항하는 시스템으로 건물 내부에 기둥이 없어 비교적 평면 변화에 유리한 시스템이다. 하지만 현행의 내진설계 기준에는 이와 같은 새로운 구조시스템에 대한 내진성능계수가 명시되어 있지 않다. 이에 새로운 내진성능 평가 방법인 ATC-63이 제안되었다. 본 논문에서는 구조물의 비정형성을 고려해주기 위해 3D 비선형 해석 모델에 각각 작용하는 하중의 방향을 달리하며 ATC-63에서 제시하고 있는 절차에 따라 비정형 Diagrid system의 내진성능을 평가하였다.
[ $Ta_2O_5$ ]가 첨가된 $Ba(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$[BZT] 세라믹은 1:2 규칙화 정도가 증가하고 $Ba_3Ta_5O_{15}의 이차상이 새롭게 형성된다. $1580^{\circ}C$ 보다 높은 온도에서 소결된 BZT 세라믹은 $Ta_2O_5$를 첨가하면 입자의 성장이 일어나고 액상이 형성된다. 품질계수(Q) 값은 $1580^{\circ}C$ 보다 높은 온도에서 소결할 경우 미량의 $Ta_2O_5$ 첨가만으로도 상당히 증가한다. 상대밀도는 $Ta_2O_5$ 첨가량에 따라 감소하기 때문에 Q값의 증가는 상대밀도와는 무관하다. 반면에, $Ta_2O_5$의 첨가량에 따라 입자의 성장은 증가하였기 때문에 Q값의 향상은 입자크기와 관계가 있음을 알 수 있다. 많은 양의 $Ta_2O_5$ 첨가시 비록 입자 크기가 증가했음에도 불구하고 Q값이 매우 낮은 것을 볼 때, Q값의 감소는 $Ba_3Ta_5O_{15}$ 상의 영향과 낮은 밀도 값에 기인한 것이다.
본 연구에서는 단면수리실험으로 다양한 실험파 조건과 유수실 폭(B)을 변화시키면서 유공부 길이(S)와 반사율의 관계를 검토하여 유공 1실인 유공구조물의 정수면 아래 최적 유공부 길이를 제시하였다. 입사파로 불규칙파를 적용함에 따라 최저 반사계수는 상대 유수실 폭($B/L_s$)이 $B/L_s{\approx}0.15$에서 발생하였다. 유공부 길이와 입사파고와의 관계를 고려한 상대 유공부 길이($S/H_s$)는 $S/H_s{\approx}2.5$에서 최저 반사계수를 보였으며, 이는 정수면 아래 유공부 길이가 입사파고의 약 2.5배일때 최적임을 의미하는 것이다.
본 연구의 목적은 도시계획시설로 조성되는 완충녹지가 $PM_{2.5}$(초미세먼지) 저감에 효과가 있는지를 규명하고, 도로변 완충녹지의 구조, 녹량(녹지용적), 식재유형에 따른 초미세먼지 변화량을 분석하여 초미세먼지 저감을 위한 완충녹지 조성 시 활용할 수 있는 요소들을 도출하는 것이었다. 연구대상지는 송파구를 선정하였고, 양재대로, 송파대로에 인접한 5개의 완충녹지에서 16개 조사구를 선정해 현장조사를 실시하였다. $PM_{2.5}$ 농도 측정결과, 조사구별 평균농도는 계절 상관없이 보도 $46.6{\mu}g/m^3$, 녹지 $45.5{\mu}g/m^3$, 주거지 $42.9{\mu}g/m^3$로 모두 도로($53.2{\mu}g/m^3$)보다 낮았으며, 주거지 농도 값이 가장 낮았다. 완충녹지의 농도 저감효과 확인을 위해 완충녹지의 녹량과 초미세먼지 상대비율간의 상관관계 분석결과, 교목과 관목 전체 녹량이 높은 그룹의 상대비율이 낮은 것으로 확인되어 완충녹지 녹량의 영향력을 증명했으며, 관목 부족형이 교목 부족형보다 농도상대비율이 더 높은 것으로 확인되어 관목의 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 교목과 관목의 식재구조에 따른 녹피율과 녹지용적계수가 복합적으로 $PM_{2.5}$ 농도 저감에 영향을 미치고 있었으며, 교목의 열수와 관목의 층위구조가 $PM_{2.5}$ 농도 저감에 중요한 영향요인으로 판단되었다. 특히, 초미세먼지 농도가 높은 겨울철 완충녹지의 $PM_{2.5}$ 농도저감 특성 분석결과, 관목의 녹피율이 중요한 요인이었다.
본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 동결융해 작용을 받는 콘크리트의 내구성을 현장에서 평가하기 위한 일환으로 표면 거칠기 값과 이미지 분석을 대상으로 상대동탄성계수와의 관계를 분석하였다. 배합은 물-시멘트비에 따라 40%, 50%, 60% 및 70% 총 4배합으로 수행하였으며 동해를 조기에 발현시키기 위하여 AE제를 사용하지 않았다. 실험은 물-시멘트비에 따라 상대동탄성계수 및 압축강도 등의 기본 물성 시험과 표면 거칠기 측정, 화상 이미지 및 SEM 이미지 분석을 수행하였다. 표면 거칠기 시험 결과 물-시멘트비에 상관없이 전반적으로 싸이클이 증가함에 따라 표면거칠기 값이 증가하는 경향을 보였으며 상대적으로 조밀한 40% 및 50%의 경우 상대동탄성계수가 60% 이하인 시점까지 서서히 증가하는 경향을 보였으나, 60% 및 70%의 경우 파괴 시점에서만 표면 거칠기 값이 증가하였다. 또한, 표면부 화상 이미지 분석에서도 물-시멘트비 40% 및 50%의 경우 동결융해 싸이클이 진행되는 과정에서 표면부터 서서히 열화가 진행되는 과정을 확인할 수 있었으나 60% 및 70%의 경우 표면부의 변화가 미미하다 파괴 시점에서 균열 등의 손상을 확인할 수 있었다. 따라서, 상대적으로 수밀하지 않은 시험체의 경우 화상 이미지나 표면 거칠기 등의 인자로 동결융해의 열화 정도를 판별하기에는 일부 제한이 있을 것으로 판단되며 상대적으로 수밀한 W/C 40% 및 50%의 경우 표면 거칠기 및 표면부 화상 이미지로 동해의 열화 진행 정도를 판단할 수 있었으며 향후 현장에서 표면 거칠기 및 이미지 분석을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
간접법을 이용한 표면오염도 측정 시 시료채취와 동시에 방사선 검출이 가능한 스메어 매체를 제조하고 성능을 평가하였다. 스메어 매체는 무기섬광체를 고분자 막에 함침시킨 것으로서, 용매로는 디메틸포름아마이드(DMF)와 메틸렌클로라이드(MC) 그리고 고분자 소재로서 폴리설폰(PSF)을 사용하였고, 무기섬광체는 CAYS(cerium activated yttrium silicate)를 사용하였다. 함침막은 단일 및 이중구조로 제조하였고, 물. 메타놀 등 비용매성 욕조에 침지하거나 용매 증발을 통하여 고형화하여 특성을 비교하였다. 방사선과의 상호작용에 의하여 무기섬광물질 함침막으로부터 방출되는 광자의 계측은 광전증배관과 고전압원, 증폭기. 계수기로 구성된 원형계수기를 사용하였다. $^{14}$ C표면오염에 대해 무기섬광 함침막을 이용해 얻은 계수율을 통상의 저준위 알파/베타 계수기로 얻은 결과와 비교할 때 상대 감도가 약 50%로 나타났다. 또한, 계수효율이 상대적으로 낮았지만 저에너지 베타선 방출핵종인 $^3$H표면오염도측정이 가능하다는 것을 확인하였다.
본 논문은 지역산업정책에 의해 2002년부터 지속적으로 지원·육성되어온 충남 디스플레이 산업을 대상으로 산업의 집적과 성장성 및 산업효율성 분석을 통해 현재의 산업구조적 특성을 점검하고 미래의 산업적 비전을 제시하고자 하였다. 이를 위해 사업체규모계수(BQ)와 특화도(LQ)를 통해 산업규모와 산업집적현황을 분석하고, 산업성장률(IG)과 산업구조변화율(CIS)을 통해 산업의 성장성과 산업구조변화속도를 분석하였다. 또한 산업의 효율성을 판단하기 위해 노동의 상대적 효율성 지수(RLQ), 부가가치율, 고용계수 및 변이할당분석을 실시하였다. 분석결과, 충남 디스플레이산업은 2017년 현재 산업규모가 전국대비 대규모 형태이고, 매우 높은 집적을 통해 충남의 특화산업으로서 견고한 위상을 보여 주고 있다. 그리고 노동의 상대적 효율성지수에서도 전국대비 상대적인 비교우위를 가지고 있고, 부가가치율도 전국 대비 높게 나타났으며, 고용계수 역시 높게 나타나고 있어서 효율적인 산업활동이 높게 평가된다. 그러나 2013년에서 2017년간의 성장률이 떨어지고 전국보다 산업구조 변화 속도가 낮게 나타나는 등 산업구조적으로 지역경쟁력 측면이 악화되고 있어 구조적이고 혁신적 변화모색이 요구되는 시점이라 판단된다. 따라서 타산업과의 벨류체인을 형성하여 동반 발전을 할 수 있는 분야로 타산업의 고부가가치화와 시장경쟁력 제고에 기여할 수 있도록 연관 산업과 연계된 융복합디스플레이산업으로의 전략이 필요해 보인다. 또한 최근의 지역산업정책인 '지역혁신성장계획'을 통해 지역 특성과 발전방향 등을 고려한 지역산업 육성을 도모하고, 소재·부품·장비 특화단지 육성을 통해 관련 소부장산업의 동반 성장을 추진하는 역할이 필요해 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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