• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.208-215
• /
• 2003

지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 성능을 예측 평가하기 위하여 실험적 방법들이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙(similitude law)은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있다. 또한 탄성범위 내에서도 크기효과(size offset)가 발생하므로 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형 구조물(prototype)과 축소모형(scaled model)을 모두 실험 대상으로 하여 실제 축소모형만을 실험하여 원형 구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형 구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 실험모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든오차가강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 변화된 강성비(stiffness ratio)를 함께 고려하여 고유진동수의 오차를 보정하고 비탄성 거동중에도 직접적인 실험결과의 비교가 가능한 상사법칙을 제안하였다. 더불어 제안된 상사법칙을 적용한 유사동적실험 (pseudodynamic test)을 수행하여 실험오차보정(experimental error compensation)효과를 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
• /
• 2010.03a
• /
• pp.755-758
• /
• 2010

본 연구에서는 토목구조물에 대하여 상사율을 고려한 1g 진동대실험(Shaking Table Test)과 전산해석을 수행하여, 실제 지진하중(단주기, 장주기, 인공지진)에 대한 토목구조물의 안정성을 분석 및 평가 하였다. 상사율에 따른 지표면 가속도 거동을 비교 분석하기 위하여 여러 가지 상사율을 적용한 실험을 수행하여 측정된 결과와 전산해석 결과를 상호 비교 분석하여 상사비에 따른 실험결과의 적절성을 평가하였다. 상사율을 1/50과 1/50보다 크게 조성하여 진동대실험과 전산해석 결과에 의하면, 지표면 가속도의 결과는 모두 유사한 결과를 보였다. 상사율 1:50 이상인 단면의 경우 진동대실험과 전산해석 결과 사이의 유사성이 떨어지는 것으로 볼 때, 1:50 이하인 상사단면이 실제 현장에서의 거동을 모사하는데 더 높은 신뢰성을 제공하는 것으로 판단된다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.123-134
• /
• 1992

본연구는 실물크기의 프리캐스트 콘크리트 판구조물의 부분구조체를 모형화하여 실험한 결과를 분석한 것이다. 구조물의 역학적 특성과 파괴성상을 파악하기 위한 구조실험은 실물크기의 구조물과 부재로써 실시하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 이것은 치수가 크므로 공간적으로 제한을 받고 많은 시간과 비용을 필요로 하기 때문에 모형실험을 이용하게 된다. 이러한 모형실험을 최소한의 오차범위내에서 원형실험과 같은 재현하고 예측하도록 실험을 준비하는 데에는 상사법칙이 필요하게 된다. 모형은 무엇보다도 원형과의 응력-변형도 관계 등 구성재료에 대한 상사요구조건을 만족시키는 것이 중요하지만, 본 연구의 대상은 1/3축척으로써 기하학적인 요소와 사용재료에 대한 강도의 상사성만을 고려한 모형이다. 본 연구에서는 이러한 모형구조물의 거동을 원형실험결과와 비교하여 상사성 확보의 문제와 가능성을 조사하였다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.161-169
• /
• 2004

In this study, a similarity rule is thoroughly discussed for tunnelling model tests which can simulate actual ground conditions. Based on this prior consideration, theoretical works are performed to simulate a real ground condition into a gravitational field with a similarity. A process is arranged to determine a lining condition in laboratory tests for a sandy ground tunnel.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.455-456
• /
• 2009

Although pseudo-dynamic test and shaking table test have been performed using small scale models to evaluate the seismic performance of RC structures, researches on similitude law are not sufficient. This study presents a reasonable similitude law for improvement of economical efficiency and reliability.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.7 no.6
• /
• pp.49-57
• /
• 2003

Although there are several experimental techniques to evaluate the seismic behavior and performance of civil structures, small-scale models in mast of physical tests, instead of prototypes or large-scale models, would be used due to a limitation on capacities of testing equipments. However, the inelastic seismic response prediction of small-scale models has some discrepancies inherently because the similitude law is generally derived in the elastic range. Thus, a special attention is required to regard the seismic behavior of small-scale models as one of prototypes. In this paper, differences between prototypes and small-scale models pseudodynamically tested on steel column specimens are investigated and an alternative to minimize them is suggested. In general, small-scale models could have the distorted stiffness induced from some experimental errors on test setup, steel fabrication and so on. Therefore, a modified similitude law considering both a scale factor for length and a stiffness ratio of small-scale model to prototype is proposed. Using the modified similitude law to compensate experimental errors, the pseudodynamic test results from modified small-scale model are much improved as compared with the results of prototype. According to the pseudodynamic test results of small-scale steel models, it can be concluded that the modified similitude law proposed could be effective in simulating the seismic response of prototype structures.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.510-514
• /
• 2008

우수 관거 시스템에서 맨홀의 설치 시 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 수두손실의 발생이 필연적일 수밖에 없다. 현재 계획 또는 설계단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 고려하여 설계를 수행하고 있으며, 맨홀에서의 수두 손실은 거의 대부분 고려되지 않고 있다. 단지 맨홀에서의 수두손실을 저감하기 위하여 하수도시설기준(환경부, 2005)상의 단차 및 인버트 규정만 있을 뿐, 우수 관거 설계에 직접적으로 필요한 적절한 맨홀의 손실계수가 제시되지 않고 있는 실정이다. 국외에서는 축소 수리 모형을 이용한 실험과 수치해석 기법 등을 이용하여 맨홀에서의 손실계수를 산정하는 연구가 꾸준히 진행되어 왔으나 국내에서는 맨홀의 손실계수 산정에 관한 연구가 미흡한 실정이며, 더욱이 맨홀에서의 손실계수 산정을 위한 상사성 적용에 관한 연구는 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 맨홀의 축척 변화에 따른 손실계수의 변화를 분석하기 위하여 하수도시설기준(환경부, 2005)의 특 1호(사각형) 맨홀을 각각 1/2과 1/5로 축소 제작하고, 수리실험 장치를 제작하였다. Froude 상사 법칙을 적용하여 1/2의 축소 모형의 실험 조건을 1/5 축소 모형의 값으로 환산하였으며, 각 축소 모형에 대한 수리 실험을 실시하였다. 과부하된 맨홀의 손실계수를 예측하는데 Froude 상사법칙의 사용 가능성을 확인 하였으며, 1/2 축소 모형과 1/5 축소 모형에서 산정된 손실계수 값이 0.45로 일치하고 있으므로 우수 관거 시스템의 맨홀 설계 시, 축소 수리 모형실험에서 산정된 손실계수의 직접적인 적용이 가능하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1998.05a
• /
• pp.783-788
• /
• 1998

국내 프랑스 가압경수형 원전인 울진 1,2호기 캐비티의 격납건물 직접가열에 대한 특성을 분석하기 위하여 노심용융물 고압분출 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 환형통로 면적과 파손 직경에 따라 원자로용기 압력을 변화시키면서 용융물을 저온 용융 합금물인 Wood's Metal, 증기를 질소기체로 각각 모의하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과는 물을 용융물 상사물로 사용한 전년 실험 결과(1)와 비교.분석하였다. 실험결과, 밀도가 물보다 큰 저온 용융 합금물을 사용한 경우는 물을 사용한 실험결과보다 밀도와 용융물의 벽면 고화고착 때문에 격납건물로 방출되는 용융물 양이 적게 나타났다. 물을 상사물로 사용한 경우와 같이 노심 용융물 고압분출에는 원자로 용기 파손직경이 많은 영향을 미치고 환형통로 면적은 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 노심용융물 고압분출 실험에 중요한 영향을 미치는 실험 상사물의 밀도와 용융물의 벽면 고화부착에 대해서는 종합적으로 분석하는 추가 연구가 필요하다.

• Journal of the KSME
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.496-503
• /
• 1992

상사실험법(analogous experimental method)이라 함은 물리적현상을 다른 물리적현상으로 변환 하여, 후자를 실험적으로 측정하여 전자의 제반 물리량을 얻는 과정을 말한다. 이 때 두 물리량 사이에는 수학적 상사관계, 특히 미분방정식 상의 유사관계가 성립함을 전제로 한다. 일반적으로 임의형상의 내부응력을 실험적으로 해석하는 데는 탄소성 변위를 직접 전기적저항으로 바꾸어 측정하는 방법(strain gauge method)이나 광파의 간섭무늬(fringe)로 가시화하는 광탄성 법(photoelastic method), 또는 전자계산기를 이용하여 분할요소해석의 연계집적으로서 얻는 유 한요소법(F.E.M) 등이 널리 사용되고 있으나, 이들은 다같이 그 나름대로의 장단점을 지니고 있다. 전기저항식은 변형을 직접 측정할 수 있어 측정의 오차를 줄일 수 있고, 특히 실물측정과 동하중 해석에는 큰 강점이 있으나, 점해석(point by analysis)이기 때문에 전시야적인 분포를 파악하기 어렵다. 또한 광탄성법은 명료한 전시야적 분포를 얻을 수 있지만 모형해석(model analysis)이기 때문에 정밀한 모형제작의 어려움이 수반되며, F.E.M.(B.E.M.도 포함)은 복잡한 형상에서의 요소분할이 매우 어렵고, 경계조건의 정확한 설정에 문제가 있다. 따라서 여러 실험적 방법은 실측대상에 따라 그 장단점을 감안하여 선택되어야 하며, 이 글에서 논술하고자 하는 상사실험법에 의한 응력해석도 이러한 관점에서 지금까지의 일련의 연구결과를 종합하여 그 효 용적인 용도, 응용 및 그 전망과 더불어 장차 해결하여야 할 2,3의 문제를 제시하고자 한다.

• Journal of the Geological Society of Korea
• /
• v.54 no.6
• /
• pp.605-614
• /
• 2018

For physical experiments like analogue modeling that designed for studying geological deformation, reproducibility of the deformation is important to guarantee the reliability of the experiment. In this study, the normal fault generated by extensional stress is benchmarked using a sand box model. The scaling factors for the modeling test are considered and the experiments are conducted by setting the appropriate material, extensional stress, and boundary condition in the same way as in a benchmark experiment. In addition, a large centrifuge facility is used to vary the centrifugal acceleration and extension rate in the same sized model to account for the scaling factors of the physical quantity during extensional behavior. At 1 g benchmark condition and a centrifugal field at 10 g, a constant rate of the extensional stress is implemented and the topographic evolution is reliably measured. In this study, the reliability and applicability of large centrifuge model tests are evaluated for formulating experiments designed to study geological deformation.