본 시험의 목적은 수직주 및 $80^{\circ}$경사주에 대한 강도시험을 통하여 보통지선이 없는 수평지선주의 시설가능 범위를 파악하고, 전선장력에 대한 지선장력과 전주저항모멘트간의 상관관계를 실증시험을 통하여 지선 강도계산시 전주저항모멘트 적용의 타당성 여부를 조사하는 것이다. 시험결과 $2^{\circ}$이상 휘어진 전주는 지선 보강이 필요하며, 설계시 하중 작용점에 따른 전주저항모멘트는 일정한 값을 적용하여도 됨을 확인하였다. 그리고 지선강도계산식에서 전주의 저항모멘트를 고려하지 않는 것이, Y지선보다는 각 하중 작용점에 해당 불평균장력에 견디는 1조 지선을 시설하는 것이 바람직하다. 또한 보통지선이 없는 수평지선주는 지선에 작용하는 하중, 전주의 설계하중, 전주길이 및 지선의 설치위치를 고려하여 선정하여야 하여야 함을 도출하였다.
현재, 송전선등 전력케이블의 가설작업은 딥 측정으로 크레인에 의해 수작업에 의해 행해지고 있지만 안전과 효율적인 작업을 위해 가설작업의 자동화 시스템이 필요하다. 이러한 필요에 대하여 본 논문의 목적은 송전선 케이블의 가설을 위한 자동화 시스템의 개발이다. 본 논문은 현수형 송전 케이블과 장력발생 교류 서보전동기의 모델을 나타내고 송전케이블의 딥을 일정히 유지하기 위한 장력을 계산하는 알고리즘을 나타내었다. 현수형 송전선 특성에 기초하여 로드셀을 이용한 장력측정에 의해 송전선 가설 시스템의 구성법이 제안되었다. 가설시스템은 장력 발생장치에 교류서보 전동기를 이용하고 케이블의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용한다.
침하식 가두리 시설의 안정성 평가를 위한 기초 단계로서 일방향 규칙파 중 2점 계류된 원통형 부체를 대상으로 부설 수심의 변화에 따른 부체의 동적 거동 및 계류삭에 작용하는 장력 산정에 관한 수치 계산을 수행하였다. 수치 계산 결과, 수면 상에 설치된 부체를 수면 아래의 약 1/2되는 수층까지 침하 시킨 경우 그것은 동적 거동과 파력은 초기 상태에 비해 각각 최대 50%와 77%까지 감소되어 시설물을 수중으로 침하 시키면 그것의 안정성 유지에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한 부체의 전 후단 변위 및 계류삭에 작용하는 장력의 최대치는 부체의 고유 주기의 영향으로 인해 그것은 길이 d 에 대한 파장 ${\lambda}$의 비 즉, d/${\lambda}$가 약 0.66에서 나타났으며, 이와 같은 현상은 기존 수리 모형실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 그러나 본 수치 계산의 신뢰성 확인을 위해서는 수리 모형실험을 통해 부체의 고유 주기와 작용 파고에 대한 전 후단 변위 등에 대한 충분한 검토가 요구된다.
액체에 관한 hole theory 를 사용하여 여러가지 액체들의 표면장력과 표면 각층의 excess molar sulface entropy 들을 계산하였다. 표면 첫째층의 것은 이상적인 분자가 표면을 형성할 때의 값 Rln2보다 다소 큰 값을 보여주며 액체 내부에 들어감에 따라 점점 줄어들어 저온에서는 셋째층부터 거의 없어진다. 그리고 알곤, 질소, 메탄, 벤젠 및 할로겐들의 표면장력을 계산하여 측정치와 비교하였다.
토양내의 수분흐름을 이해하는 것은 토양수분의 시공간적 분포변화와 유출기작을 규명하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 설마천유역의 작은 사면에서의 장력측정 시스템을 구축하여, 3차원의 흐름방향에 대해 잠재적 흐름구배를 평가하고자 하였다. 또한 흐름구배를 평가하기 위한 일반적 산술적 계산방법인 평균적 흐름구배와 측정시스템의 구조적 영향 및 흐름구배의 공간적 평가 기준을 고려한 계산방법론을 개발하여 비교 평하였다. 3차원의 흐름방향은 사면의 지표경사를 기준으로 x, y, z축을 기준으로 하여, 각 축 방향에 해당하는 흐름구배 값과 흐름방향을 각각 계산하였다. 그 결과, 강우사상에 따른 토양내의 장력변화는 매우 민감하게 변화하였으며, 이에 따른 각 흐름구배 값과 흐름방향의 반응이 빠르게 반응을 하였다. 특히, 습윤, 건조기간동안의 흐름구배의 발달 및 방향이 바뀌는 천이되는 상태인 흐름 굽힘 현상(flow Bending)을 확인하였다.
본 연구에서는 토성에 따른 물의 이용효율을 높이면서 재배 작물의 생산성을 최대화하기 위한 효율적인 자동관개 로직을 개발하고자, 수분장력값을 관수 개시점으로 하여 물 공급 유지와 멈춤을 간헐적으로 수행하는 펄스형 관개방식과 측정한 수분장력값을 이용하여 토양수분량을 예측해 재배작물에 적합한 물량을 추가 투입하는 필요물량계산 관수방식을 적용하여 토성이 다른 실험베드에서 2년간 토마토 작물을 재배하면서 토양수분 함량과 장력의 변화를 측정비교하였다. 물공급 30초와 멈춤 30분 및 15분 조건을 이용한 펄스형 관수방식과 필요물량계산 방식에서 얻어진 수분장력값은 목표한 -20kPa 조건에 비해 각각 -42~-8kPa, -20~-10kPa로 나타나 필요물량 계산방식이 균일한 수분장력을 유지하는 측면에서는 유리하였으나 토양수분상태는 상대적으로 습하였다. 공시 토성 모두에서 수분함량은 수분장력에 비해 시간반응이 빠르면서 물공급에 따라 비례적으로 증가하는 경향이 뚜렷하였다. 수분변화 값은 펄스형 관수와 필요물량계산 관수방식의 경우 사양토 기준으로 각각 17~24%, 19~31%로서 펄스형 관수방식이 수분변화 값이 작으면서 시간에 따라 안정적인 값을 유지한 것으로 나타났는데 이는 물공급에 따른 수분함량의 시간변화가 수분장력에 비해 뚜렷하게 빠름과 관계가 있는 것으로 판단하였다. 이러한 결과로부터 펄스형 관수방식은 수분함량값을 이용하여 수분을 조절하는 것이 유리함을 의미한다.
There are two kinds of method to calculate the equivalent friction coefficients at V groove. One is to consider the firction in radial direction. The other is to neglect the friection in radial direction. The values calculated from the two methods is different of which ratio is in the range from two times to five times. So it is necessary to study which is correct in the view of force equilibrium and machine design.
본 연구는 형상반복법과 수정 라그랑쥐 방법으로 사장교 케이블의 초기장력과 기준길이를 계산하였다. 사장교의 거더와 주탑은 3차원 frame 요소로, 케이블은 비선형 트러스요소와 Ernst의 케이블 요소로 이상화하였다. 본 연구의 유한요소법에 의한 케이블의 초기장력과 실무에서 사용하는 시산법에 의한 케이블의 장력을 비교한 결과, 전자의 경우가 후자의 경우보다 적음을 알 수 있었다. 케이블의 기준길이는 비선형 트러스요소를 사용한 해석결과와 Ernst의 케이블 요소를 사용한 해석결과를 비교하였으며 두 가지 해석결과가 거의 일치함을 알 수 있었다. 또한 기준길이는 초기장력값을 나타내는 단순교의 지간과 거의 일치함을 알 수 있었다. 따라서 케이블의 기준 길이는 본 연구로부터 얻은 초기장력을 가진 단순보의 호의 길이를 나타냄을 알 수 있었다.
H. Eyring등의 액체의 구조에 관한 이론에 따라서 액체 사염화탄소의 partition function을 정하였다. 이 Partition function 에 쓰인 parameter $E_s,\;{\sigma},\;{\theta},\;V_s$ 등은 액체 안의 고체와 같은 분자의 고요한 값으로 새로운 방법$^{(4)}$으로 그 값들을 정하였다. 이렇게 정해진 Partition function을 써서 액체 사염화탄소의 몰부피, 증기압, 한계점, 증발엔트로피 및 표면장력 등을 계산하였다. 계산치와 실측치를 비교한 결과 몰부피와 증기압, 엔트로피의 값은 거의 일치하였다. 표면장력 또한 실험치와 좋은 일치를 보여주는 값을 얻었다.
사고선박을 예선(또는 예인선)을 이용하여 안전한 곳으로 이동시키기 위해서는 예인소요마력을 계산하여 예선의 척수를 결정해야 한다. 예선의 신속한 투입은 잠재적인 환경오염 및 사고선박의 2차적인 피해로의 확산을 예방할 수 있다. 하지만, 국내에는 아직까지 사고선박의 형태, 크기, 외력조건에 따라 지원되어야 할 예선의 척수 산정 및 최적의 배치방법에 대한 정량적이고 체계적인 결정 시스템이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실선을 활용한 소요마력 측정을 위한 실험방법의 제시와 상황에 따른 예선의 다양한 배치에 따른 장력 측정 방법을 제시하고, 이러한 실험을 통하여 얻은 결과를 이론계산 결과와 비교 분석함으로써 추후 구축하게 될 사고선박 예인지원시스템 프로그램 개발을 위한 이론식을 정립하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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