• 제목/요약/키워드: 중력식

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수직도 조정이 가능한 콘크리트 중력식 해상풍력 지지구조물 연결부 설계 (Design of Vertically Adjustable Transition Piece of Concrete Gravity Based Substructure for Offshore Wind Turbine)

  • 심운보;안진영;곽동우;배경태;지광습
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.42-51
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    • 2018
  • 해상풍력 지지구조물은 설치과정에서 수직도 오차가 발생하여 풍력발전기 전체 구조의 안전성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 콘크리트 중력식 해상풍력 연결부에서 PS 앵커와 앵커체결구 그라우트를 사용하여 수직도를 조정할 수 있는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 연결부는 5MW급 해상풍력 지지구조물에서 발생한 수직도 오차를 최대 $0.5^{\circ}$까지 보정하는 것을 목표로 하였다. 우선, 수직도 조정이 가능한 해상풍력 연결부에 대해 주요 부재별 설계안과 설계절차를 제안하고, 제주도 해상지역을 대상으로 설계 제원을 산출하였다. 그 후, 설계 제원에 대해 비선형 3차원 유한요소해석을 수행하여 설계안의 적정성을 검토하였다. 검토 결과, 하중 전달 메커니즘과 연결부 발생 응력 확인을 통해 제안 설계안은 $0.5^{\circ}$의 수직도 오차를 보정하여도 안전하다고 판단하였다.

지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분의 모델링 (Modeling of Force Components Acting on Quay Walls During Earthquakes)

  • 김성렬;권오순;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.107-121
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    • 2003
  • 중력식 안벽의 내진 안정성을 분석할 때, 중력식 안벽에 발생하는 하중성분의 크기와 위상관계를 명확히 결정하는 것이 중요하다. 일반적으로 안벽에 발생하는 하중성분은 안벽 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있으며, 각 하중성분들의 크기와 위상관계는 배면지반에 발생하는 과잉간극수압의 크기에 따라 변한다. 벽체배면과 뒤채움 토체 사이의 접촉면에서 발생하는 동적작용력은 이러한 힘들의 상호작용에 의하여 발생한다 본 연구에서는 벽체 작용하중 산정식들로부터 구한 각 하중성분들의 크기를 조합하여 배면 동적작용력의 크기와 위상변화를 배면 과잉간극수압의 함수로써 산정하는 간단한 하중산정 모델을 제안하였으며, 진동대 실험결과와 이 모델의 예측결과를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다.

MATLAB GUI 환경기반 신뢰성 설계기법의 개발 (Development of Reliability-Based Design Program based on the MATLAB GUI Environment)

  • 정신택;고동휘;박태훈;김정대;조홍연
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.415-422
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    • 2010
  • 국제 설계규준의 변화로 다양한 신뢰성 설계기법(절차)이 개발되어 있으나, 기존의 결정론적 설계에 익숙한 기술자가 사용하기 적합한 가시환경 신뢰성 해석 프로그램의 개발은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 신뢰성 설계 종사자가 보다 효율적으로 설계를 수행하고, 보다 개선된 작업환경에서 수월하게 설계인자 정보를 입력하여 해안구조물의 신뢰성 설계를 가능하도록 하는 GUI 환경 설계프로그램을 개발하였다. GUI 환경은 최근 Matlab 7.1 환경에서 제공하는 GUIDE (Graphic User Interface Development Environment) 도구를 이용하였다. 개발된 모델의 신뢰수준 파악을 위하여 신뢰성 설계 프로그램의 Level II, Level III 방법을 이용하여 산정한 결과 방파제 피복블럭과 중력식 안벽의 활동모드 파괴확률은 각각 55.4~55.7%, 0.0006~0.0007% 범위로 파악되었다. 기존의 설계결과에 따른 파괴확률은 피복블럭의 경우 55.6%, 중력식 안벽의 경우 0.0018% 정도로, 정확한 설계인자가 가용한 피복블럭은 본 프로그램을 이용한 경우와 정확하게 일치하고 있으나, 설계인자 정보가 부족한 중력식 안벽의 경우에는 동일한 설계 인자의 입력이 제약된 차이로 인하여 활동모드 파괴확률이 차이를 보이고 있는 것으로 판단할 수 있으나 그 파괴확률의 정도는 일치하고 있는 것으로 파악되었다.

가압식 그라우팅 쏘일네일 보강사면의 거동분석 (Stability Analysis for a Slope Reinforced with Pressure Grouted Soil Nails)

  • 김용민;윤여혁;이성준;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.39-52
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소해석 및 전단강도 감소기법을 적용하여 가압식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 시공 단계를 고려한 사면안정 해석을 수행하였으며 무보강 자연사면 및 중력식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 안전율과 비교함으로써 가압식 그라우팅 쏘일네일의 사면 보강효과를 분석하였다. 그 결과, 가압식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 안전율이 중력식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면에 비해 50% 이상 크게 나타났으며, 쏘일네일의 길이가 증가할수록 가압에 따른 보강효과가 우수한 것으로 나타났다. 또한 가압에 의해 사면 활동파괴영역이 확대됨에 따라 사면 전단저항 능력이 증가하는 것을 확인하였으며, 쏘일네일의 인발저항력이 사면보강에 가장 큰 영형을 미치는 것을 알 수 있었다.

우리나라 수준점의 중력기반 정표고 결정 (The Determination of Orthometric Height based on Gravity in Korea)

  • 이유정;최윤수;김재명;송현근
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.281-282
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    • 2010
  • 우리나라의 수직기준은 인천만의 평균해수면으로 이 높이를 기준으로 수준점의 표고를 결정한다. 현재 우리나라 수준점의 고시성과는 실제 중력의 영향을 고려하는 대신 정규중력식에 의한 타원보정량을 계산하여, 높이차를 보정한 뒤 수준원점을 고정하고 최소제곱법을 수행하여 산출한 정규표고이다. 하지만 우리나라의 경우 산지가 많아 지형의 기복이 심하고 산맥을 가로지르는 수준노선이 있어 중력에 의한 영향을 무시할 수 없으나 현재 그 영향을 고려하고 있지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 항공 중력데이터를 이용하여 수준점의 중력값을 산출한 뒤 정표고를 산출하여 현재 사용하고 있는 고시좌표와 비교해 보고자한다.

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지진 시 파괴면을 고려한 중력식 안벽의 영구변위 평가 (Estimation of Permanent Displacement of Gravity Quay Wall Considering Failure Surface under Seismic Loading)

  • 한인숙;안재광;박두희;권오순
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.15-26
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    • 2019
  • 지진에 대한 중력식 안벽의 안정성은 구조물의 허용변위를 기준으로 평가하며, 외력으로 발생하는 변위를 계산하기 위하여 Newmark 활동블록 이론에 기초한 변위 경험식 혹은 수치해석을 사용한다. 수치해석의 경우 복잡한 지형 및 구조물에 대한 정밀한 분석이 가능하나 적절한 입력변수 및 환경설정의 어려움으로 전문가가 아니면 신뢰성 있는 결과 도출에 한계가 있다. Newmark 법의 변위 경험식은 지진파만을 가지고 영구변위를 추정하기에 수치해석보다 간편하여 널리 사용되고 있다. 하지만 변위 경험식들은 구조물의 특성과 활동면에 대한 파라메터가 없으며, 강체로 가정된 활동면에서 흙의 비선형 거동과 구조물과의 상호작용을 고려하지 않았다. 따라서 중력식 안벽의 지진 안정성 평가를 위해서는 앞서 언급한 한계점을 보완하는 새로운 변위 경험식이 필요하다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 구조물 뒷채움재의 응답특성을 분석하여 최적의 활동면 산정법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 유한요소해석을 수행하여 다양한 지진파에 따른 응답특성과 응력-변형률 관계를 분석하였다. 그 결과 뒷채움재의 응답특성과 활동면은 입력 지진파에 따라 달라지는 것으로 나타났다.

다열 부유식 방파제 해석을 위한 유한요소모형 (Finite Element Model for Analysis of Multiple Floating Breakwaters)

  • 박우선;이호찬;정신택
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.256-262
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    • 2002
  • 최근 육지 환경의 부족, 육상자원의 고갈 및 휴양시설의 개발에 따라 해양 공간 이용문제가 대두되면서 항만의 연안역 이용이 다변화되고 있다. 해양의 효율적 개발과 사용을 극대화하기 위해 일반적으로 방파제의 설치를 고려할 수 있다. 하지만 기존에 사용하던 착저 중력식 방파제는 수심이 깊어짐에 따라 여러 한계점을 노출하고 있다. (중략)

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습식산화반응을 통한 중력식반응기로부터의 슬러지 처리 및 유기산 생산 공정모사 (Simulation Analysis of Sludge Disposal and Volatile Fatty Acids Production from Gravity Pressure Reactor via Wet Air Oxidation)

  • 박권우;서태완;이홍철;황인주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.248-254
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    • 2016
  • 오늘날 폐수처리는 슬러지의 증가와 환경규제의 이유로 매우 중요해지고 있다. 슬러지처리는 폐수처리플랜트에 있어서 운영비의 50%를 차지하므로 슬러지 분해에 있어서 경제성 있는 방법이 대두되고 있다. 습식산화 반응은 폐수의 유기물을 효과적으로 제거해주고 슬러지 분해 뿐만 아니라 바이오연료의 전구체로 쓰일 수 있는 휘발성 유기산이 부산물로도 나온다. 습식산화 반응은 고온 고압의 높은 조건의 단점이 존재하지만 중력식 반응기를 통한 수두압으로 운영비를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 Aspen Plus를 이용하여 아임계 조건에서 PSRK 상태방정식을 이용하여 공정모사 하였다. 중력식 반응기의 길이, 산화제 종류, 슬러지 유량과 산화제 주입 위치에 따라 사례 연구를 해보았으며 중력식 반응기 1000 m, 유량이 2 ton/h일 때에 유기물의 전환률은 92.02%, 유기산 효율은 0.17 g/g이였다.

중력하중에 대하여 설계된 RC 골조의 내진 저항력 추정식의 유도 (Derivation of Estimating Formulas for Seismic Strength of RC Frames Designed to Gravity Loads)

  • 이영욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.63-71
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    • 2002
  • 중력하중에 대하여서만 설계되고 내진에 대하여 설계되지 않은 6층 미만의 RC 골조를 대상으로 내진 저항력에 대한 추정식을 유도하였다. 추정식의 산정을 위하여 기둥 소성 힌지 붕괴기구와 보 소성 힌지 붕괴기구의 2가지 경우를 가정하여 이론식을 유도하였으며, 이를 4층 및 3층 건물의 push-over해석과 비교하였다. 연구 결과로, 중력 하중에 대하여서만 설계된 구조물의 내진 저항력은 bay수의 증가와 크게 관계가 없으며 저층일수록 증가하는 기존의 연구 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다. 설계시 기둥의 철근 강도와 철근비가 증가할수록 내진 저항력이 증가함을 알 수 있었다. 또한 스팬의 길이보다는 기둥 춤의 크기가 내진저항력에 더 많은 영향을 미침을 알 수 있었다.