발파진동 및 소음은 일반적으로 발생원인이 사회간접자본의 건설이나 자원 의 개발이라는 공익성과 관련되는 것이 대부분이다. 최근에는 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 발파진동이나 소음에 대한 관심이 높고, 또한 많은 민원이 발생되고 있다. 아무튼 발파진동의 측정은 발파에 의해 발생하는 지반 및 구조물의 진동을 파악하여 발파진동 규제기준의 수행 여부를 평가하거나 또는 발파성능을 평가할 목적으로 관련 기관들에 의해 진동측정이 실시되고 있다. 따라서 규정의 준수에 대한 판정은 발파소음과 지반진동 측정의 정확도와 신뢰도에 의존하게 된다. 그러나 발파진동측정에 대한 통일적인 방법이나 지침이 없기 때문에 현장실무에서 측정방법이나 자료처리방법 등에 많은 어려움이 따르고 있다. 따라서 ISEE의 발파진동측정을 위한 실무지침을 중심으로 진동계측자료가 신뢰성을 보장하기 위한 작업의 일환으로 발파진동 측정시 고려해야 할 사항들에 대해 고찰함으로써 발파진동 측정방법에 대한 이해를 높이고자 한다.
현재 행해지고 있는 환경 기술자에 의한 공해성 환경영향평가와 택지조성사업, 터널공사, 각종 도로공사, 건물 해체 작업시 이루어지는 발파 기술자에 의한 발파 영향평가 및 토목. 건축 기술자들에 의해 시공현장에서 주로 행해지는 기타 건설 소음. 진동 영향평가는 진단 개념에서 볼 때, 측정목적과 측정대상에 따른 각종 기준적용과 측정방법 및 분석절차 상에서 몇가지 문제점을 안고 있으며 실제 현장 계측시에도 측정위치 선정, 센서부착 방법, 측정 횟수 및 측정 모드 선정 등에서 상당한 오류를 범하는 것을 종종 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 각종 소음. 진동 영향평가의 현실태 및 피해 대상물에 대한 진단시 우려되는 기준 적용, 측정 및 분석상의 문제점들을 조사하고 개선방안을 살펴봄으로써 소음. 진동 피해진단 기술을 정립하고 향후과제에 대해 논의하고자 한다.
U.S. Nuclear Regulatory Commission(NRC), Regulatory Guide(RG) 1.20(Rev.3, 2007년)은 원자로 냉각재계통, 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 및 기기에 대하여 압력변동 및 진동에 의한 잠재적 유해효과에 대한 평가를 요구한다. 그러나 증기발생기와 연결된 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 전체에 대하여 상세 해석하는 것은 매우 복잡하여 한계가 있다. 이 논문은 APR1400 원전의 종합진동평가(comprehensive vibration assessment program, CVAP)를 수행하기 위하여 증기발생기에 연결된 2차측 주요 배관의 음향공진과 펌프유발진동을 위한 간이평가 방법에 관한 것이다. 이 논문에서는 이러한 배관시스템의 잠재적 진동 원인이 무엇인지, 음향공진과 펌프유발진동의 가능성을 예방하기 위한 간이평가 방법은 무엇인지를 고찰하고자 한다. 이 논문은 APR1400 원전 증기발생기와 연결된 주증기 및 주급수 배관의 유동유발진동 간이평가를 위해 사용될 것으로 판단된다.
선박에서 발생하는 진동은 여객의 안락감을 결정하거나 승조원의 근무환경에 미치는 영향이 크므로 매우 중요하다. 선박에서 발생하는 진동은 선박의 속도를 좌우하는 추진방식의 발달과 가장 밀접한 관계가 있다. 이와 갈이 추진력을 발생하기 위하여 선박의 기관실에는 디젤엔진의 연속적인 폭발과정에서 기인하는 강력한 진동이 발생하게 된다. 진동이 인체에 미치는 피해는 생리적인 피해와 심리적인 피해로 발생하게 된다. 진동 환경에 인체가 노출되는 경우, 선내의 진동에 대한 평가는 국제표준화지침인 ISO 6954:2000(E)에 의해 정하고 있다. 본 연구에서는 선박에서 진동이 인체에 미칠 수 있는 영향을 평가하기 위해 ISO 6934:2000(E)에서 규정하는 지침에 의해 선박진동의 영향이 가장 큰 기관실, 기관제어설, 각종선실 및 선교 등에서 발생하는 진동의 크기를 측정 비교하여 평가한다.
반도체나 TFT-LCD등을 생산하는 정밀산업 공장구조물에는 진동에 민감한 수많은 정밀장비(검사 및 생산용 장비)가 청정실(Clean Room)에 설치되어 운용된다. 정밀장비는 정상운용을 위하여 주변에 각종 유틸리티 설비가 설치된다. 이러한 수많은 유틸리티 설비들과 그 밖의 많은 장비들로 인하여 공장 내 청정실에는 각종 수 많은 소음/진동원들이 산재해 있다. 이러한 소음/진동원으로 인하여 청정실 내에는 소음/진동의 환경을 저하시킨다. 이에, 본 연구에서는 정밀장비 주변에 설치 된 유틸리티의 가동으로 인하여 발생하는 진동으로 인하여 간헐적으로 정밀장비에 영향을 미치는 과도진동의 현상을 확인하고, 과도진동 현상에 대하여 정밀장비에서 제시한 진동허용규제치와 비교/평가하고, 진동허용규제치의 유효성에 대하여 확인하였다.
이미 현존하는 건물의 경우는 진동실험을 통하여 바닥판에서의 정확한 진동응답을 찾아낼 수 있으나, 현존하지 않는 건물을 설계하고 있는 단계에서는 계산식이나 컴퓨터에 의한 동적해석으로 그 값을 예측할 수밖에 없다. 이러한 과정에서 간편하게 접근할 수 있는 방법이 국내외의 진동평가방법이나 기술지침서에 소개도어 있는 진동응답식을 이용하는 방법이다. 현존하는 건물의 경우에서도 복잡한 진동실험을 하기 전에 간단한 예비적 평가를 하기 위하여 이러한 계산식이 이용되기도 한다.(중략)
원자력 발전소의 안전성 보장 및 신뢰성 향상을 위하여 시운전 단계에서 원자력 발전소내 안전등급에 해당하는 배관계통의 상태 확인을 위하여 각종시험을 하도록 되어있다. 특히 새로운 설계기념, 크기 또는 용량을 갖는 원자로 모델에 대해서는 필수적으로 건전성 평가를 하게 되었다. 이를 위해 발전소 건설기간에 시행하는 고온 기능시험 중에 원자로 주변 주요 시스템인 원자로 냉각재 루프 계통에 대한 건전성 확인을 위해 압전형 고온 가속도 센서를 이용하여 정상운전상태의 진동을 측정하여 시스템 진동거동을 규명하였다. 배관시스템의 일상운전상태는 유체의 흐름과 기기운전이 일정한 정상상태와 펌프의 기동 또는 정지 및 밸브의 급격한 개폐등으로 발생하는 과도상태로 나눌 수 있다. 따라서 두 가지 상태의 진동을 측정해야 한다. 배관계통은 정상운전 상태로 설계수명을 유지할 수 있어야 하므로 정상진도잉 최소화 되어야 한다. 진동 평가기준은 배관재질의 응력(S/N 커브) 곡선을 참조하여 설계수명내에 손상이 일어나지 않도록 재료의 허용응력을 산정하고 이를 진동변위로 환산하여 정한 것이며 이 값에 측정 데이타를 비교하여 1차계통 배관의 건전성을 확인하였다.
국외 환경 소음과 진동은 이미 세계보건기구(WHO)와 UN산하 환경기관에서 선언한 바와 같이 “전세계인의 문제”(“global issues”)로 분류 인식하고 있으며, 이들 문제점들에 대한 접근은 선진국들의 국민 복지정책의 가장 핵심적 요소로 관리하고 있다. 예를 들어, WHO가 출판한 공중소음에 대한 지침서[1], 그리고 유럽공동체의 전문가 그룹이 작성한 보고서[2]들은 최근의 환경소음에 대한 새로운 접근의 필요성, 새로운 측정 및 평가 방법, 그리고 인체에 미치는 복합적 영향들의 새로운 평가 기법 개발, 그리고 환경 개선을 위한 장기적 계획과 실천 방안들을 구체적으로 제시하고 있다.(중략)
최근 경수로 핵연료 손상 원인 중의 하나인 연료봉 마모(Fretting Wear)가 지지격자의 스프링력 저하뿐만 아니라 원자로 냉각재 유동에 기인한 집합체 진동(Self-excited Fuel Assembly Vibration)에 의해 유발될 수 있는 것으로 밝혀져 해외 연료공급자들은 새로운 연료개발시 집합체 유동시험을 수행하여 냉각재 유동에 의한 집합체 진동 여부를 확인하고 있다. 본 연구에서는 경수로 핵연료집합체에 대한 모드해석 및 진동시험으로부터 고유진동수 및 진동모드형태를 구하여 모의 집합체 유동시험 결과와 비교 평가하였고 냉각재 유동에 의해 과도한 집합체 진동이 발생됨을 확인하였으며 가연성흡수봉집합체를 삽입한 경우에 대한 유동시험 결과와도 비교하였다. 또한, 이들 집합체의 진동 변위량과 손상 연료의 마모량 분포의 상관성을 비교 평가하였다.
한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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pp.69-74
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1998
차량에서 인체가 노출되는 진동환경으로서 좌석과 바닥에서의 진동사이에 위상차가 존재하는 경우에 대한 인체의 반응을 주관평가 실험을 통해 분석하였다. 인체가 진동에 민감하게 반응할 뿐만 아니라 인체와 좌석으로 구성되는 진동시스템의 공진주파수와 관련된 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3 Hz의 주파수에서, 진동의 크기를 각각 0.25, 0.4, 0.63, 1.0, 1.6m/s$^{2}$로 변화시켜 가며 위상차가 인체의 안락성에 어떻게 영향을 미치는 지를 분석하였다. 두 진동간의 위상차는 진동량이 적을수록, 또 주파수가 낮을수록 인체의 안락성에 악영향을 미쳤다. 진동의 진폭이 0.25m/s$^{2}$ 일 때 위상차가 180.deg.인 경우의 불편함은 0.deg.인 경우보다 2.5배 정도 큰 것으로 나타났다. 특히 현가장치가 장착된 의자의 경우에는 좌석과 바닥진동의 위상차이가 안락성에 미치는 영향을 정량적으로 파악하여 인체-좌석 시스템의 공진주파수를 선정해야 함을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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