• 제목/요약/키워드: 축소모형실험장치

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축소 모형실험을 이용한 습윤-건조 반복작용이 옹벽 구조물의 거동에 미치는 영향 (Effect of Cycles of Wetting and Drying on the Behavior of Retaining Walls Using Reduced-Scale Model Tests)

  • 유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.25-34
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    • 2013
  • 본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 습윤-건조 반복과정에 노출되는 옹벽구조물의 거동에 관한 축소 모형실험 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 습윤-건조 과정을 모사할 수 있는 모형 옹벽 실험 장치를 구축하고 강우강도 및 뒤채움흙의 종류 등을 매개변수로하여 다양한 조건에 대한 실험을 수행하였다. 그 결과 강우로 인한 습윤-건조 반복 과정은 옹벽의 변위를 증가시키고 토압을 증가시키는 등 거동 측면에서 불안정성을 야기시킬 수 있는 인자로 검토되었다. 한편, 전반적으로 첫 번째 습윤-건조 사이클에서 변위가 가장 크게 발생하고 그 이후 습윤 사이클에서의 변위 증가량은 사이클이 진행되면서 감소되는 것으로 관찰되었다. 아울러 이러한 습윤-건조 반복과정의 영향은 뒤채움흙의 종류에 따라 그 정도가 차이나는 것으로 나타났으며 세립분 함유량이 클수록 습윤-건조 반복작용의 영향이 큰 것으로 검토되었다.

축소모형 실험을 통한 국내 화강암 풍화토의 산사태 예측 실험 연구 (A Study on Experimental Prediction of Landslide in Korea Granite Weathered Soil using Scaled-down Model Test)

  • 손인환;오용탁;이수곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.439-447
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    • 2019
  • 본 연구에서는 산사태 축소 모형 장치에 레이저 센서와 진동 센서를 설치하여 강우에 의한 사면 붕괴 시 토사의 미세 변위를 조기에 감지하여 붕괴 위험이 높은 사면에 대한 적절한 대책 마련과 사면 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 산사태 발생 시점을 예측하고자 실험을 실시하였다. 또한, 산사태 축소모형 실험을 통해 강우에 의한 토층의 거동 특성 및 간극수압과 수분과 같은 함수비 변화 특성을 분석하였다. 화강암의 풍화토로 인공사면을 조성한 다음 강우 조건을 200mm/hr와 400mm/hr로 달리하여 이에 따른 함수비(수압, 수분) 변화를 측정하고 지표 변위를 분석하기 위해 레이저 센서와 진동 센서를 적용하였으며, 영상분석을 위해 비디오 촬영을 하여 변위 발생시간을 상호 비교 분석하였다. 실험 결과 수분함량은 강우강도가 클수록 한계값 도달시간이 짧게 소요되는 것으로 나타났으며, 간극수압은 강우강도가 클수록 간극수압의 증가 시간이 짧은 것으로 나타났다. 산사태 모형실험은 현장 조건을 충분히 반영하지는 못하지만 진동 센서를 이용한 변위 발생 인지 시간을 측정한 결과 붕괴시점이 레이저 센서를 이용한 방법보다 보다 빠른 것으로 나타났다. 산사태 발생 시 센서를 이용한 지반변위 측정은 지속적인 연구를 수행할 경우 사면붕괴 예측 및 피해 저감 그리고 계측산업 활성화의 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

KT-23형 여객 차량의 상하 진동 해석 및 축소모형 실험 (Analysis and Small Scale Model Expriment on the Vertical Vibration of the KT-23 Type Passenger Vehicle)

  • 최경진;이동형;장동욱;권영필
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.266-273
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    • 2003
  • The purpose of this study is to obtain the effects of the parameters of the suspension system in railway rolling-stock for KT-23 type Passenger vehicle. According to the analysis and the small scale model car test. optimal condition was obtained for the stiffness ratio of secondary spring to primary spring of the suspension system and the mass ratio of the bogie frame to the car body. The analysis of the study shows that if the car body mass is increased or secondary stiffness Is lowered, the vertical vibration level is reduced and the passenger comfort can be improved. Especially, strong peaks are occurred in the frequencies corresponding to the rotational speed of driving axle and vehicle wheel. Hence, in order to obtain the dynamic characteristics through the small scale model car, the driving method of the vehicle on the test bench, rotational characteristics of the wheel and the natural modes of vehicle should be investigated and be modified.

낙하산 캐노피 전개특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Inflation Characteristics of Parachute Canopies)

  • 오세윤;김찬기;이종건;안승기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.11-19
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    • 2002
  • 낙하산 축소모형으로부터 캐노피의 전개시간과 최대 전개력을 측정하기 위하여 낙하산 캐노피의 전개특성에 관한 실험연구를 수행하였다. 시험에는 낙하산 모형을 풍동 유동장 내부로 사출하고 모형에 작용하는 항력을 측정하도록 하기 위한 장치가 사용되었다. 시간에 따른 전개력 변화특성과 최대 전개력이 획득되었으며, 전방체로 인한 후류효과를 비롯한 이들 공력특성에 대한 비교평가를 실시하였다. 링슬롯형 낙하산의 경우 기존의 시험자료들에 비해 약 10~40% 가량 빠른 전개특성을 보였으며, reefing 형상의 리본형은 기존의 결과들과 잘 일치하였다.

36-펄스 전압원 컨버터로 구성된 Back-to-Back HVDC 시스템의 실험적 분석 (Experimental Analysis of Back-to-Back HVDC System Composed of 36-pulse Voltage Source Converter)

  • 박용희;조윤호;이두영;이동근;한병문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.66-68
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    • 2006
  • 본 논문은 펄스 삽입 보조 회로를 갖고 있는 12-펄스 브리지 4대를 사용한 36-펄스 back-to-back 전압원 컨버터를 제안한다. 제안된 back-to-back 전압원 컨버터는 교류 연계점에서 유효전력과 무효전력의 독립적인 제어가 가능하다. 펄스 수를 증가하는 원리는 이론적 접근을 사용하여 분석되었다. 제안된 시스템의 동작 타당성은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어의 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 하드웨어 구현 타당성을 검증하기 위해 축소모형을 제작하고 실험에 의해 분석하였다. 제안된 back-to-back 전압원 컨버터는 HVDC와 FACTS 장치로 널리 사용될 수 있다.

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인버터식 무효전력보상기에 의한 송전선로의 직렬보상 특성해석 (Series Compensation Analysis of Transmission Line using Inverter-type Var Compensator)

  • 한병문;한경희;신익상
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • 본 논문에서는 송전선로에 직렬로 삽입되어 선로의 리액턴스를 동적으로 보상하는 인버터식 직렬보상기에 대한 동적 응동 해석을 기술하고 있다. 이 직렬보상기는 다중펄스로 동작하는 전압원인버터와 결합변압기, 그리고 제어장치로 구성되어 있으며, 점호각을 조절하여 선로의 리액턴스를 가변하고 용량성 뿐만 아니라 유도성 보상도 가능하다. 이 보상기로 선로의 리액턴스를 감소시키면 전송 유효전력의 증각가 가능한데, 이러한 효과를 본 논문에서는 단일기-무한대-버스 전력계통에 대해 EMTP를 이용한 시뮬레션으로 확인하였으며, 또한 축소모형 제작과 실험을 통해 실험적으로 확인하였다.

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지하철 진동에 대한 철골건물 기초진동 절연장치의 개발 및 진동대 실험 (Development and Shaking Table Tests of a Base Isolator for Controling Subway Train-Induced Vibration of a Steel Building)

  • 김진구;송영훈;권형오;허영
    • 소음진동
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    • 제7권5호
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    • pp.789-796
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    • 1997
  • In this study a conventional rubber mount and a new form of base isolator made of steel spring coated with natural and articial rubber were manufactured and tested on a shaking table to investigate the capacity of reducing the vertical vibration of a building induced by subway train. The model structure used in the test is a 1/4 scaled steel structure, and a white noise input and train vibration records were used to check the effectiveness of the isolators. According to the results all three types of isolators turned out to perform effectively in reducing the acceleration and the natural rubber-coated one is ranked best among the isolators. However the vertical displacement of the model is increased due to the instolation of the bearings, and the safty against the lateral load induced by earthquake ground motion should be provided to be able to apply the system to the real buildings.

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기초격리된 구조물의 내진성능평가를 위한 실험기법 (Experimental Techniques for Evaluating Seismic Performance of Base-Isolated Structure)

  • 윤정방;정우정;김남식;김두훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.45-58
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    • 1997
  • 본 연구에서는 다양한 입력지진에 대해서 기초격리된 구조물의 내진성능 평가를 위해서 진동대실험과 유사동적실험을 수행하였다. 본 논문의 목적은 다음과 같다. 하나는 진동대실험을 통하여 강한 지진의 발생시 저층의 구조물에 대한 기초격리시스템의 내진성능을 평가하는 것이고 다음으로는 진동대실험결과와 비교하여 기초격리시스템에 대한 유사동적실험기법의 적용성 및 신뢰성을 증명하는 것이다. 진동대실험은 적층고무받침을 이용하여 기초격리된 1/4 축소모형의 3층 철골구조물의 대상으로 하였다. 유사동적실험에서는 부분구조기법을 사용하여 단지 기초격리시스템만을 대상으로 실험되며 전체구조물의 지진응답은 컴퓨터 내에서 직접적분을 이용하여 계산된다. 진동대실험결과와 비교할 때 부분구조기법을 사용한 유사동적실험은 기초격리된 구조물의 동적응답 평가에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 대부분의 하중하에서 기초격리장치가 사용된 구조물의 경우에는 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 감소의 폭이 크지 않았다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.

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부유식 해상풍력발전기용 반잠수식 계류 풀리의 강도 성능평가를 위한 구조해석과 축소 모형시험 (Structure Analysis and Scale Model Test for Strength Performance Evaluation of Submersible Mooring Pulley Installed on Floating Offshore Wind Turbine)

  • 송창용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.479-487
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    • 2023
  • 최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

KERI 시뮬레이터 적용을 위한 TCSC 시스템 설계 (The Design and Implementation of TCSC System for KERI Simulator)

  • 전진홍;김광수;김지원;전영환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.220-223
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    • 2003
  • 본 논문에서는 한국전기연구원에서 보유하고 있는 아날로그형 전력계통 시뮬레이터인 KERI 시뮬레이터에 적용하고자 개발 중인 TCSC 시스템 시뮬레이터의 설계 방법과 적용 결과를 제시하고 한다. KERI 시뮬레이터는 전력계통시스템을 모의하기위해 한국전기연구원에서 보유하고 있는 실험장비로 3개의 동기발전기와 345kV 송전선로 모델, 각종 계통 설비의 축소 모형으로 구성되어 있다. 지금까지 UPFC, STATCOM과 같은 FACTS 모의장치의 계통 적용을 검토하기 위한 연구가 이루어져 왔다.

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