• 제목/요약/키워드: 파열시험

검색결과 133건 처리시간 0.023초

API X80 라인파이프강의 샤르피 충격 시험 시 발생하는 파열 현상 연구 (Separation Phenomenon Occurring during Charpy Impact test of API X80 Linepipe Steels)

  • 신상용;홍석민;배진호;김기수;이성학
    • 대한금속재료학회지
    • /
    • 제47권3호
    • /
    • pp.155-168
    • /
    • 2009
  • In this study, microstructural investigation was conducted on the separation phenomenon occurring during Charpy impact tests of API X80 linepipe steels. Particular emphasis was placed on the role of microstructural phases present in the API X80 steels such as acicular ferrite, bainite, and hard secondary phases. Detailed microstructural analysis of fractured impact specimens showed that highly elongated bainite worked as prior initiation sites for separations, and that the number and length of separations increased with increasing volume fraction of bainite. In the steels having high work hardenability, tearing-shaped separations were found because the hammer-impacted region was seriously hardened during the impact test, which led to the reduction in the impact toughness. As the test temperature decreased, the tendency of separations increased, but separations were not observed when the cleavage fracture prevailed at very low temperatures. Thus, the minimization of the formation of bainite and secondary phases in the steels would be beneficial for preventing or minimizing separations because separations deteriorated low-temperature impact toughness.

수록 한지의 초지방식과 도침이 강도적 성질에 미치는 영향 (The Effect of Paper Making Methods and Dochim of Handmade Korean Paper(Hanji) on the Strength)

  • 전철
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.134-143
    • /
    • 2002
  • 본 시험은 외발뜨기 한지와 쌍발뜨기 한지의 물리적 특성과 도침이 지질에 어떠한 영향을 미치고 있는지를 구명하고자 검증된 토착한지와 오늘날 전통식으로 제조한 한지, 그리고 개량 한지를 대상으로 했다. 외발뜨기 한지는 치우치지 않는 강도적 특성 때문에 실제 사용할 때, 강하고 질기며 잘 해어지지 않는 종이임을 알 수 있었다. 이처럼 질기다고 느껴지는 것은 좋은 원료와 토착식 제법으로 여러 장 겹쳐서 절대적인 강도를 향상 시켰기 때문이었다. 그러나 상대적 강도인 지수비교에서는 기타 한지와 큰 차이가 없었다. 도침은 내절도를 두드러지게 향상시키며 열단장과 파열지수를 높이는 역할을 했다. 특히 열단장(인장강도)의 향상을 가져왔다. 섬유 배향성을 고려하지 않고 초지한 외발뜨기 한지를 쌍발뜨기 한지와 비교해 보면 가로·세로의 강도 차이가 약간 적다는 것 외에 특별히 뛰어난 점이 없다는 것을 알 수 있었다.

진동대 실험을 통한 밸브실 시스템의 내진성능 평가 (Evaluation of Seismic Performance of Valve Chamber System by Shaking Table Tests)

  • 정영수;이경석;유진석;정형채
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.46-52
    • /
    • 2024
  • 연약지반에서의 도로 침하 및 지진에 의한 누수 및 수도관의 파열에 따라 배관시스템용 신축이음장치의 구조적 안전성이 강조되고 있다. 일반적으로 배관 시스템의 다양한 손상을 방지하기 위해 신축이음에 금속 벨로우즈 사용하고 있다. 본 연구에서는 밸브실 시스템의 내진 성능을 평가하기 위해 진동대를 이용하여 내진시험을 수행하였다. 밸브실과 강관연결부의 구조적 안전성 평가를 위하여 신축이음(벨로우즈) 및 일반배관을 적용하였으며, 변형률 게이지를 부착하여 지진동에 의한 영향을 분석하였다. 진동대 실험결과, 일반배관이 적용된 경우보다 신축이음(벨로우즈)을 설치한 경우에 밸브실 구조체 및 유입·유출관의 변형율 1/100 및 1/20 수준으로 감소를 확인하였다.

경량칸막이 벽체를 통한 다중구획공간에서의 화재위험성에 관한 연구 (A Study on Fire Hazards in Multiple Compartments with Lightweight Partition Walls)

  • 박상민;최수길;진세영;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.14-21
    • /
    • 2020
  • 본 논문은 ISO 9705 2/5축소모델 2개를 실내 공간구획에 사용되는 경량칸막이를 이용하여 구획 한 후 ISO 9705 시험을 재현하여 이면부로의 화재위험성에 관한 연구이다. 실험 시료는 시공 시 가장 많이 사용되고 있는 SGP 칸막이, 스터드 칸막이, 그라스울 패널, 우레탄폼 패널, 샌드위치 패널, 유리 칸막이를 선정 하였고, ISO 9705시험 기준에 따라 버너에 점화 전 측정 장치와 데이터의 기록을 시작하여 120 s간 유지시켜 안정화를 취하고, 점화 후 600 s 동안 100 kW, 이후 600 s 동안 300 kW까지 증가하였다가 종료 후 180 s동안 관찰하여 이면부로의 화재 위험성 및 벽체의 화재 패턴을 분석하였다. 점화원에서 발생된 열량으로 인한 최대 이면온도는 SGP 칸막이 67.7 ℃, 스터드 칸막이 55.1 ℃, 그라스울 패널 52.4 ℃, 샌드위치 패널 727.4 ℃, 우레탄폼 패널 561 ℃, 유리 칸막이 630.5 ℃로 측정되었다. 샌드위치 패널과 우레탄폼 패널의 경우 내장재에 용융으로 인한 가연성 가스의 폭발 현상이 발생하였고 강화유리는 수열부와 비수열부의 온도차이로 인하여 유리가 파열되며 인접구획실로의 화재 위험성이 높은 것으로 판단된다.

토착한지의 특성 - 외발 초지법 분류를 중심으로 - (Properties of Indigenous Korean Paper(Hanji) - Classification of Oebal(single frame)Papermaking Methods -)

  • 전철;김성주;진영문
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.88-104
    • /
    • 1999
  • 본 시험은 외발 뜨기 한지와 쌍발 뜨기 한지를 구분하고 각각의 물성 차이 중 특히 4가지 강도에 대해 상대적 우위와 가로 세로 강도의 차이를 파악했다. 그 결과, 섬유 배향성을 특별히 고려하지 않은 외발 뜨기는 쌍발 뜨기와 비교해 가로, 세로 강도 차이가 다소 적다는 것 외에 특별히 뛰어난 점이 없다는 것을 알 수 있었다. 외발 뜨기 한지가 질기다고 느껴지는 것은 좋은 원료와 토착식 제법으로 여러 장(2~8장) 겹쳐서 절대적인 강도를 향상시켰기 때문이며 상대적인 강도인 지수비교에서는 큰 차이가 없었다. 또한 부가적으로 도침의 효과를 파악할 수 있었다. 도침은 내절도를 두드러지게 향상시켰으며 인열지수(인열강도)를 뺀 열단장과 파열지수(파열강도)를 높이는 역학을 했다. 특히 열단장(인장강도)의 향상을 가져왔다. 그리고 토착식 제법의 외발 뜨기는 여러 겹을 겹칠수록 인열지수가 증가(다른 강도에 비교해 상대적인 증가임)하는 경향을 보였다. 그러므로 도침과 토착식 한지는 서로 부족한 강도를 훌륭히 보완하는 역할을 했음을 알 수 있었다. 따라서 섬유 배향성을 고려하여 초지하고 도침을 실시해야 외발 뜨기 고유의 강도적 특징을 살릴 수가 있음을 알 수 있었다. 그리고 오늘날에 토착 외발 뜨기 방식으로 제조된 전통 한지들은 전체적인 강도면에서 토착 한지류와 비슷했으며 2겹지의 경우엔 가로 세로 강도차이도 토착한지 수준이었다. 그러나 강도들간의 우열 특성에서는 인열강도가 특히 낮았던 쌍발 뜨기 한지와 전체적으로 고른 강도를 보인 토착 외발 뜨기 한지의 중간에 위치하여 개선의 여지를 찾을 수 있었다.

  • PDF

항공기 Bulkhead 체결구조의 균열 원인 및 개선에 관한 연구 (A Study on the Cause and Improvement of Crack in the Installing Structure of the Bulkhead of Aircraft)

  • 최형준;박성제
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.448-454
    • /
    • 2020
  • 본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조결함의 원인을 규명하고 개선형상에 대한 구조 건전성을 확인하고자 한다. 항공기 균열은 Bulkhead 체결구조로서 연료탱크 경계 Web 파열로 인한 연료누유 현상에서 식별되었다. 균열의 특성을 확인하기 위해 파단면을 분석하였고 반복하중에 의해 균열이 진전되어 최종 파단으로 이어지는 피로파괴로 판단하였다. 또한 다중 시작점에서 균열이 시작되는 것으로 소재의 결함이 균열의 주요 원인으로 판단되지 않는다. 항공기 운용 중 발생하는 기동하중에 대한 균열 영향을 확인하기 위해 항공기 지상 및 비행시험을 통해 분석을 수행하였다. 항공기 운용 중 균열 부위의 하중 측정 데이터와 항공기 설계하중과의 비교를 통한 분석 결과 측정하중은 설계 대비 30% 수준으로 파손을 유발할 수준은 아니라고 판단하였다. 항공기 운용 시 진동하중의 원인으로 조립 및 단품 제작공차가 최대 0.06inch 발생할 수 있는 Gap을 검토하였고, 분석결과 균열부위에서 큰 응력인 약 32ksi가 발생하였다. 또한 Pre-Load에 의해 M.S.(Margin of Safety)가 +0.71에서 +0.34로 약 50%이상 감소되는 것으로 확인되어 항공기 설계 하중과 조합 시 균열 가능성이 급격히 증가하였다. 따라서 항공기 균열부위에 대하여 구조 보강 및 Gap 제거를 통해 결함을 개선하였다. 개선형상에 대하여 구조강도 해석 결과 Bulkhead는 허용응력 대비 M.S.가 약 +0.88이고 Fitting 형상은 약 +0.48로서 충분한 마진이 확보되었다. 또한 수명해석 결과 형상 개선 전 수명인 약3,600 시간 대비 개선형상은 약84,000 시간으로서 항공기 설계수명 대비 구조건전성을 확인하였다.

저식염 고추장 저장시 항균물질 혼합첨가의 영향 (Effect of Combined Use of Anti-microbial Materials on Storage of Low Salted Kochujang)

  • 한선미;김동한
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제51권4호
    • /
    • pp.281-287
    • /
    • 2008
  • 저식염 고추장 제조시 알콜 또는 알콜에 겨자나 키토산을 혼합 첨가한 고추장을 1년간 숙성시켜, $30^{\circ}C$에서 12주간 저장하면서 미생물상과 이화학적 특성 변화를 비교하였다. 고추장의 amylase 활성은 저장 중에 급격히 감소하였고, 저온살균 처리구에서 낮았다. 산성 protease 활성은 저장 중에 증가하였으나 중성 protease는 저장 4주 이후에 서서히 감소하였다. 고추장 중의 효모수는 저장 중에 조금 증가하였으나 세균수는 감소하는 경향이었고, 시험구간의 차이는 없었다. 고추장의 색은 저장 중에 a값은 감소하였으나 L-과 b-값은 저장 4주에 증가한 후에 감소하였고, ${\Delta}E$값의 변화는 4주에 제일 심하였다. 고추장의 수분과 수분활성도는 저장 중에 감소하였으며 수분활성도는 부원료 첨가구들에서 높았다. 고추장의 pH는 저장 중에 저하하였으나, 적정산도는 저장 4주 이후에는 감소하였으며 알콜에 겨자나 키토산을 혼합 첨가한 고추장에서 높았다. 산화환원전위는 저장 4주에 증가하였으나 그 이후에는 감소하였고 부원료 첨가구에서 낮았다. 총당과 환원당은 저장 중에 감소하였으나 부원료 첨가구에서 높았다. 알콜은 저장 중에 증가하나 알콜 첨가구들은 감소하였다. 아미노태 질소와 암모니아태 질소 함량은 저장 중에 감소하였으며 부원료 첨가 고추장에서 아미노태 질소 함량이 낮았다. 따라서 부원료를 첨가한 저식염 고추장을 장기간 숙성시키면 저장 중에 가스 발생이 없어 유통 중에 포장용기의 파열이나 변색이 적고, 환원당과 아미노태 질소의 감소가 적어 품질저하 요인이 상대적으로 적은 것으로 판단되었다.

주철근 겹침이음된 RC교각의 근단층지반운동에 대한 진동대 응답과 분석 (Shake Table Response and Analysis of RC Bridge Piers with Lap-Spliced Steel under NFGM)

  • 정영수;박창영;홍현기;박지호;심창수
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.451-458
    • /
    • 2008
  • 근단층지반운동 (near fault ground motion, NFGM)은 일반적으로 진앙거리가 약 10 km 이내인 지역에서 관측되는 장주기 성분의 펄스 형태를 갖는 지반운동으로서 단층의 파열 진행 방향이 전단파의 진행방향과 일치한다. 이들 두 파가 유사한 속도를 갖을 경우 서로 간섭을 일으키어 펄스 형태의 속도파를 발생시키며 단층에 수직한 방향의 속도성분에서 큰 펄스가 발생한다. 강진 지역에서는 NFGM에 대하여 많은 연구가 수행되었으나 우리나라와 같은 중저진 지역에서는 매우 미흡한 실정이다. 최근 국내에서도 NFGM에 대한 모델링을 제시되었다. 따라서 이들이 발생할 경우의 피해에 대해 많은 관심이 고조되고 있다. 최근까지 국내에서 수행된 RC 교각에 대한 내진 실험은 축소 모형의 경우 국내에 있는 진동대 용량의 한계 및 지진에 의한 교각 상부 구조물의 가속력 구현 방법의 어려움 등으로 수행하기 힘든 여건이 있었다. 그리고 주로 원역지진지반가속도 (far fault ground motion, 이후 FFGM)를 모형화한 준정적 (Quasi-static) 혹은 유사동적 (Pseudo-dynamic) 실험으로 이루어져 왔다. 그 결과 RC교각은 내진성능을 위하여 충분한 연성도를 확보하고 있어야 하는데 소성힌지영역 내에 주철근의 겹침이음이 있게 되면 겹침이음부의 조기파괴가 발생하게 되어 세계 각국의 내진설계규정은 교각의 소성힌지구간에서 주철근겹침이음을 금지하고 있다. 따라서, 이 연구는 주철근의 겹침이음을 시험변수로 가진 RC 교각의 내진성능을 근단층지반운동에 대해서 평가하기 위해서 축소모형을 제작하고 진동대 실험을 수행하였다.

지상식 LPG 저장탱크의 외부화재에 의한 BLEVE 가능성 해석 (A Study on the Probability of BLEVE of Above-ground LP Gas Storage Tanks Exposed to External Fire)

  • 이승림;이영순
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.19-23
    • /
    • 2003
  • 최근 국내에서도 정량적 위험성 평가 기법을 위험시설물에 도입하여 위험도를 관리하면서 LPG 저장탱크에 대한 사고후 피해영향평가에 대한 연구는 다각적으로 이루어지고 있으나 BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, BLEVE)의 조건 및 메커니즘 규명에 대한 연구는 별로 이루어지고 있지 않다. 따라서, 본 고에서는 상대적으로 위험성이 큰 지상식 LPG 저장탱크의 BLEVE 가능성에 대해 외국의 Pilot 탱크 시험 결과 및 BLEVE 발생을 위한 소요입열량 계산값을 이용한 연역적 계산방법을 통해 BLEVE 조건 및 가능성을 정량화하여 규명코자 하였다. 또한, 산출된 탱크의 파열압력(burst pressure)과 충전량에 의해 보정된 액 온도를 사용해서 그려진 BLEVE map을 이용하여 BLEVE 조건에서 액위($\%$)가 BLEVE에 어떤 영향을 미칠 것인가를 규명하였다. 계산결과, 탱크 plate 온도가 $600^{\circ}C$이고, 탱크내부 액온도가 $53^{\circ}C$ 일 때 액충전량은 $43.68\%$ 이상일 경우에 BLEVE의 발생이 가능하다는 결과를 얻었다. 또한, 부천 대성에너지 LPG 충전소와 동일한 사양인 15톤 프로판 탱크를 모델로 하여 BLEVE가 발생하기 위한 외부 누출 및 외부화재 조건을 PHAST(Version 6.00) 및 EFFECTS(Version 2.1) 프로그램을 이용해 계산한 결과 액상 누출시 누출상당직경은 7.2mm, 이상 누출시 누출상당직경은 17.6mm 이상일 경우에 BLEVE가 발생 가능한 최소한의 풀화재 생성조건이 되었고, 풀화재의 크기는 최소 직경 3.3m, 높이 10.4m 이상의 풀화재가 전제되어야 한다는 결과를 얻을 수 있었다.

  • PDF

CNG버스 사고원인 분석에 근거한 안전성 향상 방안에 대한 연구 (Suggestions for Safety Improvement of CNG Bus Based on Accident and Failure Analysis)

  • 윤재건;윤기봉
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.69-76
    • /
    • 2008
  • 2005년부터 최근까지 국내의 CNG버스 사고가 3건 보고되었다. 1차와 2차 사고의 원인은 용기 결함 및 관리 결함으로 밝혀졌고 3차 사고는 가스 누출에 의한 화재로 판명되었다. 3건의 사고의 근본원인을 분석하여 CNG 버스의 안전성을 확보하는 방안을 제안하였다. 또한 용기폭발의 파괴력을 이론적으로 계산하고, 피해결과 예측 프로그램(PHAST)의 결과와 비교 고찰하였다. 이론적으로는 120 l, 20MPa의 메탄용기가 폭발할 경우 최대 1.2 kg의 TNT 폭발에 해당하였으며 과압의 크기를 비교해 보면 피해결과예측 프로그램이 이론적인 계산보다 더 큰 값을 산정하는 것으로 나타났다. 그러나 실제 용기폭발의 피해는 이론적인 계산보다도 작았다. 성능기반설계 개념에 의해 설계된 CNG용기는 출고 후 성능시험이 기준대로 이루어졌는지 확인할 수 없는 단점이 있다. 용기의 인성 확보가 제대로 이루어지지 않으면 겨울철 새벽 운행시에 취성파괴에 취약할 수 있으며, 자긴 처리 압력이 적절하지 않으면 사용중 반복 충전에 의한 피로손상에 의해 균열이 발생할 가능성이 있다. 기존 사고의 CNG 저장용기의 파열에서 주는 중요한 교훈은 용기 폭발 직후에 화재로 전이되지 않았다는 점이다. 이는 천연가스의 확산이 매우 빨라 점화가 용이치 않기 때문으로 판단된다.

  • PDF