• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.314-322
• /
• 2003

콘크리트 구조물의 수화열 저감 방안으로 사용되는 파이프 쿨링 시스템을 적용할 경우 파이프 관 주변의 내부유동에 의한 열전달이 발생하게 된다. 이와 같은 내부유동에 의한 열전달 효과를 정확히 규명하기 위해서는 유수대류계수를 산정하여야 한다. 파이프 쿨링 효과의 규명에 필요한 유수대류계수의 영향인자로는 냉각수의 층난류 여부, 냉각수의 유동속도, 관의 형상 및 열특성 등이 있다. 본 연구에서는 유수대류계수를 산정하기 위한 실험장치를 개발하였으며, 이를 이용하여 강재 및 PVC 파이프에 대한 실험을 수행하였다. 이들 실험결과를 토대로 관의 내부표면이 매끈한 원형관이며 난류흐름을 갖는 내부유동에 대한 유수대류계수 모델식을 제안하였으며, 제안된 모델식은 냉각수의 유속뿐만 아니라 유동관의 재질 및 형상을 고려할 수 있다. 유수대류계수는 관을 흐르는 냉각수의 대류에 의한 열전달 효과를 나타내는 값으로 관의 열전도율 및 관의 직경과는 비례관계에 있으며, 관의 두께와는 반비례관계를 갖는다. 본 연구에서 개발된 유수대류계수 모델식은 이러한 영향을 잘 반영하고 있으나, 강재 파이프에 대해서만 관의 두께 및 직경에 관한 보정계수를 제시하였다. 제안된 모델식에 의한 유수대류 계수와 실험으로부터 구한 유수대류계수를 비교한 결과, 제안된 모델식이 실험값을 정확히 추정하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.2142-2147
• /
• 2007

Experimental study was conducted to evaluate the performance of a miniature loop heat pipe (MLHP) with non-inverted meniscus type capillary structure. All parts of MLHP in this study were made of copper including the capillary structure and the distilled water was used as a working fluid of MLHP. The outer diameter of evaporator was 9 mm and its length was 119 mm. The effective pore size of the capillary structure was 30 micron and its porosity was 60%. The vapor transport line, the liquid transport line and the condenser were consisted of single 4.0 mm copper tube. The distance between the evaporator and the condenser region was 200 mm and the length of the loop was 969 mm. This MLHP was operated successfully at any orientation but the gravity highly influenced the thermal performance of the MLHP. The maximum thermal load was 130 watts at the bottom heat mode and the 20 watts at the top heat mode.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.513-522
• /
• 2015

본 연구의 목적은 비개착공으로 시공되고 있는 지하차도를 대상으로 지하차도 상부 및 측벽에 작용하는 토압을 계측하여 압입된 강관에 의한 지보효과 확인을 목적으로 하고 있다. 근래의 비개착공법은 파이프루프를 형성하기 위한 강관을 압입한 후 강관과 강관사이를 철근으로 보강하고 모르타르를 타설하는 방식으로 침하에 대한 안정성을 보다 확보하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 최근 적용되고 있는 UPRS(Upgraded Pipe Roof Structure)공법과 프론트잭킹(Front-Jacking)을 중심으로 강관 압입 후 강관에 의한 토압감소효과를 확인하기 위하여 지하차도 주변의 토압을 계측하였다. 그 결과 UPRS공법의 경우 지하차도에 토압이 상당부분 감소하여 강관보강에 의한 지보강성 효과가 발휘되는 것으로 분석되었다. 프론트잭킹 공법의 경우 지하차도 구조물이 외부에서 제작되어 압입되는 형식으로 강관을 보강시킬 필요가 없기 때문에 강관보강에 의한 토압감소효과는 예측한대로 발휘되지 않는 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권12호
• /
• pp.1079-1085
• /
• 2010

평판형 증발부를 갖는 루프히트파이프(LHP)에 대한 정상상태 해석모델을 제시하였다. 관련문헌의 고찰에 기초하여 LHP 의 주요 부분인 증발부, 액체저장조(보상챔버), 증기이송관, 액체이송관 및 응축부에서 온도와 압력을 예측할 수 있도록 계산과정을 제시하였으며, LHP 에서 유일하게 모세관 구조물을 가지는 증발부의 해석에 중점을 두었다. 증발부에서 액체 -기체 경계면 부근에서 압력과 온도의 영향을 고려하기 위해 박막이론을 사용하였으며, 수정된 기체분자운동이론에서 응축경계면 온도를 산정하는데 있어서 독특한 방법을 도입하였다. 응축부에서는 상변화 경계면을 단순화하여 처리함으로써 응축부 형상 변화에 상대적인 융통성을 구비하도록 하였다. 본 연구의 LHP 정상상태 해석 모델은 문헌 상의 실험결과에 의해 타당성이 증명되었다. 해석모델에 의한 예측치는 실험치와 비교할 때 절대온도를 기준으로 최대 상대오차 3% 이내로서 합리적으로 잘 일치하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.113-124
• /
• 2021

도시화 및 경제성장에 따라 기존 매립지 등 기피 시설로 인식되어 있는 지상 환경기초시설 및 에너지생산 시설의 지하화가 중요한 사회적 이슈로 대두되고 있다. 대규모 플랜트 시설을 지하에 안전하게 건설하기 위해서는 제한적인 공간 레이아웃의 활용성을 높이고, 불필요한 기둥을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 플랜트 시설을 지하화 할 경우 발생하는 작업의 제약여건, 조립 및 철거, 공정 계통의 연계성, 유지 보수 등의 문제를 해결하기 위하여 플랜트 모듈화 공법(파이프랙)에 대해 검토하였다. 복합플랜트의 지하 고집적 배치, 공간 레이아웃 활용성 향상 및 구조물 안정성 확보를 위해 다양한 하중조건(지진하중, 장치하중, 토압하중 등)을 적용한 플랜트 모듈 해석을 수행하였다. 또한, 작용하중과 부재가 견딜 수 있는 설계강도비 값을 검토하고 모듈 형상에 따른 안정성을 고려한 파이프랙 소재를 추출하였다. 다양한 경계조건에서의 해석 결과를 바탕으로 지하복합플랜트 건설 시 필요한 기본모듈의 최소 설치 간격 및 모듈 배치(안)에 관한 시사점을 도출하였다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제39권4호
• /
• pp.22-33
• /
• 2021

최근 도시지역의 지반침하가 빈번하게 발생하여 주민들의 불안이 증가하고 막대한 사회적 비용이 발생하고 있다. 지반침하의 원인 중 노후 상하수도관의 파열은 매설관의 가동을 정지시킬 뿐만 아니라 지반 및 수질오염 문제를 야기한다. 그러나 대부분의 파이프는 시공 후 매설되어 육안으로 볼 수 없기 때문에 다른 구조물에 비해 유지보수의 중요성이 저평가되고 있다. 최근 몇 년 동안 지하 파이프 및 구조물의 유지 보수에 통합 물리적 탐사가 적용되었다. 현재 지하 공간 내부와 지반취약점을 조사하기 위해 통합물리조사를 실시하고 있다. 통합물리조사는 여러 가지 물리조사를 이용하여 다양한 물성자료를 얻고 기존 자료를 추가하는 분석기법이다. 일반적으로 지반 공학에서는 전기 및 표면파 조사를 포함한 통합 물리 조사가 채택되지만, 이러한 조사를 이용하여 지하 공간의 시간적 변화를 조사하는 것은 어렵다. 이에 반해 원자로 내부를 스캔하기 위한 투과기술로 우주선 뮤온을 이용한 탐사가 이루어지고 있다. 뮤온을 이용한 측량은 진동이나 전기의 영향 없이 실시간 관찰이 가능하다. 이러한 조사는 많은 노동력을 요구하지 않고 밀도 분포를 조사할 수 있기 때문에 활용 가능성 측면에서 큰 잠재력을 가지고 있다. 본 논문에서는 우주선 뮤온을 이용한 측량 기술을 소개하고, 이러한 기술을 지하 공간 및 지하 구조물에 대한 새로운 물리 측량 기술로 적용할 가능성을 제시한다.

• 대한조선학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.57-63
• /
• 1995

극지개발을 위해서는 극지의 혹독한 자연환경을 대상으로 하는 과학지식과 극지에서 사용되는 특수시설과 장비를 설계, 시공 그리고 운용하는 공학기술이 요구된다. 극지관련 공학기술은 저 온용재료 관련기술, 도로나 교량, 건축물과 같은 극한지 천연자원의 시추와 생산, 수송을 위한 해양구조물과 파이프라인 관련기술, 그리고 얼음의 재료특성에 관한 이론 및 실험으로 크게 구 분할 수 있다. (Table 1). 극지용 구조물과 빙해항행선박 (쇄빙선) 은 일반 해역에서 운용되는 구조물에 비해 형상, 구조강도, 의장, 저온특수설비 등에서 새로운 개념의 기술이 요구되기 때 문에 금후 국내 조선해양산업계가 지향해야 할 고도의 기술집약형 건조물이다. 또한 최근 들어 국내에서도 시베리아 천연자원의 해상운송을 위해 빙해역을 운항할 수 있는 유조선이나 일반 화물선을 확보해야할 필요성이 대두되고 있으며, 또한 국내 조선업계의 생산기술이 비약적으로 발전함에 따라 외국으로부터의 빙해항행선박의 수주도 이루어지고 있으나 아직 이들 선박의 설계를 위한 독자적인 기술은 미흡한 현실이다. 극지개발은 이론적 접근과 함께 실험에 의한 신뢰성 있는 자료를 축적해야 한다. 이를 위해서는 빙해수조(,ice model basin)의 건조나 빙역학 실험을 위한 냉동실험실 (cold room)의 건립을 위한 초기투자가 절실히 요구되며 산업계의 수 요에 따른 포괄적인 산학협동연구가 진행되어야 할 필요가 있다. 빙해수조와 냉동실험실은 빙 해역에 직접 접하지 않은 국가에서 극지공학 연구에 참여하기 위한 필수적인 시설인데 table 2에 대표적인 빙해수조의 설치장소와 규모에 대하여 정리하였다. 이 글은 우리 나라가 쉽게 접할 수 없는 극지환경을 이해하고 가까운 장래에 예상되는 수주경쟁에 대비하여, 국내외의 극지개발 동향을 분석하고 이에 대한 국내의 극지관련 연구의 현황과 앞으로의 전망을 살펴보기 위하여 준비된 것이다. 이 글에서는 극지공학 일반보다는 조선해양분야에 관련된 내용만으로 국한한다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.9-16
• /
• 2016

2004년 일본의 니가타켄 츄에츠 지방의 나가오카, 오지야시에서 1,450개 이상의 지하구조물이 1.5m까지 부상하였다. 융기손상은 Lifeline 시스템의 일부인 하수 시스템의 흐름뿐만 아니라 교통흐름을 방해로 인해 심각한 문제를 야기 시킨다. 복구작업의 경우 손상된 하수 시스템의 오픈 컷 조사는 나가오카시 정부에 의해 수행되었다. 지진으로 인한 매설된 파이프 라인의 손상에 대한 중요한 데이터는 조사결과로부터 수집하였다. 본 연구는 지하 구조물의 부상량에 영향을 미치는 요인을 SPT 시추공 logs를 통해 손상된 지역의 위치와 파이프라인의 경사를 포함하는 데이터를 사용하여 조사하였다. 지하구조물의 부상과 영향을 받는 지역의 지질학적 특성 사이의 상관관계 분석을 통해 부상현상의 주요변수는 지하수의 깊이, 원지반에서의 점토층 두께, SPT N값인 것으로 밝혔다.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권7호
• /
• pp.528-534
• /
• 2011

In this paper, thermal characteristics of cylindrical grooved wick heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working medium are experimentally investigated. Volume fractions of nanoparticles are varied with 0.1% to 0.5%. Transient hot wire method developed in house is used to measure the thermal conductivity of nanofluids. It is enhanced by up to 29% compared to that of DI water. The thermal resistances and temperature distributions at the surface of the heat pipes are measured at the same evaporation temperature. The experimental results show that the thermal resistance of the heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working fluid is reduced up to 35.2% compared with that of heat pipe using DI water. The reduction rate of thermal resistance is greater than the enhancement rate of thermal conductivity. Finally, based on the experimental results, we present the reduction of the thermal resistances of the heat pipes compared with conventional heat pipes cannot be explained by only the thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluids.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.67-74
• /
• 2010

비닐하우스 아치구조에 고정햄머 및 이동가속도계 형식을 취한 충격진동실험을 수행하여 획득한 일련의 진동기록으로 부터 고유진동수, 감쇠율 및 모드형태 등과 같은 모달계수를 추출하기 위하여 최신 고급 주파수영역 시스템판별법인 PolyMAX 및 FDD를 적용하였다. 전자는 입력-출력 데이터 모두를 사용하며, 후자는 출력 데이터 만 을 사용한다. 본 연구의 비닐하우스 강재 파이프 아치와 같이 매우 세장한 구조물에 진동계측 등과 같은 비파괴 실험기법을 적용하여 정적좌굴 하중을 결정할 수 있는 지 여부 및 손상을 감지할 수 있는지 등에 대하여 중점적으로 조사하였다. 대체로 추출한 모달계수는 유한요소해석으로부터 획득한 결과와 좋은 일치를 나타냈으며, 지속적으로 수행 할 후속연구에 가능성을 제시하였다.