• 제목/요약/키워드: 팽창 구조

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축소모형실험을 통한 터널 내 급속침수 차폐자동화 시스템 작동형태에 대한 연구 (An experimental study on the operation mode of rapid flooding protection system in tunnel)

  • 김연덕;공민택;황병현;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.1147-1159
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    • 2018
  • 본 연구는 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템 검증에 중점을 두었다. 팽창구조체는 해저터널의 침수사고 발생시 막대한 인적 및 물적 피해가 발생하는데 이를 대비한 자동 급속차폐시스템이다. 특히 해저터널의 시공 및 운영에 있어 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구는 이러한 문제에 대하여 고안된 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템을 실험적으로 검증하였다. 이러한 검증을 하기 위해 모형터널을 40:1 축소율을 적용한 실내모형을 제작하여 0.1 bar, 0.15 bar의 공기압을 주입하여 10 sec, 20 sec로 팽창속도에 따라 나누어 4 case로 실험을 진행하여 누수량, 수압 등을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 팽창구조체의 팽창 시 0.1 bar 보다 0.15 bar일 때 차폐효율이 좋았으며 팽창구조체의 공기압 주입 시간에 따른 차폐효율 및 유입수 제어효율의 차이도 나타났다. 본 연구 진행 결과 팽창구조체가 완벽하게 팽창한다는 가정조건에서는 팽창구조체의 내부공기압이 높고 팽창속도가 빠를수록 더욱 효과적으로 나타났다. 본 연구 결과로 향후 추가적인 팽창구조체의 보관방법, 형상과 팽창유도체 및 차폐시 팽창구조체의 이동억제와 유입수 제어에 도움이 되는 쐐기형 구조물에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

병렬 상호 연결망을 위한 초집중기의 구성 (An Explicit Superconcentrator Construction for Parallel Interconnection Network)

  • 박병수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.40-48
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    • 1998
  • 병렬 컴퓨터 구조의 통신 시스템에 있어서 수많은 반도체 소자의 연결을 가능하게 하는 선형 사이즈의 팽창기가 병렬 상호 연결망과 관련된 여러 분야에서 활발히 연구 되어왔다. 그러나 이러한 병렬 컴퓨터 구성의 주요한 단점은 프로세서와 메모리간의 병렬 상호 연결망 구성에 있어서 요구되는 비용이 크다는 것이다. 선형 사이즈의 팽창기를 이용한 집중기는 기존의 병렬 상호 연결망 보다 이론적으로 최적의 병렬 상호 연결망 구조로 구성 될 수 있다. 현존하는 구조는 커다란 팽창 상수를 갖는 팽창기에 근거한다. 이는 현실적으로 반도체 기술에 부합하는 네트워크의 구성에 비현실성을 내포한다. 팽창 상수를 줄임으로서 현실성이 있는 팽창기에 근거하여 집중기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 논문은 식, $\mid\Gamma_x\mid\geq[1+d(1-\midX\mid/n)]\midX\mid$을 만족하는 향상된 팽창 상수를 찾기 위한 증명 과정에서 퍼뮤테이션 함수의 일치점을 세분화하여 이용하였고, 그 팽창 상수를 집중기 구성에 적용하여 희귀적 네트워크의 구조를 갖는 보다 현실성있는 초집중기의 구성을 제안한다. 결과적으로, (n, 5, $1-\sqrt{3/2}$)로 구성된 팽창기를 이용하여, Gabber와 Gali의 구조에 적용 함으로서 209n의 복잡도를 갖는 초집중기를 구성한다.

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주름 효과를 고려한 팽창형 막 구조물의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Inflatable Membrane Structures with Wrinkling Effect)

  • 노진호;유은정;한재흥;이인;강왕구;염찬홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.33-38
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    • 2005
  • 본 연구에서는 팽창형 막 구조물의 대변형 특성을 수치적 그리고 실험적으로 살펴보았다. Miller와 Hedgepeth의 막 이론을 이용하여 주름 효과를 고려한 막재료 구성방정식을 FORTRAN으로 해석 알고리즘을 만들어 user material(UMAT) subroutine을 개발하였다. 개발된 주름 해석 UMAT subroutine을 상용 해석 프로그램 ABAQUS와 연계 해석하여 팽창형 막 구조물의 주름 영역과 변형된 형상 특성 연구를 수행하였다.

알칼리-골재반응에 의한 콘크리트 포장 팽창과 그에 따른 교량손상 감소방안 (Concrete Pavement Expansion due to Alkali-Aggregate Reaction and Damage Prevention of Bridges)

  • 우정원;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.67-73
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    • 2017
  • 고속도로에서 콘크리트 포장의 알칼리-골재반응 발생 구간이 증가하고 있다. 알칼리-골재반응이 발생한 콘크리트 포장은 팽창하면서 인접 교량에 교대 변위를 발생시켜 다수의 손상을 발생시키고 있다. 현장 조사 결과 콘크리트 포장의 팽창량은 온도 신축에 의한 팽창률을 상회하면서 교량에 치명적인 하중으로 작용하고 있어 손상 방지를 위한 선제적인 조치가 필요하다. 알칼리-골재 반응에 의한 팽창 정도는알칼리-골재반응의 상태, 포장의 길이 및 도로구조에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 교량의 손상 방지를 위해선 콘크리트 포장의 팽창력을 이완시켜 주는 방안이 효과적이며 콘크리트 포장의 길이가 긴 구간은 아스팔트 치환공법이 유리할 것이다.

선형 팽창기 영역에 기초한 초집중기의 구성 (The Construction of Superconcentrator Based on Linear Expander Bounds)

  • 조태경;박병수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.179-187
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    • 2005
  • 병렬 컴퓨터 구조의 통신 시스템에 있어서 수많은 반도체 소자의 연결을 가능하게 하는 선형 사이즈의 팽창기(expander)가 병렬 상호 연결망과 관련된 여러 분야에서 활발히 연구 되어왔다. 그러나 이러한 병렬 컴퓨터 구성의 주요한 단점이 프로세서와 메모리간의 병렬 상호 연결망 구성에 있어서 극도로 상승된 비용으로 인하여 제한되어 왔다. 선형 사이즈의 팽창기, O(n)를 이용한 집중기는 기존의 병렬 상호 연결망 보다 이론적으로 최적의 병렬 상호연결망 구조로 구성될 수 있다. 그러나 현존하는 이러한 구조는 커다란 팽창 상수를 갖는 팽창기에 근거한다. 이는 현실적으로 적당한 사이즈의 네트워크의 구성에 비현실성을 내포한다. 따라서 커다란 팽창 상수를 줄임으로서 현실성 있는 팽창기를 이용하여 집중기(concentrator)를 구성하는 것이 요구된다. 이 논문은 향상된 팽창 상수를 집중기 구성에 적용하여 그 집중기의 사이즈를 줄이는 방법을 제안한다.

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동축 초음속 제트유동에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study of Coaxial Supersonic Jets)

  • 이권희;구병수;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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    • pp.37-37
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    • 2000
  • 일반적으로 노즐 입구의 압력과 배압의 비가 어떤 임계값보다 큰 경우에 축소확대 노즐을 통하는 유동은 노즐목에서 초크하며, 노즐출구에서는 용이하게 초음속으로 된다. 노즐을 통하여 초음속으로 방출되는 제트유동에 관해서는 현재까지 많은 연구가 수행되었다. 이들 연구에 의하면 노즐 압력 비에 따라 노즐출구에서의 유동상태(즉 과팽창, 적정팽창, 부족팽창상태)가 결정되며, 노즐출구로부터 하류의 초음속 제트유동에서 발생하는 충격파 구조 및 위치, 제트경계의 구조 그리고 제트의 코어 등 유동의 기구가 비교적 상세하게 알려져 있다.(중략)

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해저터널 급속차폐를 위한 팽창구조체의 설계 및 현장적용에 대한 연구 (Design considerations and field applications on inflatable structure system to protect rapidly flooding damages in tunnel)

  • 김협;강시온;유광산;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.161-177
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    • 2017
  • 본 연구는 해저터널에서 급격한 홍수 피해를 방지하기 위해 팽창구조체의 설계 및 현장적용을 제시하였다. 팽창구조체는 지중 구조물에 시공 및 운영 시 발생되는 돌발용수 및 이상누수에 의한 사고들에 대비한 많은 가치가 있는 수동적 급속차폐시스템이다. 특히 해저터널에 있어서는 필수적이라고 할 수 있다. 팽창구조체의 설계에서 주요인자는 인플레이터와 터널 벽면사이의 누수 와 마찰 거동이다. 팽창구조체의 설계시 설계 고려사항을 개발하고 매개 변수를 조사하기 위해 이론분석 및 실험적 연구를 수행하였다. 팽창구조체의 주요 설계 요소 및 고려사항들을 제안하기 위하여 박막이론을 적용한 이론적 분석 및 개발하였다. 또한 여러 섬유 재료의 상대 마찰 시험은 인플레이터와 터널 표면 사이의 마찰 조건에 따라 마찰거동을 결정하기 위해 수행하였다. 시험 결과는 침수조건에서의 마찰 계수가 건조조건에서의 값보다 약 20% 낮게 나타났다. 추가로 한국에서 계획중인 2개의 가상해저터널현장에 대한 보호시스템 가상 설계를 본 연구를 바탕으로 수행하였다. 이 연구 결과로부터 향후 터널 보호 구조물인 인플레이터 구조 설계 및 개발 기술을 이해하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.

비폭성 파쇄재의 반응률 특성에 관한 연구 (Study on Reaction Rate of the Non-Explosive Demolition Agent)

  • 정승재
    • 터널과지하공간
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    • 제4권2호
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    • pp.87-91
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    • 1994
  • 팽창재와 같은 비촉성 파쇄재는 화약발파와 비교하여 볼 때 진동을 유발하지 않는다는 면에서 인접한 구조물에 영향을 주지 않고 암반을 파괴할 수 있는 장점을 갖고 있다. 비폭성 파괴방법으로 유압식 암석분할기도 팽창재와 유사한 적용성을 갖고 있으나 힘을 작용시킬수 있는 천공깊이에 제약을 갖고 있으며 규모가 큰 암반의 파괴 방법으로는 적용한계가 있다. 반면에 팽창재는 천공깊이에 큰 제약을 받지 않으며 천공수에 제한을 받지 않는다는 장점이 있다. 그러나 팽창재의 현장적용시 가장 큰 단점의 하나로 지적되고 있는 것은 파괴력을 나타내기까지의 시간이 오래 걸림으로 작업능률에 문제가 있다는 것이다. 반응시간은 물과 팽창재와의 반응률과 밀접한 관계를 갖고 있으며 본 논문에서는 팽창재의 적용성을 높이기 위하여 실시한 여러 조건하에서 팽창재 반응률 특성에 관한 연구내용을 기술한다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1)팽창재의 반응은 주위온도에 큰 영향을 받는다. 2) 팽창재의 성능을 충분히 발휘하기 위하여는 주위 온도 조건에 따라 천공직경을 적절히 조절하는 것이 필요하다. 3) 낮은 주위 온도 조건에서 팽창재의 반응은 압력이 증가하는 시간이 느리고 따라서 최대 팽창압이 높은 온도 조건에 비해서 낮게 나타난다. 4)팽창압이 증가하는 시간은 팽창재와 물과의 반응률에 좌우된다.

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팽창재와 수축저감제를 사용한 고성능 콘크리트의 수축 특성 (Shrinkage Properties of High Performance Concrete Used Expansive Additive and Shrinkage Reducing Agent)

  • 고경택;박정준;류금성;강수태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.787-794
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    • 2006
  • 고성능 콘크리트는 물-결합재비를 작게 하고, 단위결합재량을 다량으로 사용하므로 콘크리트의 수화열 및 자기수축이 증대되는 경향이 있다. 본 연구에서는 고성능 콘크리트의 수축저감 기술을 구축하는 연구의 일환으로 팽창재와 수축저감제 사용이 고성능 콘크리트의 수축특성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 팽창쟁와 수축저감제는 고성능 콘크리트의 수축을 저감시키는 데 효과가 뛰어나며, 특히 팽창재와 수축저감제를 조합하여 사용할 경우, 각각 단독으로 사용하는 경우보다는 수축 저감 효과가 큰 것으로 확인되었다. 또한 시공성, 강도 및 수축특성을 종합적으로 고려하여 팽창재 5.0%와 수축저감제 1.0%의 조합이 적정배합으로 분석되었다.