• 제목/요약/키워드: 피로 건전성

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백두대간 마루금 등산로의 훼손실태와 관리방향 :남덕유산-소사고개 구간을 대상으로 (Trail Deterioration and Managerial Strategy on the Ridge of the Baekdudaegan : A Case of the Trail between Namdeogyusan and Sosagogae)

  • 권태호;이준우;김동욱
    • 한국환경생태학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.175-183
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    • 2004
  • 최근 산행인구의 급증과 함께 주변 자연환경의 훼손이 심화되고 있는 백두대간 마루금 등산로에 대한 보전적 측면에서의 관리전략을 마련할 필요성이 제기되고 있다. 이 연구는 지리산 만복대에서 복성이재까지를 대상으로 한 연구(권태호와 이준우, 2003)의 후속 연구로서 남덕유산에서 소사고개까지의 마루금 등산로의 훼손실태를 파악하고자 시도되었다. 지형조건을 고려하여 7개구간으로 구분된 총 32.3km, 182개 측점에서 등산로 상태를 조사한 바 평균노폭 100cm, 평균나지폭 67cm, 평균침식깊이 13cm, 평균물매 23%로 나타났다. 훼손유형별 발생빈도는 암석노출(48%), 뿌리노출(41%), 종침식(19%)등의 순이었고, 건전한 지점의 출현빈도는 33%로 그리 높지 않았다. 또한 훼손발생지점의 등산로 상태는 건전한 지점과 상당한 차이를 보였다. 등산로 주변으로 확산되는 훼손의 진행단계와 범위를 파악하기 위한 환경피해도는 3등급이 2.1m, 4등급 0.4m, 5등급 0.4m, 6등급 0.1m로 환경피해도 등급이 높을수록 훼손폭이 좁았다. 4등급 이상의 폭은 0.9m이었고, 삼봉산∼소사고개 구간이 가장 넓었다. 이 지역의 마루금 등산로의 훼손상태는 우려 할 만한 수준은 아니나 일부 지점들은 종합적이고 체계적인 정비 복구가 필요하였으며, 이와 관련한 관리 방향을 제안하였다.

I-fiber 스티칭 공법이 적용된 Single-lap Joint의 강도 특성 및 파손 신호 검출 연구 (A Study on the Strength Characteristics and Failure Detection of Single-lap Joints with I-fiber Stitching Method)

  • 최성현;송상훈;안우진;최진호
    • Composites Research
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    • 제34권5호
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    • pp.317-322
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    • 2021
  • 적층 복합재의 특성상 두께 방향 물성이 취약하여 비틀림, 저속충격, 피로 하중 등 복합 하중을 받게 되면 재료 내부의 미세크랙 진전을 통해 층간분리 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하고자 Z-pinning, Stitching 등 다양한 3차원 보강 공법과 구조물의 미세균열을 실시간으로 검출하는 구조 건전성 감시 기법이 꾸준히 연구되고 있다. 본 논문에서는 I-fiber 스티칭 공법으로 보강된 Single-lap joint를 Co-curing 방법으로 제작하였으며, 제작된 시편의 강도 및 파손신호 검출 특성을 평가하였다. 균열과 파손신호 검출을 위하여 전기저항법과 AE법을 사용하였으며, 신호분석을 위한 전용회로를 제작하여 인장시험 중의 파손신호를 분석하였다. 실험결과, I-fiber 스티칭으로 보강된 Single-lap joint 시편은 보강이 없는 Co-cured single-lap joint 시편에 비해 강도가 약 44.6% 향상되었다. 또한, I-fiber로 보강된 Single-lap joint 시편은 강도 향상과 더불어 전기저항법과 AE법에 의한 파손 검출이 모두 가능하므로 파손 모니터링에도 효과적인 구조임을 확인하였다.

음향미소진동기반 모니터링 시스템을 이용한 지반구조물(유류 지하저장시설) 진단평가 가이드라인 (Guideline for the Diagnose of Geotechnical Structure (Underground Oil Storage Cavern) using a Microseismic Monitoring System)

  • 천대성;정용복
    • 터널과지하공간
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    • 제28권4호
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    • pp.293-303
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    • 2018
  • 모니터링은 여러 방법과 장치를 이용하여 공학적 정보를 정확하게 수집하여 분석하는 행위를 말한다. 모니터링의 목적은 설계확인, 시공관리, 품질관리, 안전관리, 구조물 성능 확인 등이 있으며, 지반구조물진단평가는 구조물의 성능 확인에 해당하는 것으로 구조물이 사용 개시 후 환경 변화나 경년에 의해 누적된 피로 손상도를 고려하여 구조물의 건전도 판단을 목적으로 한다. 근래 국내에서 많이 알려진 음향미소진동은 구조물의 교란이 없는 상태에서 미세 수준의 손상을 감지하여 안전관리 및 구조물의 성능 확인에 활용될 수 있다. 본 보고는 음향미소진동 모니터링 기법을 이용하여 유류지하저장시설을 진단평가하는 절차에 대한 가이드라인을 소개한다. 가이드라인에는 모니터링 시스템 선정, 센서 배열과 설치 및 시스템 운영, 해석 등을 다루고 있다.

원자로용기 건전성평가를 위한 RVIES 시스템의 개발 (Development of a RVIES Syetem for Reactor Vessel Integrity Evaluation)

  • 이택진;최재붕;김영진;박윤원;정명조
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2083-2090
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    • 2000
  • In order to manage nuclear power plants safely and cost effectively, it is necessary to develop integrity evaluation methodologies for the main components. Recently, the integrity evaluation techniques were broadly studied regarding the license renewal of nuclear power plants which were approaching their design lives. Since the integrity evaluation process requires special knowledges and complicated calculation procedures, it has been allowed only to experts in the specified area. In this paper, an integrity evaluation system for reactor pressure vessel was developed. RVIES(Reactor Vessel Integrity Evaluation System) provides four specific integrity evaluation procedures covering PTS(Pressurized Thermal Shock) analysis, P-T(Pressure-Temperature) limit curve generation, USE(Upper Shelf Energy) analysis and Fatigue analysis. Each module was verified by comparing with published results.

Fuzzy-AHP 기법을 이용한 정보시스템 감리서비스 평가항목에 대한 우선순위 분석에 관한 연구 (A Study on the Priority Analysis of Information Systems Audit Evaluation Factors using Fuzzy-AHP Method)

  • 경태원;김상국
    • 경영정보학연구
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    • 제10권3호
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    • pp.155-183
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    • 2008
  • 지금까지 정보시스템 감리의 주된 초점은 개발된 시스템에 포함된 에러나 기능상의 문제점을 찾기 위한 관리적이고 통제적인 입장에 맞춰져 있었다. 그러나 감리의 최종 목적은 보다 나은 정보서비스 제공을 통해 조직의 장기적 건전성 확보를 위한 의사결정을 내리는데 도움을 주기 위한 것이다. 정보시스템감리 관련 당사자는 감리의뢰그룹, 감리그룹, 피감리 그룹의 세 구릅으로 구분할 수 있고, 각 그룹은 감리에 대해 서로 다른 이해관계와 관점을 가질 수 있다. 그러나 현재 시행중인 일반적 감리행태는 이러한 각 그룹 간의 관점 차이를 인정하지 않고, 주로 관리적인 관점에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점 개선을 위해 각 그룹의 서로 다른 특성을 고려한 새로운 시스템 감리평가 기준을 제안하였고, 그 기준에 따른 평가를 시행하였으며, 그 결과의 정당성을 과학적인 방법으로 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 정보시스템 감리와 관련된 이해당사자들을 세 그룹으로 나누고, 그들 간에 서로 다른 평가기준을 개발하였다. 둘째, 정보시스템 감리를 통제적(관리적) 관점 이외에 서비스적 관점에서 재정작 하였다. 셋째, 개발된 지표에 따라 다양한 기법을 이용하여 개발된 지표의 정당성 화인과 함께 각 항목에 대한 중요도(비중)를 그룹별로 계량화하였다. 넷째, 퍼지이론을 이용하여 설문에 대한 모호성을 최소화하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 향후 유사 프로젝트나 감리 수행 시 참고자료로 사용될 수 있으며, 무엇보다 감리 서비스의 만족도 향상을 위한 새로운 지표의 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Elasto-Magnetic 센서를 이용한 강재 케이블 국부 단면 감소 손상 탐지 (Elasto-Magnetic Sensor-Based Local Cross-Sectional Damage Detection for Steel Cables)

  • 김주원;남민준;박승희;이종재
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.360-366
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    • 2011
  • 강재 케이블 부재는 부식, 파탄 등으로 인한 단면손실이 발생할 수 있고, 이로 인한 손상부의 응력 집중으로 인해 시설물 전체의 붕괴로 이어질 수 있는 위험성을 가진다. 따라서 조기에 단면손실을 찾아 사고를 미연에 방지할 수 있는 강재 케이블 비파괴검사 기술이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술을 제안하고자 한다. E/M 센서(elasto-magnetic sensor)는 본래 케이블의 장력측정을 위해 개발되었지만 본 연구에서는 강재의 국부 단면손상 검색을 위해 적용하였다. 제안된 기술의 실험적 검증을 위해 E/M 센서를 이용하여 4가지의 다른 직경을 가지는 강봉시편을 자화시켜 출력전압을 계측하였고, 그 결과 강봉의 직경이 감소함에 따라 출력전압이 감소함을 보였다. 반복실험을 통해 해상도 및 선형성이 확보되는 최적의 입력전압과 워킹포인트를 선정하였고, 선정된 조건에서 다양한 국부적인 손상이 주어진 강봉시편에서 출력전압을 계측한 결과 손상의 깊이 및 너비가 커짐에 따라 출력전압의 감소가 커짐을 확인하였다. 본 실험을 통해 제안된 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

로타 오버레이 용접공정 개발 (Development of rotor overlay welding process)

  • 이경운;김동진;강성태
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.12-12
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    • 2009
  • 터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

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CNN 기반 철도차량 차체-대차 연결부의 결함 평가기법 연구 (Flaw Evaluation of Bogie connected Part for Railway Vehicle Based on Convolutional Neural Network)

  • 권석진;김민수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 철도차량의 대차는 열차 주행을 위한 핵심적인 장치이다. 철도차량의 대차에서 피로결함은 운행 중 기대되지 않거나 과도한 하중, 용접결함, 재료 결함 등의 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다. 철도차량의 사고를 방지하기 위해서 차체-대차연결부의 손상을 검출하고 발생 결함에 대한 정확한 평가가 요구된다. 이러한 철도차량의 차체-대차 연결부는 초음파 비파괴 검사를 통하여 건전성을 확보하고 있으나 결함 발생에 대한 학습기법을 이용한 판정방법이 필요하다. 최근 미세한 결함이나 유사한 결함을 높은 인식율로 검출하기 위하여 딥러닝 기법에 관한 여러 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 차체-대차 연결부의 결함 검출능력을 위하여 용접부의 인공결함 시편에 대하여 데이터베이스 구축하였으며. 웨지형 초음파 센서를 이용하여 차체-대차 연결부에 대한 비파괴 검사를 수행하였다. 부가적으로 인적오류를 최소화하기 위하여 결함판단 학습기법인 합성곱 신경망기법(Convolutional Neural Network)을 적용하였다. 그 결과 합성곱 신경망기법 기법을 이용하여 철도차량의 차체-대차 연결 용접부의 균열을 99.98%이상 균열성 결함으로 판별할 수 있었으며 철도차량 차체-대차 연결부의 비파괴검사시 본 연구의 기술이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

상온접합 본딩이 있는 복합재 날개의 저온 구조시험 (Low Temperature Structural Tests of a Composite Wing with Room Temperature-Curing Adhesive Bond)

  • 하재석;박찬익;이기범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권10호
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    • pp.928-935
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상온접합이 있는 무인기 복합재 날개의 저온 구조시험에 대하여 소개하였다. 본 시험에 사용된 날개구조는 탄소섬유 강화 복합재료로 구성되며, 내부 구조물과 스킨은 상온접착제로 접합되었다. 또한 날개구조의 손상허용성을 검증하기 위하여 육안으로 확인이 거의 불가능한 충격손상을 스킨의 주요 부위에 인위적으로 적용하였다. 무인기 운용 고도의 온도환경을 모사하기 위한 저온 챔버를 특별히 제작하였으며, 날개구조는 챔버내에 고정시키고 챔버 외부에 설치한 유압 작동기를 이용하여 하중을 부가하였다. 구조시험은 변형률 개관 시험 및 1배 수명 피로하중 스펙트럼에 대한 손상허용시험으로 구성된다. 변형률 게이지와 광섬유 센서를 이용하여 본딩영역 및 주요 부위의 변형률을 측정하였으며, 압전 구동기/센서를 이용하여 손상의 변화를 모니터링 하였다. 시험결과로부터 날개구조는 1배 수명에 대한 운용환경을 모사한 환경 하에서 구조적 건전성을 보유하고 있음을 확인하였다.

소규모 개발사업의 저영향개발(LID) 사전협의 제도 도입 연구 - 비용편익 분석을 중심으로 - (A Study on The Introduction of LID Prior Consultation for Small-Scale Development Projects - Focusing on Cost-Benefit Analysis -)

  • 지민규;사공희;주용준
    • 청정기술
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    • 제26권2호
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    • pp.151-157
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    • 2020
  • 급격한 도시화는 국토의 불투수면을 증가시켜 도시형 홍수의 위험성을 가중시켜왔고, 지하수위의 저하, 수질오염물질 증가 등 환경재해 및 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 국내에서는 이러한 환경적 영향을 최소화하고 개발 이전의 물순환 건전성을 유지하기 위해 저영향개발 기법을 도입하여 적용하고 있지만, 소규모 개발사업의 대부분은 강우유출량 관리의 법적 근거가 부재하여 사각지대에 놓여 있다. 이에 빗물의 표면 유출을 증가시키는 소규모 개발사업 또한 오염원인자 책임 원칙에 따라 저영향개발 시설의 적용을 의무화하는 것이 요구되며 이를 위해 물순환 회복 사전협의 제도를 도입하는 것이 필요하다. 본 연구는 소규모 개발사업의 저영향개발기법 도입을 가정하여 비용편익 분석을 중심으로 수행되었다. 비용·편익 분석에 필요한 전국 소규모 개발 대상사업의 규모 및 건수는 『건축법』에 따른 대지면적이 1,000 ㎡ 이상 이거나 건축연면적 1,500 ㎡ 이상의 건축물에 서울시의 실제 사전협의 통계자료를 적용하여 도출하였다. 피규제 기업·소상공인, 피규제 이외 기업·소상공인·일반국민 및 정부를 대상으로 소규모 개발사업의 저영향개발 시설물 설치에 따른 비용·편익을 분석한 결과, 경제성의 기준 값인 1보다 많이 낮은 것으로 확인되었으며 이는 대상사업의 규모 대비 시설물의 설치 비용이 높기 때문으로 사료된다. 하지만 저영향개발 시설의 설치에 따른 수환경 및 대기질 개선 등의 환경적 가치와 하수처리시설 운영비 절감 등의 공공성을 고려하면 향후 소규모 개발사업의 사전협의제도 도입은 필연적이다. 앞으로 소규모 개발사업의 사전협의 제도 도입과 함께 비용·편익을 개선하기 위해서는 지자체의 제도적, 재정적 지원이 적극적으로 요구된다.