• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.880-894
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• 2010

고속철도교의 기초로 많이 사용되고 있는 매입말뚝에서 천공으로 이완된 지반과 말뚝 사이의 충전재로서 기존 포틀랜드 시멘트계는 쏘일시멘트 강도가 낮고 시멘트 용출로 인한 지하수 오염, 희석 및 일수현상으로 인한 지표부 지반의 이완, 수평 저항성의 감소 및 내구성의 저하, 하중분담효과의 저하 등 안정성 확보 문제와 환경오염 문제를 내포하고 있었다. 특히, 고속철도교의 경우 열차진동, 급정거시 충격수평력 작용, 지진 등 일반 구조물 기초와는 달리 다양한 측면에서 안정성 확보가 필요하며, 기초 시공 분야도 저탄소 녹색성장이라는 친환경 기조의 시대적 요구사항을 고려해야 하는 실정이다. 더불어 경제성 및 공기 단축 등 시공성 확보까지 가능한 새로운 미래형 친환경 기초공법의 개발이 필수적이다. 따라서 기존 공법의 내구성 및 내진성, 내수평성을 개선하고, 환경오염을 최소화 할 수 있도록 새로운 충전재료의 개발과, 시공방법의 개선을 통해 구조적 안전성과 환경적 저해요소를 최소화하기 위한 다양한 시험 및 기초연구를 실시하였다, 이를 위해 수중불분리성과 고유동성, 고점성, 고침투성, 조강성 등을 동시에 가지는 신개념의 고성능 다기능의 충전재를 활용하여 기존의 시멘트계 충전재와의 적용성 비교시험을 실시하였다. 그 결과 기존 매입말뚝 공법 및 마이크로 파일 기초에 적용하였을 경우 연직지지력, 수평저항력 등 많은 측면에서 뛰어난 적용성을 보이고 있어 향후 다양한 추가 연구를 통해 새로운 친환경 기초로의 개발도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.79-83
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• 2015

화재사고는 그 충격과 영향이 업무중단 및 기업의 존폐를 좌우 할 수 있는 대표적인 재난 유형이다. 따라서 사전 예방, 대비는 물론 재난 발생 시 신속한 초기대응이 매우 중요하다. 현재 운용되고 있는 저탄장 및 합판 가공 산업 분야 등에서는 다공성 가연물의 저장이 불가피하다. 다공성 가연물 저장 공간의 화재는 그 특성상 발화시점의 파악 및 초기진압이 어려우며, 초동 대처에 실패할 경우 표면화재에서 심부화재로 이어져 2차 화재피해가 발생할 가능성이 높다. 또한 심부화재는 다량의 독성가스발생과 재발화로 인해 인적 물적 피해를 야기할 수 있으므로 다공성 가연물을 취급하는 저장공간을 중심으로 피해경감 대책이 요구된다. 본 연구는 침윤소화약제 사용 시 다공성 물질의 심부화재 소화 효율 증대에 관한 기초 연구로써, 계면활성제의 농도에 따른 침투성능의 향상에 관한 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 다공성 물질은 국내 사용 목재의 75%를 점유하고 있는 뉴질랜드산 소나무의 원목 목분을 사용하였다. 소화용수는 침윤소화약제에 사용되고 있는 Butyl Di Glycol (BDG)을 선택하여 농도에 따른 표면장력별 표준시료를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험은 NFPA 18의 Deep-Seated Fire Test를 기초로 수행하였으며, 살수량과 다공성 물질 내부로의 침투량, 다공성 물질 외부로의 배출량 측정 실험을 실시하였다. 실험결과 계면활성제 농도에 따른 표면장력이 감소함에 따라 거시적 침투속도는 감소하나 다공성 물질 내부로의 침투량은 증대되는 특성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.319-330
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• 2016

3D 프린팅 기술은 다양한 산업분야에서 개념모델 및 기능성 시제품을 제작하는데 많이 응용되고 있지만, 3D 프린팅 소재 및 제작된 제품 신뢰성 등의 여러 가지 이유로 상용화 제품으로 적용되는 데 한계가 존재한다. 본 논문에서는 3D 프린팅 기술을 이용한 산업적 응용분야 중 하나로 발전소 저탄장에 사용되는 풀 코드 스위치 모듈의 부품들 중 잦은 돌발 상황으로 인해 파손이 자주 발생하는 허브 구동부와 레버 고정부 부품들에 대해 현장에서 작업자들이 단기 대체부품으로 적용이 가능하도록 하는 부품 최적 설계 및 FDM 방식 3D 프린팅 제조공정기술에 대한 연구결과를 제시하였다. 3D 프린팅 기술의 경우 소재 적용에 있어서 한계가 존재하므로, 본 논문에서는 구조 최적화 설계를 통해 구조 안정성을 확보하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 허브 구동부 부품에 대해 내부 구조 형상 및 구조 설계 변수 최적화를 수행하여 좌측구동모드에서는 안전계수가 153.67% 증가한 1.243을 확보할 수 있었으며, 우측구동모드에서는 404.96% 증가한 3.156을 확보할 수 있었다. 레버 고정부 부품의 경우, 반복적인 스위칭 구동에 의한 굽힘 모멘트로 인해 발생하는 파손을 최소화하기 위해 구조 최적화 설계를 수행하여 26% 증가한 구조 안전계수(7.52)를 확보할 수 있었다. 본 연구를 통해 3D 프린팅 기술을 단기 대체부품 제조공정에 적용함에 있어서 소재 최적화를 통한 설계보다는 3D 프린팅 공정의 적층특성을 활용한 구조적 최적화 설계기법 이 더욱 유연한 결과를 도출할 수 있음을 확인할 수 있었다.