• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권4호
• /
• pp.405-413
• /
• 2015

최근 미국에서는 가동기간이 오래된 원전 매설배관에서 부식 및 침식에 의해 삼중수소 누설로 지하수가 오염되는 사례가 급증하고 있다. 따라서, 현재 원전 안전등급 매설배관으로 사용되고 있는 금속재료의 배관을 대신해서 부식 및 침식 등의 열화 손상에 대한 저항성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 배관을 ASME Code Class 3 안전계통 배관으로 사용하기 위한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 발전소 가동 중 매설배관에 가해질 수 있는 하중과 온도 범위를 바탕으로 HDPE 배관 융착부에 대한 인장 시험과 저속균열성장 (SCG) 시험을 수행하였다. 시험 결과로 얻은 SCG 시험편의 파단면을 분석하여 HDPE 재료의 파손 기구를 파악하였다. 이를 바탕으로 3D 유한요소 해석을 이용하여 균열이 있는 HDPE 재료가 버틸 수 있는 한계하중에 대한 검증을 수행하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.105-117
• /
• 2015

The purpose of this study is to develop a new seismic resistant method by using precast concrete wall panels for existing low-rise, reinforced concrete beam-column buildings such as school buildings. Three quasi-static hysteresis loading tests were experimentally performed on one unreinforced beam-column specimen and two reinforced specimens with L-type precast wall panels. The results were analyzed to find that the specimen with anchored connection experienced shear failure, while the other specimen with steel plate connection principally manifested flexural failure. The ultimate strength of the specimens was determined to be the weaker of the shear strength of top connection and flexural strength at the critical section of precast panel. In this setup of L-type panel specimens, if a push loading is applied to the reinforced concrete column on one side and push the precast concrete panel, a pull loading from upper shear connection is to be applied to the other side of the top shear connection of precast panel. Since the composite flexural behavior of the two members govern the total behavior during the push loading process, the ultimate horizontal resistance of this specimen was not directly influenced by shear strength at the top connection of precast panel. However, the RC column and PC wall panel member mainly exhibited non-composite behavior during the pull loading process. The ultimate horizontal resistance was directly influenced by the shear strength of top connection because the pull loading from the beam applied directly to the upper shear connection. The analytical result for the internal shear resistance at the connection pursuant to the anchor shear design of ACI 318M-11 Appendix-D except for the equation to predict the concrete breakout failure strength at the concrete side, principally agreed with the experimental result based on the elastic analysis of Midas-Zen by using the largest loading from experiment.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권6호
• /
• pp.1120-1130
• /
• 2020

The CREOLE experiment performed In the EOLE critical facility located In the Nuclear Center of CADARACHE - CEA have allowed us to get interesting and complete experimental information on the temperature effects in the light water reactor lattices. To analyze these experiments with accuracy an elaborate calculation scheme using the Monte Carlo method implemented in the MCNP6.1 code and the ENDF/B-VII.1 cross section library has been developed. We have used the ENDF/B-VII.1 data provided with the MCNP6.1.1 version in ACE format and the Makxsf utility to handle the data in the specific temperatures not available in the MCNP6.1.1 original library. The main purpose of this analysis is the qualification of the ENDF/B-VII.1 nuclear data for the prediction of the Reactivity Temperature Coefficient while ensuring the ability of the MCNP6.1 system to model such a complex experiment as CREOLE. We have analyzed the case of UO₂ lattice with 1166 ppm of boron in ordinary water moderator in specified temperatures. A detailed comparison of the calculated effective multiplication factors with the reference ones [1] in room temperature presented in this work shows a good agreement demonstrating the validation of our 3D calculation model. The discrepancies between calculations and the differential measurements of the Reactivity Temperature Coefficient for the analyzed configuration are relatively small: the maximum discrepancy doesn't exceed 1,1 pcm/℃. In addition to the analysis of direct differential measurements of the reactivity temperature coefficient performed in the poisoned UO₂ lattice configuration, we have also analyzed integral measurements in UO₂ clean lattice configuration using equivalency of the integral temperature reactivity worth with the driver core fuel reactivity worth and soluble boron reactivity worth. In this case both of the ENDF/B-VII.1 and JENDL.4 libraries were used in our analysis and the obtained results are very similar.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.21-30
• /
• 2005

교통량 자료는 도로의 계획, 설계 및 운영 등에 폭넓게 활용되는 자료이다. 일반국도를 대상으로 1955년부터 전국 규모의 교통조사가 시행되고 있으며, 도로의 결절점을 기준으로 구간을 설정한 후 상시조사를 실시하고 있다. 그러나 전 구간에서 상시조사를 수행하는 데에는 한계가 있기 때문에 우선순위를 결정하는 것은 중요한 문제이다. 본 연구에서는 우선순위 결정을 위한 방법론으로 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 적용한 다기준 의사결정 기법 (MCDM : Multiple Criteria Decision Making)을 적용하였다. 판단 기준변수로는 도로계획 [AADT, VKT, 첨두시간 교통량, 도시부유출입구간] 도로설계 [Volume(pcu), 방향별교통량, 중차량비], 그리고 도로운영 (속도, 밀도, V/C)으로 정의하였다. 평가자료를 정량화 및 규준화하였고, 설문조사를 통해 얻은 쌍대비교 값들을 가지고 고유벡터 방법으로 계층별, 가중치를 구하였다. 교통량 조사구간에 대한 교통조사 우선순위 선정은 규준화 값과 계층별, 가중치를 곱하여 구한 대안 값의 전체 합의 크기에 따라 결정하였다. 이를 통하여 상시 교통량 조사를 위해 다수의 구간으로 분할된 일반국도를 대상으로, 상시 교통량 조사 지점 우선순위를 결정하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.197-204
• /
• 2016

본 논문에서는 타 재료에 비해 수소 원소 함유량이 높아 고속 중성자 차폐에 유리한 합성 고분자 화합물과 중성자 포획단면적이 큰 붕소화합물을 각각 혼입한 모르타르를 대상으로 중성자 차폐성능을 분석하였다. 합성 고분자 화합물의 종류, 형상, 크기, 함량 및 붕소화합물의 함량에 따라 총 16개 모르타르 배합을 설계하였으며, 각 배합의 슬럼프 플로우, 28일 압축 및 인장강도를 측정하고, 고속 중성자 및 열중성자에 대한 차폐실험을 수행하였다. 합성 고분자 화합물의 선량 투과율은 모르타르 대비 최대 38.5%까지 감소하였으며, 공기 중 선량의 26.3%까지 차폐하였다. 붕소화합물을 혼입한 모르타르의 열중성자 차폐율은 최대 90.3%로 대부분의 열중성자를 차폐하였다. 비록 화합물 혼입에 의해 모르타르의 기본 특성은 저하되었으나, 표면 개질, 특수 혼화제 첨가 등 지속적인 연구를 통하여 성능 저하를 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 중성자 투과성능 역시 다양한 타입의 시험체 조합을 통한 레이어 시스템 도입 등으로 다양한 투과성능에 따른 맞춤형 설계를 제공할 수 있을 것이다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2016

본 연구에서는 수소 함유량이 높아 중성자 차폐에 유리한 합성수지를 대상으로 중성자 차폐용 골재로서의 적용성 검토를 수행하였다. 사용된 합성수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 초고분자량 폴리에틸렌(UPE)으로 잔골재의 20%, 40%, 60%의 부피에 해당하는 양을 무게로 환산하여 배합하였다. 실험은 모르타르의 물리적 특성을 파악할 수 있는 플로우 테스트, 인장 및 압축강도 시험을 수행하였으며, 시험체 내부의 미세구조를 분석하기 위해 파단면의 이미지 분석, SEM 및 X-ray CT 촬영을 실시하였다. 합성수지를 혼입한 모르타르의 플로우의 값은 HDPE 및 PP는 증가하였지만 UPE의 경우 감소하였다. 반면 인장 및 압축강도의 경우 종류에 상관없이 전반적으로 강도가 감소하는 경향을 보였으며, 이미지 분석 결과, HDPE 및 PP를 혼입한 모르타르의 강도는 혼입량에 관계없이 파단면에서의 합성수지 비율에 영향을 받았으며, 모르타르 내의 시멘트 매트릭스와의 단락 및 재료의 불균등한 분포가 강도 저하에 영향을 미친 것으로 추정된다. 반면, 미분말 상태인 UPE는 혼입량이 증가함에 따라 내부 공극이 증가하였으며, 이러한 특징은 일정량 이하에서는 강도 저하가 미미하였으나 일정한 혼입률 이상, 특히 본 실험에서는 치환율이 60% 이상에서 급격한 강도 저하를 나타냈다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.81-90
• /
• 2016

자율주행 차량은 변화하는 도로환경에 스스로 대응 가능하여야 하여, 인간 운전자 수준의 도로환경 인지성능을 확보하여야 한다. 자율주행 차량의 센서 중 영상센서는 주행방향 결정 및 차로이탈 방지 등 조향제어 수행을 위하여 차선인식 기능을 수행한다. 현재 제시된 영상센서의 차선인식 성능기준은 ADAS(Advanced Driver Assistance System)과 관련된 '운전자 보조' 관점의 성능기준으로서, 자율주행 차량의 '주체적 인지'를 위한 성능조건과 상이할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자율주행 시 차선인식이 비정상적으로 지속되어, 직선구간에서 곡선구간으로 진입하는 차량이 조향실패에 따라 차로를 이탈하는 상황을 가정하였다. 차량 이동궤적을 기반하여 차로이탈 상황을 모형화하고, 차로이탈 허용 수준에 따른 자율주행 차량 영상센서 성능수준을 제시하였다. 분석 결과 승용차 조건에서 차선인식 기능이 1초 이상 연속적인 오작동을 일으킨다면 차로이탈에 의한 위험한 상황에 놓일 수 있으며, 자율주행 차량을 위하여 현재 ADAS 영상센서 성능평가 방법에서의 차로이탈조건보다 심각한 차로이탈상황을 고려한 영상센서 성능평가 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.107-115
• /
• 2017

PURPOSES : The piezoelectric energy road analysis technology using a three-dimensional finite element method was developed to investigate pavement behaviors when piezoelectric energy harvesters and a new polyurethane surface layer were installed in field conditions. The main purpose of this study is to predict the long-term performance of the piezoelectric energy road through the proposed analytical steps. METHODS : To predict the stresses and strains of the piezoelectric energy road, the developed energy harvesters were embedded into the polyurethane surface layer (50 mm from the top surface). The typical type of triaxial dump truck loading was applied to the top of each energy harvester. In this paper, a general purpose finite element analysis program called ABAQUS was used and it was assumed that a harvester is installed in the cross section of a typical asphalt pavement structure. RESULTS : The maximum tensile stress of the polyurethane surface layer in the initial fatigue model occurred up to 0.035 MPa in the transverse direction when the truck tire load was loaded on the top of each harvester. The maximum tensile stresses were 0.025 MPa in the intermediate fatigue model and 0.013 MPa in the final fatigue model, which were 72% and 37% lower than that of the initial stage model, respectively. CONCLUSIONS : The main critical damage locations can be estimated between the base layer and the surface layer. If the crack propagates, bottom-up cracking from the base layer is the main cracking pattern where the tensile stress is higher than in other locations. It is also considered that the possibility of cracking in the top-down direction at the edge of energy harvester is more likely to occur because the material strength of the energy harvester is much higher and plays a role in the supporting points. In terms of long-term performance, all tensile stresses in the energy harvester and polyurethane layer are less than 1% of the maximum tensile strength and the possibility of fatigue damage was very low. Since the harvester is embedded in the surface layer of the polyurethane, which has higher tensile strength and toughness, it can assure a good, long-term performance.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.751-762
• /
• 2013

이 연구의 목적은 중학생들의 과학창의성 향상을 위한 과학글쓰기 프로그램을 개발하여 그 효과를 분석하는 것이다. 이를 위해 중학교 2학년 과학 "자극과 반응", "식물의 구조와 기능" 단원을 대상으로 총 21차시 분량의 과학글쓰기 프로그램을 개발하였다. 이 과학글쓰기 프로그램은 과학 수업의 매 차시 정리 단계 10분 동안 적용할 수 있도록 구성하였다. 과학글쓰기의 주제는 실생활과 관련된 과학 내용을 바탕으로 융통성, 독창성, 정교성의 창의적 사고가 신장될 수 있는 것을 선정하였으며, 과학글쓰기 유형을 다양하게 구성하였다. 과학글쓰기 프로그램은 활동지를 통해 진행되었다. 활동지에는 해당 차시의 과학글쓰기와 관련된 탐구기능, 창의적 사고 유형, 과학글쓰기 유형을 제시하여, 학생들에게 과학글쓰기에서 다루고자 하는 구체적인 학습내용을 안내하였다. 또한 활동지에 교사 피드백 란을 두어 학생들이 교사의 피드백을 통해 자신의 과학개념과 창의적 사고과정을 점검할 수 있도록 하였다. 연구 결과, 과학글쓰기 프로그램은 학생들의 과학 창의성을 향상시키는 데 효과가 있었다(p< .01). 이는 과학글쓰기 프로그램이 창의적 사고를 발휘하여 정해진 답이 아닌 다양한 해결책을 찾을 수 있도록 구성되어 있어, 과학글쓰기를 통해 학생들의 과학창의성이 신장될 수 있었던 것으로 생각된다. 특히 교사의 피드백이 학생들의 과학개념을 점검하고 창의적 사고를 발달시키는 데 도움이 되었다. 과학글쓰기 프로그램은 학생들의 융통성 향상에 효과적이었으나(p< .01), 독창성과 정교성 향상에는 효과가 없었다(p> .05). 학생들이 과학글쓰기를 통해 가능한 한 많은 해결 방안을 찾는 과정에서 자연스럽게 융통성이 향상된 것으로 생각된다. 과학글쓰기를 통해 학생들의 독창성 및 정교성을 향상시키기 위해서는 과학글쓰기의 분량, 내용, 작성 시간 등을 조절할 필요가 있다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제13권2호
• /
• pp.167-181
• /
• 2010

To predict changes in the marine environment of the Beolgyo Stream Estuary in Jeonnam Province, South Korea, where cohesive tidal flats cover a broad area and a large bridge is under construction, this study conducted numerical simulations involving tidal flow and cohesive sediment transport. A wetting and drying (WAD) technique for tidal flats from the Princeton Ocean Model (POM) was applied to a large-scale-grid hydrodynamic module capable of evaluating the flow resistance of structures. Derivation of the eddy viscosity coefficient for wakes created by structures was accomplished through the explicit use of shear velocity and Chezy's average velocity. Furthermore, various field observations, including of tide, tidal flow, suspended sediment concentrations, bottom sediments, and water depth, were performed to verify the model and obtain input data for it. In particular, geologic parameters related to the evaluation of settling velocity and critical shear stresses for erosion and deposition were observed, and numerical tests for the representation of suspended sediment concentrations were performed to determine proper values for the empirical coefficients in the sediment transport module. According to the simulation results, the velocity variation was particularly prominent around the piers in the tidal channel. Erosion occurred mainly along the tidal channels near the piers, where bridge structures reduced the flow cross section, creating strong flow. In contrast, in the rear area of the structure, where the flow was relatively weak due to the formation of eddies, deposition and moderated erosion were predicted. In estuaries and coastal waters, changes in the flow environment caused by artificial structures can produce changes in the sedimentary environment, which in turn can affect the local marine ecosystem. The numerical model proposed in this study will enable systematic prediction of changes to flow and sedimentary environments caused by the construction of artificial structures.