• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제11권2호
• /
• pp.71-81
• /
• 1987

Nowadays, the high development of industrial technique demands the optimal design of marine structures to be welded under the water, because the underwater welding of the ship hull and marine structures can decrease manpower and cost of production. However there is not available at present any report on fatigue behavior about underwater welded joints. In this paper under tention- tension repeated fatigue stress with frequency of 10 cycles per second by local controlled system, the fatigue strength properties of underwater welded joints of SM41A-2 Plate-to-Plate of 10 mm thickness were experimentally examined. The results obtained were as follows : 1) The fatigue strength of underwater welded joints of SM41A-2 was peaked at the heat input of about 1, 400 joule/mm(180 A, 36 V), while, at the heat input of more than about 1, 100 joule/mm (160 A, 33 V) that of the underwater welds at the higher than cycle of life rather than the lower cycle was higher than that of the base metal but lower than that of the atmosphere welds on account of both cooling and notch effects. 2) The fatigue limit of underwater welds increased with an increase of heat input resulting in a peak of that at the heat input of about 1, 400 joule/mm and then decreased gradually. 3) The fatigue strength at N cycles was peaked between the heat input of about 1, 400 and 1, 700 joule/mm where the strain was rapidly increased. 4) It was confirmed that the optimal zone of heat input condition for obtaining the underwater welds fatigue strength higher than that of the base metal exists, and if out of this zone, the fatigue strength of the underwater welds was lower than that of the base metal because of lack weld penetration, inclusion of slag, voids, etc. 5) By the fatigue test, the underwater welds fractured brittly without visual deformation, so the strain was remarkably less than of the atmosphere welds. 6) The fatigue life factor was peaked at the heat input of about 1, 600 joule/mm (200 A, 36 V) at which the mean strain is a little higher than that of the base metal but quite lower than those of the atmosphere welds, resulting in good underwater welds because both fatigue strength and ductility of the underwater welds are higher than those of the base metal at such heat input.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.390-397
• /
• 2019

현대 제조 공업이 고효율, 고정밀도와 경제적인 방향으로 발전 하면서 금속을 절단하는 띠톱 기계는 이미 철강, 기계, 자동차, 조선, 석유, 광산, 항공 우주 등 다양한 영역에서 광범위 하게 활용 되고 있다. 하지만 기존의 띠톱 기계들은 경험적으로 설계 되어져 왔으며 따라서 낮은 수명, 톱질 동작 상태에서 낮은 정밀도 및 저효율을 문제와 높은 제조원가 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 띠톱의 역학적 해석을 통해 띠톱 톱대의 설계 파라미터를 개선하는 방법을 제시 하였다. 실제로 빈번하게 사용 되고 있는 띠톱 기계를 모델링 하여 응력 분석, 피로해석을 시행 하였으며 이에 따라 톱대의 상세한 설계 파라미터를 도출 하였다. 그 결과 피로 강도가 피로 요구 사항을 만족 시키고 띠톱 기계의 정밀도와 효율이 크게 향상 되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.19-27
• /
• 2014

Mg hydride has a high hydrogen capacity (7.6%), at high temperature, and is a lightweight and low cost material, thus it a promising hydrogen storage material. However, its high operation temperature and very slow reaction kinetics are obstacles to practical application. In order to overcome these disadvantages of Mg hydride, graphene powder was added to it. The addition of graphene has been shown to reduce the operating temperature of dehydrogenation. Moreover, in this report the environmental aspects of $MgH_x$-Graphene composites are investigated by means of the environmental life cycle assessment (LCA) method. $MgH_x$-Graphene mixture was prepared by hydrogen induced mechanical alloy (HIMA). The synthesized powder was characterized by XRD(X-ray Diffraction). The hydrogenation behaviors were evaluated by using a Sievert's type automatic PCT apparatus. Such evaluation of Materials also conducted in the LCA. From the result of P-C-T(Pressure-Composition-Temperature) curves, the $MgH_x$-3wt.% graphene composite was evaluated as having a 5.86wt.% maximum hydrogen storage capacity, at 523K. From absorption kinetic testing, the $MgH_x$-7wt.% graphene composite was evaluated as having a maximum 6.94wt.%/ms hydrogen absorption rate, at 573K. Environment evaluation results for the $MgH_x$-graphene composites and other materials indicated environmental impact from the electric power used and from the materials themselves.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권5호
• /
• pp.655-662
• /
• 2018

신 기후체제 출범에 따른 기후변화의 효율적 대응을 위해 정부는 분산형 전원의 확대를 모색하고 있다. 이 중 가스열병합발전(CHP)을 중심으로 하는 집단에너지 시스템이 가장 현실적인 대안으로써 받아들여지고 있다. 한편 최근 발표된 8차 전력수급 기본계획을 통해 정부는 기저 발전 중심에서 친환경 발전 위주로 에너지 패러다임의 변화를 공표하였다. 본 연구에서는 이러한 에너지 패러다임의 변화가 CHP의 열 생산 패턴을 변화시켜 집단에너지 공헌이익에 미칠 수 있는 정량적인 손익 효과를 분석하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 먼저 상용화된 전력시장 종합분석 프로그램을 활용하여 7,8차 수급계획별 전력시장 장기 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 현재 수도권에서 830 MW급 CHP를 운영 중인 사업자의 실적을 활용하여 CHP 운전 Mode별로 전력생산량과 열 생산량을 산정할 수 있는 CHP 운영모델을 구성하였다. 이를 바탕으로 상용화된 집단에너지 최적운영 프로그램을 통해 CHP의 Life-Cycle 동안의 최대의 운영수익을 실현할 수 있는 운전 최적화를 수행하였다. 그 결과 정부의 에너지 패러다임의 변화는 CHP의 급전지시량을 증가시키고 이로 인해 열 생산원가가 하락하여 사업자의 공헌이익이 30년 동안 909억 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.119-127
• /
• 2014

본 연구는 기획단계에서 건축물의 이산화탄소 배출량 평가에 개략평가모델인 I-O LCA 모델의 활용 가능성을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, I-O LCA 모델과 Hybrid LCA 모델을 정의하고, 두 LCA 모델을 이용하여 아파트 3개 단지와 3개 교육시설물에 대한 이산화탄소 배출량을 평가하고, 결과를 비교하였다. 사례분석 결과, I-O LCA 모델을 통해 산출된 이산화탄소 배출량은 Hybrid LCA 모델을 통해 산출된 이산화탄소 배출량과 상당히 유사하였다. 아파트 단지의 경우 78.2-86.3%의 유사도를 나타내었고, 학교 건축물의 경우 59.9-84.8%의 유사도를 나타내었다. 하지만, 전반적으로 I-O LCA 모델에 의해 산출된 이산화탄소 배출량은 Hybrid LCA 모델의 결과에 비해 작았다. 그럼에도 불구하고, 사례분석 결과는 총공사비를 유일한 입력요소로 하는 간단한 모델인, I-O LCA 모델이 상당히 높은 정확도를 가진다는 사실을 보여주었다. I-O LCA모델은 프로젝트의 초기 기획단계에 건축물의 이산화탄소 배출량을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.206-213
• /
• 2008

국내 건설 분야 중 고층 빌딩의 공종에서 커튼월 공사가 전체 공사비에서 차지하는 비율이 약 $10{\sim}15%$로서 타 공종에 비해 상대적으로 높은 비중을 차지하며, 커튼월 공사는 주 공정(Critical Path)상에 위치하는 주요 관리 대상이다. 커튼월 공사의 Life-Cycle은 약 30여개 업체가 관여하는 복합공종으로 그 관리가 체계적이어야 한다. 이러한 커튼월 공사의 고층 건축현장은 도심지에 위치하는 경우가 대부분인데, 이러한 도심지 현장은 현장 내 야적공간의 한정, 장비의 사용 제한 등과 같은 커튼월 공사의 공정 수행에 있어서의 자재관리에 대한 문제가 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 RFID(Radio Frequency Identification)를 건설현장에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 최근에는 RFID를 활용한 유닛타입(Unit Type) 커튼월 관리시스템의 연구가 진행되었다. 이에 본 연구에서는 이러한 RFID 활용기술이 실제 건설현장에서 어떠한 효과를 가지고 있는지 알아보고자 한다. 특히 비 가치 작업의 비율이 높은 현장에서 커튼월 공사의 생산성 향상측면을 가장 중점적으로 분석하였다. 단위 단계별 개선사항을 RFID 기술 적용 전과 적용 후의 비교를 통하여 알아보고 어느 정도의 생산성이 향상되었는지를 정량적으로 표현하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권2호
• /
• pp.365-370
• /
• 2012

국내 초임계 석탄화력발전소에 연소 후 $CO_2$ 포집공정을 설치하였을 경우에 예상되는 발전단가와 $CO_2$ 저감비용(Cost of $CO_2$ avoided)을 산출하였다. 본 연구에서 고려된 연소 후 $CO_2$ 포집기술은 이미 상업적으로 적용이 가능하고, 기존의 화력발전에 적용이 용이한 아민 화합물을 이용한 화학 흡수법을 기초로 하였으며, 경제성 평가를 위해 연간 발생하는 비용 및 발전량을 연간 균등화(Levelized)하여 발전단가를 산정하는 수명기간 중 발전단가 분석(LCCA: Life Cycle Cost Analysis) 방식을 활용하여 분석하였다. 경제성 평가에서 가장 중요한 항목 중 하나인 설비 투자비(건설비 등) 및 운영비 산출을 위해, 기존의 $CO_2$ 포집 설비가 없는 기준 석탄화력발전소의 건설비는 IEA(국제에너지기구)에서 제시하는 국내 초임계석탄화력 발전소(순출력 767 MW급)의 데이터를 활용하였으며, 석탄화력발전소에 $CO_2$ 포집설비가 추가된 경우에도 IEA에서 제시하는 기준 석탄화력발전소와 $CO_2$ 포집설비 설치 후의 OECD 평균 순공사비(Overnight cost) 증감분을 참조하여 계산하였다. 상기 데이터를 이용하여 기존 석탄화력발전소 및 $CO_2$ 포집 설비 설치 후의 발전단가 및 $CO_2$ 포집비용을 분석한 결과 $CO_2$ 포집설비 설치 후 발전 효율은 기존 초임계 석탄화력발전소의 발전효율 41%에서 31.6%로 약 9.4%가 저하되었으며, 발전단가는 기존의 45.5 USD/MWh에서 73.9 USD/MWh로 약 62%가 증가되었고 $CO_2$ 포집비용은 41.3 USD/$tCO_2$로 산출되었다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.145-156
• /
• 2009

한국에서 유비쿼터스 도시(U-City)는 더 이상 소설의 배경이 되는 환상의 나라가 아니라 실제 진행되고 있는 현상이다. 그 동안의 많은 연구는 U-City가 시민에게 가져다 줄 수준 높은 삶과 긍정적인 효과 등 장밋빛 미래에 대한 연구에 치중해 왔었다. 그러나, U-City의 밝은 미래를 위해서는 현재까지 예측하지 못했던 U-City의 운영비에 대한 문제를 심각하게 고려해야 한다. 선순환 메카니즘이 없는 U-City는 가까운 미래에 심각한 운영상의 문제를 야기할 수 있다. 이와 같은 배경하에 본 연구는 도시의 새로운 패러다임으로 등장하고 있는 U-City가 선순환 메카니즘에 의해 스스로 운영비를 조달하여 지속가능한 도시로 한 단계 더 발전하기 위한 해법을 논의한다. 이러한 해법은 행태적인 측면, 제도적인 측면, 비즈니스 모델의 제시, 핵심 기술의 개발 측면, 자가망의 구축 등 몇 가지 측면에서 검토되었다. 이러한 초기의 연구를 기초로 하여 향후 선순환 U-City를 구축하기 위한 추가적인 연구는 U-City에 거주하는 시민들에게 보다 나은 삶을 유지하게 하여 U-City의 미래를 더욱 밝게 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.248-258
• /
• 2020

본 연구에서는 해외 선진국의 유지관리 체계를 벤치마킹하여 시설물의 생애주기 차원에서 종합적 자산 관리개념을 고려한 유지관리 기술 분류체계를 제안하였다. 이를 위하여 비교사례 연구 기법을 적용하였으며, 국내·외 유지관리 제도, 정의, 기술 분류체계 등을 비교·분석하였다. 비교사례 분석을 위하여 유지관리 비용 집행 비율이 높은 미국, 영국, 일본을 대상 국가로 선정하였고, 해당 국가들의 유지관리 체계를 분석하였다. 다음으로, 국내 유지관리 관련 법에 내포되어있는 인프라 유지관리 기술의 분류 및 정의에 대하여 분석하였다. 그 결과 해외 선진국들은 유지관리 기술의 효과에 따라 유지보수와 개선을 명확하게 분류하고, 예방적 유지관리 활동 중심의 체계를 구성하고 있었다. 반면, 우리나라의 시설물 유지관리 기술은 그 분류 및 정의가 명확하게 구분되지 않고 아직도 사후 대응적 구조 중심으로 이루어져 있어 개선이 필요한 것으로 나타났다. 비교사례연구 결과를 토대로 제안한 분류체계는 유지관리, 유지보수, 성능개선의 개념을 정립하고, 예방적 유지보수와 대응적 유지보수를 명확하게 구분하였다. 결과적으로 제안된 기술 분류체계는 자산관리관점에서 선제적 유지관리 활동과 합리적인 유지관리 예산 분배를 위한 기초연구로서의 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.91-100
• /
• 2015

에너지 소비 절감 및 이산화탄소 배출 감소를 위한 노력의 일환으로 대다수의 선진국에서 리모델링 프로젝트를 장려하고 있으며, 이에 따라 건설산업에서 리모델링 사업은 큰 비중으로 성장하고 있다. 기존의 리모델링 관련 연구를 분석한 결과, 1) 리모델링 대안의 생성 및 선정 과정과 2) 건축물 경과년수에 따른 경제적 타당성 분석 결과가 제대로 반영되어 있지 않은 문제점이 있었다. 본 연구에서는 리모델링 대안에 따른 에너지절감량과 경제성을 동시에 고려하여 가장 비용효율적인 에너지절감형 리모델링 대안을 선정할 수 있는 의사결정 지원모델을 개발하였다. 개발된 프로세스 모델은 외피 시스템과 신재생에너지 설비를 조합한 "리모델링 솔루션"을 생성하며, 국제기준(ISO-13790, DIN V 18599)을 응용한 에너지성능평가, 생애주기비용 분석(LCCA)기법을 통한 경제성 평가를 실시하도록 구성되어있으며, 입력된 대안을 순환평가하여 최적의 대안을 출력하도록 구성하였다. 개발된 모델을 실제 사례에 적용한 결과, 비용효율적인 에너지절감형 리모델링 대안을 선정할 수 있는 것으로 확인하였다. 따라서 이 연구를 통해 개발된 모델은 리모델링을 계획하는 의사결정자(예: 발주자) 등에게 효율적인 대안 선정에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.