• 제목/요약/키워드: Limit state analysis

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영상 분석 기법을 이용한 RC 부재의 항복 후 휨 거동 분석(I): 압축부를 중심으로 (Evaluation on the Bending Behavior After Yield of RC Beam by Using Image Processing Method(I): Focused on the Compressive Part)

  • 김건수;박기태;우태련;김재환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.39-46
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    • 2022
  • 철근콘크리트 구조물의 설계 방법으로 한계상태설계법이 적용되면서 해석이나 설계 시 극한상태까지 고려하도록 하고 있다. 실제로 철근콘크리트 부재가 휨을 받을 때 전단철근에 의한 구속 효과가 존재하지만, 설계 시에는 비구속 콘크리트의 재료 곡선을 적용하도록 하고 있다. 본 연구에서는 휨 부재에 대한 구속콘크리트 모델의 적합성을 평가하기 위하여 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 항복 후 거동을 상세하게 분석하였다. 상세한 분석을 위하여 DIC 기법을 영상분석 기법으로써 채택하였고, 기존 계측 방법과 계측 결과를 비교함으로써 DIC 기법의 타당성을 검증하였다. DIC 기법의 결과로 산출된 콘크리트 표면의 변형률 분포도를 얻을 수 있었고, 이를 통하여 단면의 평균 변형률 분포를 산출하였다. 평균 변형률 분포도를 이용하여 기존 구속콘크리트 모델을 재료곡선으로 적용한 응력 분포도를 도출할 수 있었다. 실험 결과와 기존 모델 적용 결과의 비교를 통하여 직사각형 단면을 가지는 RC 휨 부재에 대한 구속콘크리트 모델의 적합성을 평가하였다.

ALARA 개념(槪念)에 의한 기체상방사성물질(氣體狀放射性物質)의 환경방출한도(環境放出限度) 설정(設定) (Establishment of Release Limits for Airborne Effluent into the Environment Based on ALARA Concept)

  • 이병기;차문회;남순권;장시영;하정우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제10권1호
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    • pp.50-63
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    • 1985
  • 농축인자법(濃縮因子法)(Concentration Factor Method)을 이용(利用)하여 결정피폭경로(決定被曝經路)를 분석(分析)한 후(後) 표준원전(標準原電)의 기체상방사성대기방출물(氣體狀放射性大氣放出物)에 대한 유도방출한도(誘導放出限度)(Derived Release Limits, DRL's)를 계산(計算)하였다. 이 방출한도(放出限度)는 핵시설(核施設) 주변(周邊)의 결정군구성개인(決定群構成個人)에 대(對)한 방사선(放射線) 피폭(被曝)을 관련피폭한도이하(關聯被曝限度以下)로 유지(維持)시키는 양(量)이다 본(本) 연구(硏究)에서는 1985년(年) 초(初) 미국(美國)의 환경보호청(環境保護廳)(EPA)에서 새로 권고(勸告)한 피폭한도(被曝限度)를 채택(採擇)하여 계산(計算)을 수행(遂行)하였다. 유도방출한도(誘導放出限度)(DRL)의 계산(計算)은 미국(美國)의 원자력(原子力) 규제위원회(規制委員會)(USNRC)가 규제지침(規制指針)(Reg. Guide) 1.109에서 제시(提示)하고 있는 선양평가(線量評價)모델을 표준(標準)모델로 사용(使用)하여 수행(遂行)하였으나, 동(同) 모델의 피폭경로분석(被曝經路分析)에서 우유(牛乳) 및 육류(肉類)의 섭취경로(攝取經路)는 국내(國內)의 현실상(現實狀) 무시가능(無視可能)한 것으로 고려(考慮)하여 본(本) 연구(硏究)에서 제외(除外)시켰다. 계산(計算)에서 고려(考慮)한 방출선원항(放出線源項)은 희유기체(稀有氣體), 요오드, 입자상원소(粒子狀元素) 및 삼중수소기체(三重水素氣體)였으며, 방출원(放出源)에서 북(北)쪽으로 1.3 km 거리에 위치(位置)하고 있는 주민영구거주지역(住民永久居住地域)을 대상(對象)으로 계산(計算)을 수행(遂行)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서는 표준원전(標準原電)의 대상(對象)으로 고리원전(古里原電) 1호기(號機)를 선정(選定)하여 동원전(同原電)의 연간방출(年間放出)에 대(對)한 유도한도(誘導限度)를 계산(計算)하였으며, 1982년도(年度)의 실방출률(實放出率)과 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 검토결과(檢討結果), 고리원전(古里原電) 1호기(號機)의 1982년도(年度)의 실방출률(實放出率)은 본(本) 연구(硏究)에서 구(求)해진 유도방출한도(誘導放出限度)보다 낮았으며, 방출물(放出物)에 의한 시설주변(施設周邊) 개인(個人)의 년간피폭선량(年間被曝線量)은 EPA에서 권고(勸告)하는 피폭한도이하(被曝限度以下)로 유지(維持)되었음을 알 수 있었다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서 가장 결정적(決定的)인 피폭경로(被曝經路)는Co-60와 Cs-137과 같은 입자상침적방사핵종(粒子狀沈積放射核種)으로 오염(汚染)된 토양(土壤)에 의한 전신외부(全身外部) 피폭경로(被曝經路)였다.

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Analysis of Static Lateral Stability Using Mathematical Simulations for 3-Axis Tractor-Baler System

  • Hong, Sungha;Lee, Kyouseung;Kang, Daein;Park, Wonyeop
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권2호
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    • pp.86-97
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    • 2017
  • Purpose: This study aims to evaluate the applicability of a tractor-baler system equipped with a newly developed round baler by conducting stability analyses via static-state mathematical simulations and verification experiments for the tractor equipped with a loader. Methods: The centers of gravity of the tractor and baler were calculated to analyze the transverse overturning of the system. This overturning of the system was analyzed by applying mathematical equations presented in previous research and comparing the results with those obtained by the newly developed mathematical simulation. For the case of the tractor equipped with a loader, mathematical simulation results and experimental values from verification experiments were compared and verified. Results: The center of gravity of the system became lower after the baler was attached to the tractor and the angle of transverse overturning of the system steadily increased or decreased as the deflection angle increased or decreased between $0^{\circ}$ and $180^{\circ}$ on the same gradient. In the results of the simulations performed by applying mathematical equations from previous research, right transverse overturning occurred when the tilt angle was at least $19.5^{\circ}$ and the range of deflection angles was from $82^{\circ}$ to $262^{\circ}$ in counter clockwise. Additionally, left transverse overturning also occurred at tilt angles of at least $19.5^{\circ}$ and the range of deflection angles was from $259^{\circ}$ to $79^{\circ}$ in counter clockwise. Under the $0^{\circ}$ deflection angle condition, in simulations of the tractor equipped with a loader, transverse overturning occurred at $17.9^{\circ}$, which is a 2.3% change from the results of the verification experiment ($17.5^{\circ}$). The simulations applied the center of gravity and the correlations between the tilt angles, formed by individual wheel ground contact points excluding wheel radius and hinge point height, which cannot be easily measured, for the convenient use of mathematical equations. The results indicated that both left and right transverse overturning occurred at $19.5^{\circ}$. Conclusions: The transverse overturning stability evaluation of the system, conducted via mathematical equation modeling, was stable enough to replace the mathematical equations proposed by previous researchers. The verification experiments and their results indicated that the system is workable at $12^{\circ}$, which is the tolerance limit for agricultural machines on the sloped lands in South Korea, and $15^{\circ}$, which is the tolerance limit for agricultural machines on the sloped grasslands of hay in Japan.

직립식 방파제 신뢰성 기반 최적 설계: 활동, 전도, 지반 훼손으로 인한 붕괴 파괴를 중심으로 (Reliability-Based Design Optimization for a Vertical-Type Breakwater with an Emphasis on Sliding, Overturn, and Collapse Failure)

  • 조용준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.50-60
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    • 2024
  • 우리나라 해안공학계에서 신뢰성 기반설계가 빠르게 체화되는 계기를 제공하기 위해 다 수의 한계상태를 지닌 직립방파제 신뢰성 해석과 신뢰성 기반 최적 설계를 우리나라를 대표하는 항이 운영 중인 부산, 군산 전면해역을 대상으로 수행하였다. 이 과정에서 상당한 정도의 신뢰성 해석을 수행하기 위해, 특정 재현 빈도의 설계 파 사용은 지양하였으며, 직립방파제의 파괴 여부를 결정하는 확률변수인 파력, 양력, 전도 모멘트에 내재한 불확실성은 장기 파랑 관측자료를 빈도 해석하여 얻은 확률모형을 사용하여 기술하였다. 직립식 방파제의 한계상태는 활동, 전도, 지지력을 고려하여 세 개로 구성하였으며, 파력과 양력, 모멘트 사이의 밀접한 상관성은 Nataf 결합확률분포를 사용하여 기술하였다. 모의 결과, 쉽게 예상해볼 수 있듯 활동만을 고려하는 경우 파괴확률이 과소하게 산출되는것을 확인하였으며, 특정 재현 빈도에 근거한 설계 파랑으로는 방파제 파괴확률을 일정하게 담보할 수 없다는 것을 확인하였다. 이에 비해 신뢰 지수가 𝛽 = 3.5~4를 충족하도록 최적 설계된 방파제는 두 해역에서 모두 균질한 파괴확률을 확보하는 것으로 모의 되었다.

부분집합 시뮬레이션 방법을 이용한 꼬인 삼각대 지지구조를 갖는 해상풍력발전기의 지진 신뢰성 해석 (Seismic Reliability Analysis of Offshore Wind Turbine with Twisted Tripod Support using Subset Simulation Method)

  • 박광연;박원석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.125-132
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    • 2019
  • 이 논문에서는 지진 하중을 받는 꼬인 삼각대 지지구조를 갖는 해상풍력발전기의 지진 신뢰성 해석 방법을 제시한다. 수평하중에 대해서 면외 변위가 발생하는 꼬인 삼각대지지 구조의 기하학적 특성과 지반의 비선형성을 포함한 지반-말뚝 상호작용을 고려하기 위한 구조물의 3차원 동적 유한요소 모델을 제시하였다. 지진신뢰성 평가를 위해 재현주기별 인공지진파를 사용한 시간이력 해석을 통해 말뚝 두부의 수평변위로 정의된 한계 상태식에 대하여 파괴확률을 산정하였다. 비선형 시간이력해석에 의한 한계상태식 평가를 고려하여 효율적으로 신뢰성 해석을 하기 위해 Markov Chain Monte Carlo 샘플링 방법을 적용한 부분집합 시뮬레이션 방법의 적용을 제시하였다. 제시한 방법은 2차원 모델 및 정적해석만으로는 정확한 결과를 도출할 수 없는 꼬인 삼각대 지지구조를 갖는 해상풍력발전기의 신뢰성 평가 및 설계기준 개발에 활용될 수 있음을 보였다.

고령자 가구의 소비특성 및 소비패턴 결정요인 (The Determinants of Consumption Characteristics and Patterns of Elderly Households)

  • 김진훈
    • 한국노년학
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    • 제36권3호
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    • pp.905-926
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    • 2016
  • 고령에 대한 개념은 학자와 법령 등에 따라 다양하게 정의되고 있으나, 본 연구의 특성상 소비지출이 소득과 관련이 깊으므로, 고령자고용촉진법에서 기준으로 하고 있는 55세를 고령자의 기준연령으로 설정하였으며, 고령자 가구는 고령자 1인가구와 고령자부부가족만으로 제한하여 연구를 진행하였다. 소비특성은 욕구의 반영이라는 표출된 욕구로 파악될 수 있어 사회복지 측면에서도 의미 있는 분석 대상이라 사료된다. 따라서 본 연구는 고령자 가구의 소비형태를 유형화해서 소비특성을 파악하고, 소비패턴을 결정하는 요인을 찾아 고령자 가구의 표출된 욕구를 통해 관련 정책 수립에 기여하고자 하였다. 조사대상인 고령자 가구 소비 패턴의 내재적 구조 유형을 살펴보기 위해 고령자 가구의 소비지출 항목을 투입하여 군집분석(Cluster analysis)의 K-means법을 실시하였으며, 결과 4개의 군으로 유형화 되어 각각 '보건의료 중심형', '저축 중심형', '생계 중심형', '식비 중심형'으로 명칭을 부여하였다. 고령자 가구의 소비패턴 결정에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위하여 이항로지스틱 분석을 사용하였다. 연구결과 고령자 가구는 서로 다른 욕구와 문제에 직면해 있으며, 이를 해결하기 위한 접근방법도 다양해야 할 필요성이 있었다. 특히 지금까지 노인하면 경제적 빈곤자로 인식되어 왔으나, 연구에서는 저축을 통해 준비된 가구들도 있다는 것을 알 수 있었다. 전반적으로 생계 중심형이 가장 많았으며, 이에 영향을 주는 요인으로 혼인여부와 가계소득이 중요한 역할을 하고 있었다. 따라서 고령자 가구의 소득확대에 대한 노력이 필요함을 시사하고 있다. 또한 연령, 주택소유, 주관적 건강상태 등도 유의미한 영향력이 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 통해 결론 부분에서는 보건의식에 대한 고령자 스스로의 인식 개선, 노년기의 건강 상태에 대한 표준화된 기준 제시, 고령자의 문화생활에 대한 접근성 확보, 삶의 질을 높이기 위한 재정관리 코디, 고령자에게 맞는 일자리 개발과 보급, 협동주거형태인 공동생활가정 보급 등을 제도적 과제로 제언하였다.

A Study on the Role of -SO3- Ions in the Dehydration Limit of Poly(styrene-co-styrenesulfonic acid) Membrane

  • Ko, Kwang-Hwan;Kim, Joon-Seop;Lee, Chang Hoon
    • Elastomers and Composites
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    • 제52권3호
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    • pp.180-186
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    • 2017
  • In this work, the effect of low-temperature dehydration of a poly(styrene-co-styrenesulfonic acid) (PSSA) membrane was investigated by differential scanning calorimetry, fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), electron magnetic resonancespectroscopy (EMR), and $^1H$- and $^{13}C$ solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. These analyses were performed at room temperature for powdered PSSA specimens with and without dehydration and the following key observations were made. First, FT-IR analysis showed that low-temperature dehydration not only transformed the [${SO_3}^-{\cdots}H^+$] ionic pair in the non-hydrated PSSA to an $SO_3H$ group, but also induced the formation of -C=C- double bonds in the dehydrated PSSA. Second, the ${-SO_3}^{\bullet}$ radical was unambiguously identified by EMR spectroscopy. Third, H-abstraction was detected by $^1H$ magic-angle spinning spectroscopy. Finally, an unexpected color shift from white for the non-hydrated PSSA to a yellowish brown for the dehydrated sample was observed. In order to explain these experimental results, it was proposed that the formation of the intermediate hydrogen ($H^{\bullet}$) or hydroxyl radical ($HO^{\bullet}$) species was initiated by the dehydration process. The sespecies attacked the $SO_3H$ group and the tertiary proton at the ${\alpha}-carbon$, resulting in the formation of $-SO^{\bullet}$ radicals and -C=C- double bonds, which correlated with the color shift in the dehydrated PSSA sample. The semechanisms are useful for understanding the simultaneous loss of an aromatic ring and -SO- groups in the PSSA fuel cell membrane.

생산성을 고려한 볼라드 및 볼라드 지지 구조의 최종강도 평가 (Ultimate Strength Assessment of Bollard and Its Foundation Considering Production Costs)

  • 오창민;정준모;조상래
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.604-610
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    • 2006
  • Common structural rules of JBP(Joint Bulker Project) and JTP(Joint Tanker Project), which will come into effect in 2006, invoke the necessity of the ultimate limit state(ULS) design for ship structures. Even though the many applications of ULS analysis have been performed for ship structures, there have few studies carried out for deck machineries and their supporting structures. Recently four major Korean shipbuilders(DSME, HHI, HHIC, SHI) jointly developed and proposed a new design standards for mooring fittings and also proposed the SWL (Safety Working Load) obtained based on the first yield criterion. In this study, various ultimate strength analyses were performed for bollards and their foundation structures whose yield strengths were quantified by the research consortium. Prior to performing the ultimate strength analyses, the numerical calculation method was substantiated with the test results provided in the joint work report. Based upon the results of this study, it can be concluded that the reinforcements to increase the yield strength are not always resulted in the enhancement of the ultimate strength. Furthermore, the additional production costs for the reinforcements can not be rewarded by the ultimate strength. Therefore, another alternative arrangements should be developed in the view point of ultimate strength.

새로운 $Tb^{3+}$ 이온 활성 축광성 형광체의 발광 특성 (Luminescence properties of a new $Tb^{3+}$ ion activated long persistent phosphor)

  • 박병석;최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.130-134
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    • 2009
  • 새로운 $CaZrO_3$, 축광성 형광체를 고온의 약한 환원 분위기에서 전통적인 고상반응법으로 합성하였다 광발광 분석 결과 $Tb^{3+}$ 이온을 첨가한 $CaZrO_3$ 축광성 형광체는 $^5D_3$, $^5D_4$ 에너지 준위에서 $^7F_1{\sim}^7F_6$ 준위로의 전이에 의해 황녹색의 발광을 나타내며, 고온의 질소분위기에서 합성한 경우의 축광성 형광체에 대한 스펙트럼의 주 피크는 $^5D_4{\rightarrow}^7F_5$ 전이에 의한 542 nm의 발광 피크가 생성되었다. $CaZrO_3:Tb^{3+}$ 축광성 형광체의 잔광 발광 스펙트럼은 좁은 영역의 546 nm의 피크가 강하게 생성되었다 잔광 휘도는 254 nm 자외선을 조사하고 전원을 끈 후에 측정하였으며, 녹황색의 축광성 형광체가 사람이 어두운 곳에서 인지 가능한 $0.32\;mcd/m^2$까지 8시간 지속됨을 관찰하였다.

Degradation Kinetics of Three Veterinary Antibiotics in Composted and Stockpiled Manure

  • Kim, Sung-Chul;Yang, Jae-E.;Ok, Yong-Sik;Jung, Doug-Young;Carlson, Kenneth
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.43-50
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    • 2012
  • Two typical animal waste management practices, composting and stockpiling, were evaluated for their effect on the degradation of three veterinary antibiotics (VAs), chlortetracycline (CTC), tylosin (TYL), and monensin (MNS). The VAs were applied to horse manure plots subject to composting or stockpiling, and core samples were collected over a period of time. Selected buffer solutions were used to extract the VAs and analysis for concentration was conducted with solid phase extraction (SPE) followed by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC/MS/MS) technique. The VAs demonstrated rapid dissipation within ten days followed by a gradual decrease in concentration until the end of the experimental period (141 days). All three VAs degraded more rapidly in the composting samples than in the stockpiling samples, particularly between 20 and 60 days of the observation period. Degradation of the three VAs generally followed a first-order kinetic model, and a fitted model with a calculated rate constant was determined for each treatment. TYL in composting showed the fastest degradation, with a calculated rate constant of $0.91day^{-1}$; the slowest degradation was exhibited by MNS in stockpiling, with rate constant of $0.17day^{-1}$. Calculated correlation coefficients ranged from 0.89 to 0.96, indicating a strong correlation between measured concentrations and fitted values in this study. Although concentration of TYL in composting treatment showed below detection limit during the test period, this study suggests that composting can reduce animal waste contaminants prior to field application as fertilizer.