본 논문에서는 침지내 환경을 재현한 철근부식촉진시험과 장기폭로시험을 실시하였다. 환경조건을 변수로 시험을 실시하였으며, 반전지전위법을 통한 철근부식 모니터링을 실시하였다. 부식촉진 시험결과 시험조건 별 상관계수 도출을 할 수 있었다. 촉진시험은 온도조건에 따라 인공해수의 온도가 $20^{\circ}C$인 case 1과 $65^{\circ}C$인 case 2로 구분하여 실시하였다. 고온 조건인 case 2가 1.7~1.8배 정도 상온조건인 case 1에 비해 부식을 촉진시키는 것으로 나타났으며, 해양환경시험장에서의 장기폭로시험결과와의 비교를 통해 case 1의 경우 2.45~2.94의 상관계수를 case 2의 경우 4.37~4.99의 상관계수를 나타내었다.
부산항(북항) 재개발사업은 노후화된 북항 일반부두를 해양관광의 중심지역 그리고 부산시민을 위한 친수공간으로 개발하기 위해 그동안 많은 연구와 노력이 진행되어 왔으며, 현재 구체적인 방안이 모색되는 실행단계로 진입하였다. 한편, 재개발로 인한 유동장 및 해수교환의 변화는 환경적인 측면에서 중요한 검토사항 중 하나이다. 본 연구에서는 북항 재개발에 따른 일반적인 자료를 수집 ${\cdot}$ 분석하고, 이를 바탕으로 하여 재개발에 따른 유동장의 변화와 만내수의 해수교환을 수치실험으로 검토하였다. 실험결과, 조류속 변화는 북항 및 내항에서 감소가 나타나고 주수로상에서 증가가 나타나고 있다. 해수교환 변화는 15일이 지난 준정상상태에서 재개발 전후 공히 약77% 내외에 달하는 것으로 나타났다.
Abdelouahed Tounsi;Saeed I. Tahir;Mohammed A. Al-Osta;Trinh Do-Van;Fouad Bourada;Abdelmoumen Anis Bousahla;Abdeldjebbar Tounsi
Computers and Concrete
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제32권1호
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pp.61-74
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2023
This article investigates the wave propagation analysis of the imperfect functionally graded (FG) sandwich plates based on a novel simple four-variable integral quasi-3D higher-order shear deformation theory (HSDT). The thickness stretching effect is considered in the transverse displacement component. The presented formulation ensures a parabolic variation of the transverse shear stresses with zero-stresses at the top and the bottom surfaces without requiring any shear correction factors. The studied sandwich plates can be used in several sectors as areas of aircraft, construction, naval/marine, aerospace and wind energy systems, the sandwich structure is composed from three layers (two FG face sheets and isotropic core). The material properties in the FG faces sheet are computed according to a modified power law function with considering the porosity which may appear during the manufacturing process in the form of micro-voids in the layer body. The Hamilton principle is utilized to determine the four governing differential equations for wave propagation in FG plates which is reduced in terms of computation time and cost compared to the other conventional quasi-3D models. An eigenvalue equation is formulated for the analytical solution using a generalized displacements' solution form for wave propagation. The effects of porosity, temperature, moisture concentration, core thickness, and the material exponent on the plates' dispersion relations are examined by considering the thickness stretching influence.
육성기 넙치 사육용으로 부상배합사료 및 생사료의 사육효과를 비교하기 위하여 2회에 걸친 사육실험을 실시하였다. 실험 1에서는 평균체중 115 g의 넙치를 5종류의 실험EP ($EP1{\sim}EP5$v와 생사료(MP)로 78일간 사육 실험하였으며, 실험 2는 양식현장에서 평균체중 137 g의 넙치를 실험 1에 사용한 5종류의 EP ($EP1{\sim}EP5$), 시판사료(EP6) 및 EP4와 EP6에 물과 각종 영양소를 흡착시킨 2종류 흡착-습사료(MEP4 및 MEP6)로 80일간 사육 실험하였다. 사육실험 결과, 실험 1에서 증중율은 모든 EP 실험구가 MP 실험구와 유의한 차이가 없었으며, EP4는 MP에 비하여 더 높은 값을 보였다. 사료효율은 EP4 실험구가 다른 실험구보다 유의적으로 높은 결과를 보였다(P<0.05). 등근육의 간과 수분함량 및 간의 지질함량은 실험구간에 유의한 차이를 보였다. 실험 2에서는 생존율은 $89{\sim}99%$의 범위로 양호한 결과를 보였다. 증중량은 EP4와 MEP4 실험구가 가장 높은 값을 보였으며, 그 다음으로 EP3과 MEP6 실험구가 양호한 결과를 보였다. 사료효율은 모든 실험구에서 108% 이상으로 양호하였으며, EP4, MEP4 및 MEP6에서 높은 값을 보였다. 이상의 결과들로부터, $114{\sim}350\;g$인 넙치에게 생사료를 기초로 제조된 MP를 공급하는 것 보다 영양소 균형이 잘 갖춰진 EP를 공급하여도 좋을 것으로 보이며, EP 공급시 물과 다른 영양소의 흡착과정은 불필요할 것으로 판단된다. 또한, MP와 상업용 EP 실험구에 비해 양호한 성장 결과를 보인 EP4는 MP 대체 실용사료로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 시멘트 모르타르속에 매입된 철근주위가 건조될 때 불안정한 전류분포의 영향을 측정하고, 교류 임피던스 특성변화에 대한 영향을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 건조과정중 철근의 전기화학적 반응을 측정하기 위해, 두 개의 철근이 매입된 3개의 시멘트 모르타르가 실험을 위해 준비되었다. 주요 변수는 20mm 모르타르 두께를 동일하게 가지도록 하여, 두 철근사이의 간격이 10, 20과 30mm가 되도록 하였다. 해양환경에서 콘크리트 구조물속의 철근 부식속도를 가정하기 위해서, 3개의 모르타르 시험체는 15 사이클의 침지-건조환경(해수에서 24시간 침지와 48시간 실온 건조)에 노출되었다. 부식전위의 변화는 건조중에 용존산소의 확산속도 증가로 인해 귀한 방향으로 이동하는 것이 관찰되었다. 침지-건조환경에서 교류 임피던스는 100kHz에서 1mHz까지 측정되었다. 철근과 모르타르사이의 계면상태를 설명하기 위해 이론적 모델이 제안되었으며, 그것은 용액저항, 전하이동저항과 CPE로 구성된 등가회로를 사용하였다. 철근의 부식이 진행됨에 따라, 저주파수 영역에서 확산 임피던스가 나타났다. 침지-건조 환경중 건조과정에서 이송차가 $45^{\circ}$에 가까워지는 현상으로써 전류분포가 불균일해지는 경향을 보였다.
붉바리의 종묘생산시 낮은 생존률은 다른 해산어류보다 자어기의 입크기가 현저히 작은 것과 관련이 큰 것으로 생각된다. 본 실험에서는 붉바리 자어의 생존률과 관련한 자어기 동안의 먹이생물 크기, 수온 및 먹이의 밀도에 따른 자어의 생존률등을 조사하였고, 더불어 자치어 사육기간 중의 성장관계 등을 조사하였다. Tetraselmis tetrathele, 해산 Chlorella 및 Nannochloris oculata를 먹이로하였을 때 태국산 S형 rotifer의 크기는 먹이의 크기가 작을수록 rotifer의 크기도 작아지는 것으로 나타났다. 수온에 따른 S형 rotifer의 크기는 수온이 높을수록 rotifer의 크기도 작아지는 경향을 보였다. 수온에 따른 자어의 생존률은 $29^{\circ}C$까지는 수온이 높을수록 생존률도 높은 것으로 나타났다. 먹이의 밀도에 따른 자어의 생존률은 rotifer의 밀도가 ml당 15~20개체에서 가장 높은 것으로 나타났다. S형 rotifer, S형 rotifer 중 작은 개체, L형 rotifer, L형 rotifer 중 작은 개체를 각각 먹이로 하여 자어를 사육한 결과, S형 rotifer 및 S형 rotifer 중 작은 개체를 공급한 경우는 생존이 가능하였으나, L형 rotifer 및 L형 rotifer 중 작은 개체를 공급한 경우는 부화후 1주일 이내에 모두 사망한 것으로 조사되었다. S형 rotifer 중 작은 개체만을 택하여 자어에게 공급한 경우는 작은 개체의 rotifer가 자어 사육수조 내에서 성장되었기 때문에 자어가 이것을 효과적으로 섭취하지 못했고, 따라서 S형 rotifer만을 공급한 자어의 생존률과 큰 차이가 없었던 것으로 풀이되었다. 6톤 수조에서 부화자어의 수용밀도를 40,000마리로 하여 53일간 사육한 결과, 부화 후 10일까지의 자어 생존률은 6.3%, 총 사육기간 중의 자치어 생존률은 0.2%로 나타났다. 부화후 53일째 치어의 평균 전장은 29.5mm였다.
본 연구에서는 시멘트에 작용하는 아크릴 코폴리머의 화학반응을 통해 강한 점착성과 유연성을 가지는 친환경적인 폴리비닐아세테이트(PVAc)를 이용하여 수밀성을 향상시키는 복합공법의 가능성을 알아보고자 하였으며, 이를 위한 실험 방법으로 1차로 실리케아트계 침투성 방수제를 도포 한 후, 2차로 PVAc를 혼입한 모르타를 도포한 후에 부착강도 및 흡수량에 대한 특성을 검토하였다. 이 실험 결과를 토대로 하여 현장 적용을 위한 Mock-up 부재를 제작하였고, 이 시험 부재에 대하여 복합공법을 적용한 후 실내 시험과 동일한 성능을 검토하였다. 또한, 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 평가를 실시하여 내구성이 취약한 환경에 적합한지 여부를 검토 하였다. 그 결과 PVAc를 이용한 복합공밥을 적용한 시험체가 수밀성능이 가장 우수하였으며, 부착강도 또한 우수한 성능을 나타내었다. 또한, 간이 Mock-up 부재에 대한 성능평가에서 실내 시험과 동일한 경향을 보였으며, 압축강도 시험결과 보강 효과를 발휘함을 알 수 있었다. 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 내구 성능 평가에서 가장 우수한 결과를 나타내어 지하구조물 및 해양구조물 등과 같은 취약한 지역에 적용이 가능함을 확인 할 수 있었다.
The Incheon Bridge, which was opened to the traffic in October 2009, is an 18.4 km long sea-crossing bridge connecting the Incheon International Airport with the expressway networks around the Seoul metropolitan area by way of Songdo District of Incheon City. This bridge is an integration of several special featured bridges and the major part of the bridge consists of cable-stayed spans. This marine cable-stayed bridge has a main span of 800 m wide to cross the vessel navigation channel in and out of the Incheon Port. In waterways where ship collision is anticipated, bridges shall be designed to resist ship impact forces, and/or, adequately protected by ship impact protection (SIP) systems. For the Incheon Bridge, large diameter circular dolphins as SIP were made at 44 locations of the both side of the main span around the piers of the cable-stayed bridge span. This world's largest dolphin-type SIP system protects the bridge against the collision with 100,000 DWT tanker navigating the channel with speed of 10 knots. Diameter of the dolphin is up to 25 m. Vessel collision risk was assessed by probability based analysis with AASHTO Method-II. The annual frequency of bridge collapse through the risk analysis for 71,370 cases of the impact scenario was less than $0.5{\times}10^{-4}$ and satisfies design requirements. The dolphin is the circular sheet pile structure filled with crushed rock and closed at the top with a robust concrete cap. The structural design was performed with numerical analyses of which constitutional model was verified by the physical model experiment using the geo-centrifugal testing equipment. 3D non-linear finite element models were used to analyze the structural response and energy-dissipating capability of dolphins which were deeply embedded in the seabed. The dolphin structure secures external stability and internal stability for ordinary loads such as wave and current pressure. Considering failure mechanism, stability assessment was performed for the strength limit state and service limit state of the dolphins. The friction angle of the crushed stone as a filling material was reduced to $38^{\circ}$ considering the possibility of contracting behavior as the impact.
어장환경 개선을 위해 해양에 투여되는 석탄회 블록의 역학적-화학적인 안정성을 평가하고자 하였다. 해수에 침적한 석탄회 블록의 표면은 신선한 석탄회 블록 표면에 비해 칼슘함량은 감소하고 마그네슘 함량은 증가하였다. 이는 해수 중의 마그네슘이 블록 표면의 칼슘과 치환하여 미량의 반응물을 생성하였을 가능성을 시사한다. 12개월 동안 해수에 침적한 석탄회 블록들의 일축압축강도는 $235.23-447.43\;kgf/cm^2$의 범위로서, 항만콘크리트 공사 시 적용하는 소파(消波)블록의 설계기준강도($180\;kgf/cm^2$)보다도 높은 값을 보였다. 또한 블록의 압축강도는 해수에 침적된 시간이 증가함에 따라 오히려 증가하는 양상을 보였다. 국내 표준 용출시험법(KSLT: Korean Standard Leaching Test)에 의한 석탄회 블록의 용출실험 결과, 크롬의 용출농도는 해역별 수질등급 기준(50 ppb)과 동일한 값을 보였으나, 다른 중금속(비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연)은 기준 값 이하로 용출되었다. 장기간(112일) 중금속 용출시험결과를 해역별 수질등급기준과 비교하면, 혼합-희석이 없는 해수조건에서 수행된 장기간(112일)의 중금속 용출실험 결과에서도 혐기성환 경의 구리를 제외한 모든 중금속들의 용출량은 해역별 수질등급기준에 비해 낮게 나타났으며, 구리의 용출량은 실제해양환경에서 해수의 희석으로 인해 안전할 것이다. 따라서, 석탄회 블록은 실제 해양환경에서 역학적화학적으로 안정할 것으로 예상된다.
콘크리트는 강알칼리성으로 인해 철근의 부식을 방지하는 장점이 있으나, 해중에 침지되면 해수의 평균 pH 8~9 보다 높은 pH 12~13의 강알칼리 성분을 용출하여 주변의 미생물 및 해양생물의 생태환경 및 성장에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 3D 프린터로 제작되는 인공어초용 저알칼리 모르타르 배합을 도출하기 위하여 저알칼리 모르타르의 역학적 특성 및 내구성능을 평가하였다. 강도 특성 평가결과 결합재로 실리카퓸, 플라이애시, 알파형반수석고 모두 혼입한 α-35배합에서 Plain 을 제외하고 가장 우수한 특성을 나타내었으며, 인공어초 품질기준인 27MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다. pH는 알파형반수석고 혼입시 수산화칼슘 생성 억제와 황산칼슘 생성으로 인해 pH저감 효과가 우수한 것으로 나타났다. 염소이온침투저항성 실험결과, 실리카퓸 및 플라이애시 혼입시 일부 내염성이 개선되었으며, 알파형반수석고 와 혼합사용한 α-35 배합에서 3844C의 가장 우수한 염소이온침투저항성을 확인하였다. 길이변화율 측정결과, 알파형반수석고 35%대체시 OPC배합조건보다 33.5% 개선된 수축저항성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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