• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제17권8호
• /
• pp.17-27
• /
• 2016

최근에는 고속 열차와 관련된 인프라가 발전한 유럽, 일본 같은 고속철도 선진국뿐만 아니라 미국과 중국에서도 고속철도 건설에 대한 구체적인 계획이 증가하고 있으며, 국내의 경우 수도권 광역급행철도(GTX)와 같은 대심도 지하 교통망의 건설이 추진되고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 발생하는 공기저항을 최대한 감소시키기 위하여 열차의 선두부는 유선형으로 설계된다. 열차가 터널 내로 진입할 때, 터널 내에서 발생한 공기저항으로 인하여 열차가 터널을 주행할 때 개활지에서 주행하는 경우보다 훨씬 큰 동력이 요구된다. 따라서 일반적으로 열차가 터널로 진입할 때 공기저항 저감을 위하여 열차의 주행속도를 감소시킨다. 이렇게 열차의 속도를 감소시킬 경우 고속 열차의 운송 능력 및 장점이 감소되기 때문에 터널 내에서 열차의 주행 시에 발생하는 공기저항을 감소시키는 설비가 필수적이다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위해 필요한 공기압력 제어 시스템의 효과를 분석하기 위하여 터널의 단면적 및 공기압력 제어 덕트의 단면적과 덕트의 간격이 열차 주행으로 인한 공기저항에 미치는 영향을 1차원 네트워크 수치해석 프로그램을 이용하여 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제25권3호
• /
• pp.315-326
• /
• 2017

In this work, thermoelastic dynamic behavior of functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FG-CNTRC) cylinders subjected to mechanical pressure loads, uniform temperature environment or thermal gradient loads is investigated by a mesh-free method. The material properties and thermal stress wave propagation of the nanocomposite cylinders are derived after solving of the transient thermal equation and obtaining of the time history of temperature field of the cylinders. The nanocomposite cylinders are made of a polymer matrix and wavy single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The volume fraction of carbon nanotubes (CNTs) are assumed variable along the radial direction of the axisymmetric cylinder. Also, material properties of the polymer and CNT are assumed temperature-dependent and mechanical properties of the nanocomposite are estimated by a micro mechanical model in volume fraction form. In the mesh-free analysis, moving least squares shape functions are used to approximate temperature and displacement fields in the weak form of motion equation and transient thermal equation, respectively. Also, transformation method is used to impose their essential boundary conditions. Effects of waviness, volume fraction and distribution pattern of CNT, temperature of environment and direction of thermal gradient loads are investigated on the thermoelastic dynamic behavior of FG-CNTRC cylinders.

• 한국추진공학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.43-51
• /
• 2020

고폭화약을 이용한 격벽형 착화기를 가속노화 후 성능시험을 수행하여 노화특성을 확인하였다. 격벽형 착화기는 마이크로 착화기에서 발생한 충격파가 격벽을 통해 엑셉터 화약과 점화 화약에 전달되어 동작한다. 제품에 대한 수명평가를 위해 수명연한에 따른 가속노화 조건을 설정하고, 매 주기마다 시료에 대한 점화 성능을 10cc 밀폐용기 시험을 통해 작동지연시간과 최대압력을 측정하여 요구규격 만족여부를 확인하였고, 분산분석을 통해 노화여부를 판단하였다.

• 한국연소학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2014

This paper described an experimental investigations of combustion instability mode in a lean premixed dual swirl combustor for micro-gasturbine system. When such the instability occurs, a strong coupling between pressure oscillations and unsteady heat release excites a self-sustained acoustic wave which results in a loud, annoyed sound and may also lead a structural damage to the combustion chamber. The detailed period of flame behavior and heat release in combustion instability mode have been examined with high speed OH and CH-PLIF system and $CH^*$ chemiluminescence measurement, flame tomography with operated at 10 kHz and 6 kHz each. Experiment results suggest that unstable flame behavior has a specific frequency with 200 Hz and this frequency is accords with about 1/2 sub-harmonic of combustor resonance frequency, not fundamental frequency. This is very interesting phenomenon that have not reported yet from other previous works. Therefore, when a thermo-acoustic instability with Rayleigh criterion occurs, the fact that the period of heat release and flame behavior are different each other was proposed for the first time through this work.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제21권2호
• /
• pp.138-146
• /
• 2022

The cavitation and potentiodynamic polarization experiments were conducted simultaneously to investigate the effect of cavitation amplitude on the super austenitic stainless steel (UNS N08367) electrochemical behavior in seawater. The results of the potentiodynamic polarization experiment under cavitation condition showed that the corrosion current density increased with cavitation amplitude increase. Above oxygen evolution potential, the current density in a static condition was the largest because the anodic dissolution reaction by intergranular corrosion was promoted. In the static condition, intergranular corrosion was mainly observed. However, damage caused by erosion was observed in the cavitation environment. The micro-jet generated by cavity collapse destroyed the corrosion product and promoted the repassivation. So, weight loss occurred the most in static conditions. After the experiment, wave patterns were formed on the surface due to the compressive residual stress caused by the impact pressure of the cavity. Surface hardness was improved by the water cavitation peening effect, and the hardness value was the highest at 30 ㎛ amplitude. UNS N08367 with excellent mechanical performance due to its high hardness showed that cavitation inhibited corrosion damage.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.625-635
• /
• 2013

유럽 등 해외에서는 TBM 굴착방식을 이용한 터널이 다수 건설되고 있지만, 국내에서는 거의 적용되고 있지 않다. TBM 철도터널의 적용성을 높이기 위해서는 토목적 설계요소와 공기역학적 영향을 고려한 최적단면을 선정할 필요가 있다. 이러한 최적단면의 선정시에는 터널 연장, 열차 속도, 전차선 높이, 공동규 규격 등 토목적인 설계요소에 대한 고려와 함께 공기역학적 영향을 검토하여 적정 단면 계획의 수립이 필요하다. 공기역학적 검토시에는 최근 철도터널의 고속화를 고려하고 적절한 분석기준의 수립이 필요하지만 현재 국내에서는 관련기준이 없어 터널마다 상이한 공기압 분석기준이 적용되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내외 이명감 및 미기압 분석기준에 대하여 검토하고, TBM 터널단면별 공기역학적 분석을 통해서 TBM 철도터널의 단면선정시 공기역학적 영향과의 상관관계에 대해 분석하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제29권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 2013

Slider bearing is a widely used load-carrying element in the industry. While a large number of studies have investigated the effect of overall surface curvature, very few have considered sinusoidal surface. Recently, consideration of surface roughness/waviness or intentional wave design has been identified as an important issue in the manufacture of hard disk driver, mechanical seal, hydraulic machine, and etc. This study investigated the load-carrying capacity of a finite-width slider bearing with a wavy surface. Film thickness ratios, length-width ratio, ambient pressure, amplitude, and partial distribution were selected as the simulation parameters. The calculation results showed that the load-carrying capacity rapidly varied at small film thickness ratio, but the waviness near the area of minimum film thickness made much more influence with an increase in film thickness ratio. As the length-width ratio of bearing was increased, ambient pressure became more influential at small film thickness ratios. Furthermore a particular partial distribution of the wavy area led to higher load-carrying capacity than did the whole distribution. Consequently, the results of this study are expected to be of use in surface micro-machining of finite-width slider bearings.

• 지질공학
• /
• 제8권3호
• /
• pp.207-213
• /
• 1998

이 연구는 팽창성 시멘트의 팽창압에 의한 암석 파괴 시에 발생하는 AE 파의 특성을 규명하기 위하여 수행되었다. 연구결과 AE파의 우세 주파수와 최대 진폭은 팽창성 시멘트 충전공에서의 압력 발달 비율과 관련하여 변화되었다. AE파의 우세 주파수는 소 직경 충전공 시험에서 150∼230kHz이었고 대 직경 충전공에서 400∼500kHz이었으며, 최대 진폭은 각각 0.015∼0.050cm/sec 및 0.025∼0.064cm/sec이었다. 시험에서 충전공의 크기에 따라 각기 높은 주파수의 큰 진폭과 낮은 주파수의 작은 진폭의 AE파가 수신된다는 사실은 동일 시료에서 일정한 규모의 균열을 발생시키는데 필요한 총 에너지는 대체로 동일함을 강하게 암시하고 있다. 팽창성 시멘트에 의한 암석 균열은 진폭이 특별히 큰 AE파의 발생없이 안정적으로 진행되어서 거시적 암석균열은 미소균열의 안정적 성장의 결과임을 시사하였다.

• 디자인학연구
• /
• 제17권3호
• /
• pp.123-132
• /
• 2004

이 논문은 한국의 환경에 맞는 한국형 고속전철 디자인 방법과 그 디자인 과정을 한국의 환경에 맞추어 연구하고, 그로부터 이루어진 결과를 바탕으로 공기역학적 최적화에 초점을 둔 시제차량(prototype test train, HSR 350${\times}$)의 외형형상 디자인 개발의 형태로 밝힌다. 이는 고속전철 기술개발 사업의 일환으로 1996년부터 2002년까지 6년간 진행되었다. 그 사업의 최종 결과로 제작된 시제차량은 두개의 동력차와 두개의 동력대차 그리고 세 개의 객차로 구성되어 있으며, 2003년에 경부고속전철 선로에서 최고 380km/h까지 성공적으로 시험을 마쳤다. 그러나 시제차량의 디자인 개발과 제작에서는 턱없이 부족한 진행일정과 경제적 제한으로 많은 것들이 유보되었다. 따라서 시제차량에서는 구현되지 못하였으나 향후 미래에 필요성을 염두에 두어, 시제차량과 병행하여 상용차량과 차세대 차량을 위한 보다 개선된 개념 디자인 연구가 진행되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.109-122
• /
• 2003

기존 철도터널의 운행속도 향상시 문제가 되는 터널내 공기의 압축파 문제를 해결하기 위해서는 단면의 화대보다는 통풍공 수직구의 건설이 경제성 및 시공성 측면에서 유리한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 장기재령의 운영중인 철도터널에 통풍공 수직구를 건설함에 따라 발생될 수 있는 본선터널, 하부갱도 그리고 수직구의 역학적 거동들을 파악하기 위한 목적으로 3개의 독립적인 요소기술들에 대하여 실험적, 해석적 연구를 수행하였다. 연구결과, 먼저 장기재령과 콘크리트 라이닝의 강도관계는 재령이 증가함에 따라 강도가 저하하는 경향을 확인할 수 있었으며, 본선터널과 수직구의 최소 적정이격 거리를 해석적으로 추정한 결과는 본선터널 직경(D)의 약 0.5D 이상이 적합한 것으로 도출되었다. 다음으로 수직구 굴착에 따른 하부갱도의 3차원적 거동은 시험시공의 계측결과와 탄소성 유한요소해석 결과가 유사한 경향을 나타내었으나, 수직구 굴착시 수직구 자체의 거동파악을 위한 분석결과에서는 수직구의 심도별 지반거동 계측결과와 3차원 유한요소해석 결과가 상이한 거동을 보였다. 따라서 이상의 연구결과로부터 수평터널에 대한 해석결과와 계측결과의 경향은 유사하지만 변위, 응력 등의 정량적 비교에서는 지반물성치의 선정방법에 따라 다소 큰 차이가 나타남을 알 수 있었다. 또한 수직방향에 대한 거동을 해석적인 방법으로 검증하기 위해서는 지표면에서의 수평방향 응력, 변위성분을 표현할 수 있는 적정기법 연구가 요구된다.