본 논문에서는 고상식(Piloti) 기초가 사용되는 오일샌드 플랜트의 하부기초에 소형강관 말뚝이나 마이크로 파일 등을 마찰 말뚝개념으로 사용할 경우 발생할 수 있는 문제점을 극복하고자 복합거동 연결체를 제안하였다. 말뚝의 개별 침하나 융기(Heaving)를 1개의 군으로 연결하여 복합거동이 가능하도록 하였으며, 하중 지지특성을 분석하였다. 기존 무리말뚝과 말뚝전면(Piled raft) 기초의 장점을 오일샌드 플랜트에 적용 할 수 있도록 복합거동 연결체의 형상을 결정하였다. 또한, 축소모형을 제작하여 하중에 대한 거동을 계측하고, 이를 통해 장치의 안정성 및 취약부위를 검토하여 연결체의 형태를 평가하였다.
The laser welding was performed for the flange joint of two overlapped coaxial circular pipes which serve as the inlet and connector pipes of STS 316L. The laser welding test finally resulted in a good penetration depth of 1.8 to 2.0 mm. On the way to get the good welding quality, two important parameters were found to be optimized. One is the focal positioning which is the offset of the laser beam focus to the exact welding seam line, which is more critical in the inner flange laser welding. When the beam spot size was deviated more than $200\;{\mu}m$ from the seam line, welding of two pipes is failed. The other is a gap size since a certain amount of gap is inevitable due to fabrication tolerance, or artificial allowances for smooth insertion of a pipe. However, it is required to restrict the gap allowance within 0.2mm to avoid undesirable undercut on a welding bead.
This paper shows the development of a snake robot (KAEROT-snake V) which consists of 16 1-DOF actuator modules and head module. The modules are connected serially and the joint axis of each module is rotated by $90^{\circ}$ with respect to the previous joint so that the snake robot can move in the 3D space. A tail actuator module includes slip-ring and metal connector. KAEROT-snake IV developed in prior research could move in the 3D space and climb up in a narrow pipe. But its design was not appropriate to the unstructured tough environment and its speed was somewhat slow. A new actuator module is designed to enclose all parts of the module so that any wire is not exposed. The size and weight of the new module was slightly reduced. And the rotation speed and torque of the joint was increased by about twice when compared with pre-module. An embedded controller was developed so small that it can be mounted inside the module. The performance of the developed robot was demonstrated through various locomotion experiments.
"도시가스사업법" 및 "액화석유가스의 안전관리 및 사업법" 관련 기준(KGS Code)에서는 가스배관의 이음부(용접이음매 제외)와 전기설비(전기개폐기, 전기계량기, 전기접속기, 전기점멸기 등)와의 이격거리를 규정하고 있다. "전기설비기술기준"에서도 가스관련 법령과 부합되게 전기설비와 가스배관의 이음부와의 이격거리를 규정하고 있다. "도시가스사업법" 관련 기준의 경우 공급시설 기준과 사용시설 기준에서 규정하는 이격거리가 상이하다. 본 연구에서는 LP가스가 배관의 이음부에서 누출되는 경우 점화 가능 거리를 실증 실험하고, 현재 가스 관련 기준에서 규정하고 있는 전기설비와 가스설비와의 이격거리 기준의 적정성에 대해 검토하였다. 실험 결과 배관의 이음부에서 가스가 누출되는 경우 기준에서 규정하고 있는 30cm 이상의 거리에서도 점화가 가능함을 확인하였다. 따라서, 현재 "도시가스사업법" 및 "액화석유가스의 안전관리 및 사업법" 관련 기준에서 규정하고 있는 가스배관과 전기설비와의 이격거리 기준이 적절한 것으로 판단되었다.
연구목적: 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있습니다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있습니다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 연구방법: 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV) 평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 연구결과: 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다. 결론: 유동 해석을 통하여 후크조인트 체결 시 발생하는 압력 및 진동 등을 검토한 결과 일반적인 배관계의 고유진동수가 50Hz 이하에서 형성되는 것을 고려했을 때, 난류유동에 의해 유발되는 진동이 배관계의 공진을 발생시킬 가능성은 희박한 것으로 판단된다.
본 논문은 형강을 이용한 강-콘크리트 합성복공판 기술개발에 관한 것이다. 기존의 롤포밍 단면을 배제하고 형강을 이용하여 효율적인 강합성 단면을 구성함으로써 제작성과 경제성을 확보하고, 전단연결재의 개선을 통해 합성성능 뿐만 아니라 차후 콘크리트와 강재의 분리에 용이한 구조를 개발하였다. 성능검증 실험결과 기존의 전단연결재만으로는 강재와 콘크리트의 합성거동을 이루는데 한계가 있음을 확인하였다. 나아가 개발 복공판은 설계하중대비 5배 이상의 극한 내하력을 확보하고 있으며, 200만회 피로성능시험에 대해서도 손상이 거의 발생하지 않으며 우수한 구조성능을 나타냈다. 따라서, 형강을 이용한 합성단면 구성을 통해 구조성능 확보뿐만 아니라 기존 합성복공판 대비 약 27% 정도의 강재량 감소가 가능함을 확인하였다.
There is a growing interest in hydrogen energy utilization since an alternative energy development has been demanded due to the depletion of fossil fuels. Hydrogen is produced by the reforming reaction of natural gas and biogas, and the electrolysis of water. An solid oxide electrolyte cell (SOEC) is reversible system that generates hydrogen by electrolyzing the superheated steam or producing the electricity from a fuel cell by hydrogen. If the water can be converted into steam by waste heat from other processes it is more efficient for high-temperature electrolysis to convert steam directly. The reasons are based upon the more favorable thermodynamic and electrochemical kinetic conditions for the reaction. In the present study, steam at over 180℃ and 3.4 bars generated from a boiler were converted into superheated steam at over 700℃ and 3 bars using a cylindrical steam superheater as well as the waste heat of the exhaust gas at 900℃ from a solid refuse fuel combustor. Superheated steam at over 700℃ was then supplied to a high-temperature SOEC to increase the hydrogen production efficiency of water electrolysis. Computational fluid dynamics (CFD) analysis was conducted on the effects of the number of 90° elbow connector for piping, insulation types and insulation layers of pipe on the exit temperature using a commercial Fluent simulator. For two pre-heater injection method of steam inlet and ceramic wool insulation of 100 mm thickness, the highest inlet temperature of SOEC was 744℃ at 5.9 bar.
연구목적: 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있습니다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동 특성을 평가할 필요가 있다. 연구방법: 본 연구에서는 자체 개발한 일체형 삽입형 커넥터인 6.35 및 15.88 소켓 모델의 구조적 안정성을 FEM을 이용하여 조사하였다. 구조해석은 전처리기로 hyper mesh, 후처리기로 HYPER VIEW, 솔버로 LS-DYNA를 사용하였다. 연구결과: 응력해석 결과 6.35 소켓의 경우 훅, 훅홀더 및 훅가드에서의 최대응력은 각각 95.02MPa, 19.59MPa 및 44.01MPa였으며, 15.88 소켓의 경우 각각 127.7MPa, 40.09MPa 및 45.23MPa로 나타났다. 결론: 두 소켓 모델의 응력분포를 비교하면 상대적으로 외경이 큰 15.88 소켓에서의 응력이 전반적으로 크게 나타나고 있으나 각 소재의 항복응력보다는 현저히 낮아 두 모델 모두 구조적인 안전성은 문제가 없는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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