• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제37권4호
• /
• pp.233-241
• /
• 2024

본 연구에서는 센싱 기반 모니터링 스마트 파이프 개발 연구의 일환으로 화학적 전처리된 코팅 강관에 대한 유한요소해석을 실시하였다. 개발된 코팅 강관은 내·외면 개질 폴리에틸렌으로 화학적 코팅 전처리 과정을 수행하였으며, 확관 시 표면 코팅 손상을 최소화하기 위한 연결 부속을 사용한 코팅 강관의 해석을 수행하였다. 다양한 하중에 대한 구조성능 평가를 위해 토압 하중에 의한 정적 구조해석, 차량 하중에 의한 피로수명 평가, 인장 및 압축 하중에 의한 누수 저항성의 4가지 하중 조건을 설정 및 조사하였다. 해석 결과, 기존 에폭시 코팅 및 조인트 사용 강관 대비 개발 강관에서 개선된 피로 수명이 산출되었으며, 동일 직경의 조건에서 평균 56.1%의 최대 변위 감소와 61.2% 최대 응력이 감소함을 통해 개발 코팅 강관과 연결 부속의 안전성을 검증하였다. 이에 더하여 응력 분포 분석을 통해 체결부의 누수 저항성 역시 강관 중앙면 대비 우수함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권7호
• /
• pp.905-914
• /
• 2001

A large eddy simulation(LES) is performed for turbulent flow around a bluff body inside a sudden expansion cylinder chamber, a configuration which resembles a premixed gas turbine combustor. To promote turbulent mixing and to accommodate flame stability, a flame holder is installed inside the combustion chamber. The Smagorinsky model is employed and the calculated Reynolds number is 5,000 based on the bulk velocity and the diameter of the inlet pipe. The simulation code is constructed by using a general coordinate system based on the physical contravariant velocity components. The predicted turbulent statistics are evaluated by comparing them with the laser-doppler velocimetry (LDV) measurement data. The agreement of LES with the experimental data is shown to be satisfactory. Emphasis is placed on the time-dependent evolutions of turbulent vortical structure behind the flame holder. The numerical flow visualizations depict the behavior of large-scale vortices. The turbulent mixing process behind the flame holder is analyzed by visualizing the sectional views of vortical structure.

• 대기
• /
• 제26권1호
• /
• pp.73-84
• /
• 2016

A method to make ice spike using home refrigerator with ice tray was found. Many experiments have carried out with this method and many natural phenomena occurring on the formation of ice spike are found. A new concept of the Latter Freezing Water (LFW) was imported to explain the ice spike formation. At LFW position on water surface, the Sprout of Super cooled Water (SSW) grows by the Volume Expansion Effect (VEE) caused by the phase change of water in water. And air bubbles that are expelled from ice during freezing process, gather, rise, and detonate at the upper most part of SSW that make SSW freeze and grow upward with the water pipe in it. Together with VEE the capillarity in the water pipe makes the column grow more, that makes the ice spike. Many other findings were succeeded; 1) Ice spike process is completed before the whole water freezes. 2) If water is corrupted or shocked, even though it is very slight, ice spike is not generated. 3) Rain water contains the most LFW among all kind of waters used in experiments. 4) LFW is changed into normal water after passing the ice spike. 5) A new concept of the ice bullet is introduced. 6) The reason of frequent occurrences of the ice spike at Mt. Mai is investigated also.

• 한국가스학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.52-60
• /
• 2017

반도체 제조공정 중 확산공정 배기라인에 "반응 부산물인 $ZrO_2$와 TEMAZ, TMA, $O_3$ 등 미반응 물질"과 "퇴적되어 있는 분체"를 제거하여 배관 내 운송효율을 높이고자 히터 자켓을 사용하여 배관온도를 $80^{\circ}C$이상으로 올리던 중 진공펌프 후단의 신축배관이 파열되는 사고가 발생하여 사례연구를 진행하였고 사례연구를 통해 동일한 사고가 발생하는 것을 예방하고자 한다. 사고원인을 분석해보면 진공펌프 흡입 측의 틈새발생으로 외부 공기 배관유입과 히터 자켓으로 배관을 가열함으로서 미 반응된 TEMAZ가 분해되어 발생하는 가스의 부피팽창으로 배관 내 과압이 발생하였고 배관 중에서도 가장 취약한 벨로우즈에서 파열된 것으로 추정할 수 있다. 이와 같은 사고를 예방하기 위하여 배관파열사고의 원인물질로 추정되는 TEMAZ에 대한 물리적 위험성을 평가하여 배관파열사고의 원인을 규명하고 동종재해를 예방하기 위한 안전대책을 수립하고자 하는데 목적이 있다.

• 오토저널
• /
• 제13권2호
• /
• pp.67-87
• /
• 1991

The computer program which predicts the gas exchange process of multi-cylinder 4-Stroke cycle spark-ignition engine, can be great assistance for the design and development of new engine. In this study, the computer program was developed to predict the gas exchange process of multi-cylinder four stroke cycle spark ignition engine including intake and exhaust systems. When gas exchange process is to be calculated, the evaluation of the variation of the thermo-dynamic properties with time and position in the intake and exhaust systems is required. For the purpose, the application of the generalized method of characteristics to the gas exchange process is known as one of the method. The simulation model developed was investigated to the analysis of the branch system of multi-cylinder. The models used were the 2-zone expansion model and single zone model for in cylinder calculation and the generalized method of characteristic including area change, friction, heat transfer and entropy gradients for pipe flow calculation. The empirical constants reduced to least number as possible were determined through the comparison with the experimented indicator diagram of one particular operation condition and these constants were applied to other operating condition. The predicted pressures in cylinder were compared with the experimental results over the wide range of equivalence ratio and ignition timing. The predicted values have shown good agreement with the experimental results. The thermodynamic properties in the intake and exhaust system were predicted over the wide range of equivalence ratio and ignition timing. The obtained results can be summarized as follows. 1. Pressures in the exhaust manifold have a little influence on the equivalence ratio, a great influence on the ignition timing. 2. Pressures in the inlet manifold are nearly unchanged by the equivalence ratio and the ignition timing. 3. In this study, the behaviors of the exhaust temperature, gas in the exhaust manifold were ascertained.

• Composites Research
• /
• 제37권3호
• /
• pp.238-245
• /
• 2024

본 연구에서는 강관의 효율적 유지관리를 위한 모니터링 시스템 개발 연구의 일환으로 개질 폴리에틸렌 코팅 처리된 강관의 성능 평가를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 기존 방식인 기계적 전처리 코팅의 경우 확관시 폴리에틸렌 부착이 저하되는 현상이 발생하여 이를 해결하고자 칼슘 혼입 인산 아연 피막을 활용한 화학적 전처리 공정이 적용되었다. SEM 및 EDX 분석결과, Zn/Ca 비 1.0에서 가장 치밀한 구조가 확인되었다. 또한, 확관 시의 코팅 이탈 방지를 위한 그라프트 처리 무수말레산을 기반으로 엘라스토머, 금속산화물, 블로킹방지제, 슬립제를 각기 다른 조합으로 혼입하여 개질된 폴리에틸렌 코팅 강관에 대한 부착 및 연신율 평가를 실시하였다. 그 결과, 모든 개질 재료를 혼입한 시험체(S4)에서 금속산화물만 혼입한 시험체(S2)대비 25% 이상 향상된 성능을 확인하였다. 마지막으로, 공정이 완료된 코팅 파이프에 대하여 표면부 코팅 손상 방지를 위한 파이프 고정 부속 일부인 쐐기형 소켓링과 이탈 방지 압륜을 개발하고 성능평가를 수행하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.21-32
• /
• 2020

세계적으로 대규모 인프라 구조 건설 시장이 확대됨에 따라 극한지 및 극서지와 같은 극한 환경에서의 토목 구조물 시공이 계획 혹은 시공 중에 있다. 이에 따라 구조물의 지지력 확보를 위한 말뚝 기초의 시공이 필수적이나 극한지 및 극서지의 지반 변형 가능성으로 인해 말뚝 기초의 안정성 및 기능 상실이 우려된다. 따라서 본 연구에서는 새로운 형식의 말뚝 기초를 개발함으로써 지반 변형에 대응하고자 하며, 극한지 및 극서지에서 발생 가능한 지반 변형을 크게 융기 및 침하로 구분하였다. 지반 변형 대응형 말뚝은 강관 말뚝 내부에 수축 및 팽창이 가능한 실린더가 삽입된 형태로 융기 및 침하 과정에서 실린더의 거동에 따른 말뚝 영향을 수치해석적으로 분석하였다. 수치해석 결과 지반 융기는 말뚝의 과도한 인장응력을 발생시켰으며, 실린더의 팽창 조건은 말뚝에 작용하는 인장 응력을 분담해 주어 전체적으로 말뚝에 작용하는 축 응력을 감소시켰다. 지반 침하는 부주면 마찰력 발생에 따른 말뚝의 압축응력을 증가시켜 주었는데, 실린더는 중립점 이하에 위치하여 수축 거동 시 최적의 효율을 보여주었다. 하지만 지반 변형 대응형 말뚝 시공 시 수축 및 팽창량은 상부 구조체의 허용 변위 범위를 준수하여야 하며, 설계 시 이에 따른 고려가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.69-79
• /
• 1998

현대사회는 도로, 상 하수도, 가스, 전화 등 여러 가지 사회기반시설물의 효율적 관리가 필수적이다. 그 중에서도 하수도시설은 지역 주민의 생활환경보호와 공공수역의 수질 보전을 위하여 가능한 최적의 상태로 관리되어야 한다. 기존의 일부 지자체 및 기업체에서는 이러한 하수도시설물을 효율적으로 관리할 수 있도록 하수관리시스템을 개발하여 사용하고 있다. 이러한 시스템의 제약점은 관망의 관리기능만을 제공할 뿐 관망에 부하되는 하수량에 대한 분석기능은 제공치 않으며, 일부 제공된 분석기능은 모든 관거를 획일적인 조건에서 분석하는 관계로 실제업무의 적용에는 현실적으로 타당치 않은 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 이러한 하수시설물에 대한 관망분석을 도시계획도를 기본으로 용도지역별 특성에 따라 조건을 달리하여 분석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 각각의 하수관에 부하되는 하수량을 파악학 수 있음은 물론 우수량의 변화 및 인구밀도의 변화에 따라 부하되는 하수량의 변화에 대한 모의실험의 지원과 도시의 팽창 및 신도시의 건설에 따른 하수도 시설설계에 대한 의사결정을 지원할 수 있도록 하였다. 이러한 본 연구의 결과물은 통수능 부족관거의 검색을 통하여 민원발생시 적절한 의사결정지원이 가능하며, 관련 업무의 효율성증대 및 대민서비스 향상에 기석도가 크리라 판단된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제27권10호
• /
• pp.524-529
• /
• 2017

The effect of strain aging on the tensile properties of API X70 linepipe steel was investigated in this study. The API X70 linepipe steel was fabricated by controlled rolling and accelerated cooling processes, and the microstructure was analyzed using optical and scanning electron microscopes and electron backscatter diffraction. Strain aging tests consisting of 1 % pre-strain and thermal aging at $200^{\circ}C$ and $250^{\circ}C$ were conducted to simulate U-forming, O-forming, Expansion(UOE) pipe forming and anti-corrosion coating processes. The API X70 linepipe steel was composed of polygonal ferrite, acicular ferrite, granular bainite, and bainitic ferrite whose volume fraction was dependent on the chemical composition and process conditions. As the thermal aging temperature increased, the steel specimens showed more clearly discontinuous type yielding behavior in the tensile stress-strain curve due to the formation of a Cottrell atmosphere. After pre-strain and thermal aging, the yield and tensile strengths increased and the yield-to-tensile strength ratio decreased because yielding and aging behaviors significantly affected work hardening. On the other hand, uniform and total elongations decreased after pre-strain and thermal aging since dislocation gliding was restricted by increased dislocation density after a 1 % pre-strain.

• 한국물환경학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.617-625
• /
• 2017

Both domestic and overseas urban drainage systems have been actively researched to solve the problems of urban flash floods and the flood damage that is caused by local downpours. Recent urban planning has been designed to better manage the floods of decentralized rainfall-management systems, and the installation of green infrastructure and low-impact development (LID) facilities at national ministries has been recommended. In this study, we use the EPA SWMM model to construct a decentralized rainfall-management network for each small watershed, and we analyze the effect of the drainage-capacity improvement from the installation of the LID technologies in vulnerable areas that replaces the network-expansion process. In the design of the existing urban piping systems, it is common to increase the pipe size due to the increment of the impervious area, the steep terrain, and the sensitive entrance-ramp junction; however, the installation of green infrastructure and LID facilities will be sufficient for the construction of a safe urban drainage system. The applications of LID facilities and green infrastructure in urban areas can positively affect the recovery of the corresponding water cycles to a healthy standard, and it is expected that further research will occur in the future.