• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.63-68
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• 2013

최근 안정적 전력수급을 위하여 화력발전에 대한 중요성이 더해 가고 있다. 화력발전설비 중 과열증기저감기는 보일러에서 생산된 과열증기가 발전터빈을 손상하지 않도록 적당한 과열도를 유지시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 460mm 배관에 $530^{\circ}C$, 1.36 MPa의 증기가 흐를 때, 국내에서 개발된 가변오리피스노즐로 $150^{\circ}C$, 36.7 kg/s, 4.28 MPa의 냉각수를 분사하는 조건에서 성능해석을 수행하였다. 연구 결과, 증기관내 냉각수 온도가 $446^{\circ}C$로 유지되고 분무된 액적 크기가 $50{\mu}m$ 이하임을 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권3호
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• pp.29-37
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• 2005

This study was carried out to file up structural design data for optimizing Pleurotus eryngii growing houses. Design data are including current farm status of Pleurotus eryngii growing houses in the aspect of structural configuration as well as environmental conditions to be controlled and maintained inside. A structural analysis was performed for the on-farm structures as well as some structures modified and suggested through field survey and analysis. The results are summarized as follows. According to the results of status analysis, Pleurotus eryngii growing houses were categorized as arch-roofed simple type and sandwich panel type. Though the size of Pleurotus eryngii cultivation facilities were considerably diverse, the basic dimensions of Pleurotus eryngii cultivation facilities showed relatively similar pattern: more or less of 20m of length, $6.6\~7.0m$ of width, $4.6\~5.0m$ of peak height, $1.2\~1.6m$ of bed width, and 4 layers of bed. In the aspect of spatial use of cultivation facilities, suggested models were shown to be mostly reasonable in the aspect of heating and cooling, micro-meteorological stability, land use efficiency per unit floor area, etc.. Especially, the standard models suggested so far were thought to be not efficient in its surface area and spatial volume per unit floor area as well as its uneffective structural design in the area around ceiling. In the results of structural analysis for the models suggested through this study by using those section frames to be found on farms, the panel type structures of both single span and double span were estimated to be over designed, whereas arch-roofed pipe houses were mostly found to be under-designed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.543-560
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• 2018

도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.887-893
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• 2018

본 연구에서는 신뢰성해석기법을 이용하여 우수관에 대한 최적설계기법을 제시하였다. 최근 빈번히 일어나고 있는 국지성호우에 대해 기존의 결정론적 설계기법으로는 우수관의 용량을 초과하여 도시침수가 일어나기 쉽다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 우수관의 설계변수들을 확률변수로 인식하는 추계학적 기법이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 FORM (First Order Reliability Method)을 사용하여 우수관의 신뢰성해석모형을 개발하였다. 개발된 신뢰성해석기법은 5개 지역의 실제 구축된 우수관에 적용하여 안전도를 분석하고 공사비증가에 따른 안전도의 변화를 분석하였다. 다섯 개 지역의 빈도별 강우강도를 분석하고 신뢰성해석을 통해 우수관의 용량초과확률을 정량적으로 산정할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-70
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• 2009

UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제35권1호
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• pp.55-60
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• 2017

There are many Industry Code and Standard (ICS) for Structural Integrity Assessment (SIA) on welded structure with defect. The general ICSs, such as R6, BS 7910 and API 579-1/ASME FFS-1, provide equations to determine the upper bound residual stress profiles based on collections from many literatures. However, these residual stress profiles used in the SIA cause the conservative design for welded structures. In this study, the structural integrity assessment for girth weld in pipeline has been conducted based on fracture mechanics. In addition, thermo-elastic plastic FE analysis was performed for evaluating the residual stress of girth weld in pipeline. The weight function solution is used to determine the stress intensity factor using the residual stress profile obtained by the FE analysis. This approach can account for redistribution and relaxation of residual stress as the defects grow. In order to the evaluate quantitative comparison between BS 7910 and weight function solution, structural integrity assessment determining allowable crack size on cracked pipe was performed with failure assessment diagram.

• 로봇학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.247-255
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• 2013

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.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제13권1호
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• pp.47-54
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• 2001

Prediction of the maximum packing volume fraction with non-spherical particles has been one of the important problems in powder technology. The sphericity of fly ash particles depending on the particle diameter was measured by means of a CCD image processing instrument. An algorithm to predict the maximum packing volume fraction with non-spherical particles is proposed. The maximum packing volume fraction is used to predict the slurry viscosity under well dispersed conditions. For this purpose, Simha's cell model is applied for concentrated slurry with wide particle size distribution. Also, Usui's model developed for aggregative slurries is applied to predict the non-Newtonian viscosity of dense fly ash - water slurry. It is certified that the maximum packing volume fraction for non-spherical particles can be successfully used to predict slurry viscosity. The pressure drop in a pipe flow is predicted by using the non-Newtonian viscosity of dense fly ash-water slurry obtained by the present model. The predicted relationship between pressure drop and flow rate results in a good agreement with the experimented data obtained for a test rig with 50 mm inner diameter tube. Base on the design procedure proposed in this study, a feasibility study of fly ash hydraulic transportation system from a coal-fired power station to a controlled deposit site is carried out to give a future prospect of inexpensive fly ash transportation technology.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.495-496
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• 2014

The suction method is the substructure installation using the water pressure difference generated by discharging water inside the pile by the pumping operation, after the intrusion by the self-weights of a large hollow steel pipe or a concrete structure. It is known as the low-noise and low-vibration method against the general pile driven method and eco-friendly, also. Most current design and safety assessment of the support structure and considering only the static load, however, the importance of dynamic behavior becomes magnified as the size of wind power generator increases. This study measures the natural frequency of the suction pile prototype about the penetration depth as a part of basic research and analyzed the interaction between the soil and the structure.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권12호
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• pp.73-81
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• 2001

The MIAB welding uses a rotating arc as its heat source and is known as an efficient method fur pipe butt welding. The arc is rotated around the weld line by the electro-magnetic force resulting from the interaction of arc current and magnetic field. The electro-magnetic force is affected by magnetic flux density, arc current, and arc length. Especially, the magnetic flux density is an important factor on arc rotation and weld quality. This paper presents a 2D finite element model for the analysis of magnetic flux density in the actual welding conditions. The magnetic flux density is mainly dependent on gap between two pipes, the position of coil from gap center, exciting current, and relative permeability. Thus, the relations between magnetic flux density and main factors were investigated through experiment and analysis. Experiments were performed for the steel pipes(48.1mm O.D and 2.0mm thickness). The analysis results of magnetic flux density reveal that it increases with increasing exciting current, increasing relative permeability, decreasing distance from gap center to coil, and decreasing gap size. It is considered that the results of this study can be used as important data on the design of coil system and MIAB welding system.