• 제목/요약/키워드: Shaft system

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터널 굴착 및 가물막이 시공에 따른 주변 지하수계 유동분석 (Evaluation of the Impact on Surrounding Groundwater of Waterway Tunnel Excavation and Cofferdam Construction)

  • 유영권;임희대;최재원;엄성일
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.5-15
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    • 2014
  • 본 연구는 A호와 B호를 연결하는 도수로터널 굴착 및 가물막이 공사가 주변 지하수계에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행하였으며, 이를 통해 인근 지하수 환경 변화 예측 및 터널의 라이닝 타설에 대한 효과를 검토하였다. 그 결과 터널 굴착 및 가물막이 공사기간 동안 터널 갱구부에서 최대 3.58 m의 지하수위 강하가 나타났으며, 터널 완공 및 라이닝 타설 시공 후 약 2년 경과 시점에서 자연상태 지하수위의 최대 90 %까지 회복하는 것으로 모사되었다. 터널 굴착에 따른 터널 내 지하수 유입량은 주향이동단층과 접하는 구간에서 터널의 배수설계기준을 초과하는 것으로 분석되었다. 이후 터널의 라이닝 타설이 완료된 후 지하수 유입량은 최대 $0.006m^3/min/km$로 감소하여, 라이닝 타설에 의한 효과는 93 % 이상으로 평가되었다. 또한 공사로 인한 인근 지역의 지하수 환경에 대한 분석 결과 민가, 사찰 및 견사 등에서 약 0.04~0.31 m의 수위강하가 발생하였으며, 이는 연구지역 인근에 위치한 국가지하수관측소의 연간 수위 변동량(1.3 m)의 24 %에 해당하는 수치로 분석되었다.

소형 풍력 터빈 블레이드 재료로서 블래더 가압 방식 몰드 성형 프리프레그의 타당성 (Feasibility of Bladder Compression Molded Prepreg as Small Wind Turbine Blade Material)

  • 이보건;서성원;송명호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.95-101
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    • 2020
  • 풍력터빈 블레이드는 바람의 운동에너지를 축일로 변환하는 장치로서 상대적으로 고속 회전하면서 양력과 항력의 다양한 하중 조합과 진동에 견딜 수 있도록 내구 강도가 큰 경량의 재료를 선택하여 강성을 증가시키는 구조를 갖도록 설계되어야 한다. 본 연구는 CFRP 프리프레그를 사용하여 소형 풍력 블레이드를 제작하는 경우 공정 시간을 단축하는 기술을 개발하려는 목적으로 수행되었다. QBlade 수치해석 프로그램을 사용하여 블레이드의 형상을 결정하였다. 주어진 풍속에서 바람에 의해 부가되는 양력과 항력을 계산하는 유체역학 수치해석을 수행하고, 대표적인 블레이드 구조에 대해 블레이드 외피 재료에 가해지는 폰미세스 응력을 예측하는 재료역학 수치해석을 수행하였다. 인장 강도 시험의 불확실도를 개선하기 위해 ASTM D638 규정을 수정하여 새로운 시편의 형상을 제안하였고, 기존 형상의 인장 강도와 유사한 평균값을 얻되 파단 위치의 재현성이 향상됨을 확인하였다. 일련의 실험을 통해 소형 풍력블레이드의 제작에 블래더 가압 방식을 적용하면 충분한 내구 강도를 확보하면서 공정시간을 단축할 수 있음을 확인하였다.

소형(小型)디젤기관(機關)의 냉각(冷却)홴의 성능(性能)에 관(關)한 연구(硏究) (Effect of Cooling Fan on Domestic Small Diesel Engine)

  • 김성래;명병수
    • 농업과학연구
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    • 제19권1호
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    • pp.97-102
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    • 1992
  • 동력경운기(動力耕耘機) 탑재용(搭載用) 디젤 기관(機關)은 정격출력(定格出力)에 작업(作業)할 때 과열(過熱)되어 농민(農民)들은 작업(作業) 시작전(始作前)에는 필(必)히 냉각수(冷却水)를 보충(補充)해야 하는 것으로 알고있다. 따라서 기관(機關)이 과열(過熱)되는 것을 해결(解決)하기 위해서는 냉각(冷却)시스템의 개선(改善)이 이루어져야 되는데 이를 위해서는 냉각(冷却)시스템의 기초적(基礎的)인 실험(實驗) 자료가 필요(必要)하다. 기관(機關)의 생산(生産)은 외국(外國)과의 기술(技術) 제휴(提携)에 의하여 제작(製作)하고 있어 자료(資料)가 부족(不足)한 실정(實情)이므로 적합(適合)한 설계(設計)를 위해서는 현재(現在)의 기관(機關)에 사용(使用)되고 있는 냉각(冷却)홴, 라디에타등(等) 냉각장치(冷却裝置)에 대한 실험(實驗)을 실시(實施)하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 동력경운기(動力耕耘機) 탑재용(搭載用) 7.5kW 디젤기관(機關)의 정격출력시(定格出力時)에 냉각(冷却)홴의 효율(效率)은 49.9%로 비교적(比較的) 양호(良好)하였다. 2. 기관(機關)의 정격출력(定格出力)(상용회전(常用回轉))시(時) 홴의 소요동력(所要動力)은 최대(最大) 0.5kW이었다. 3. 기관(機關)의 정격출력(定格出力)(상용회전(常用回轉))시(時) 홴의 송풍량(送風量)은 $12.9m^3/min$이었다. 4. 기관(機關)의 정격출력(定格出力)(상용회전(常用回轉))시(時) 홴의 송풍정압(送風靜壓)은 29.8mmHg이었다.

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지상주행과 공중비행이 가능한 Drone 설계 및 구현을 통한 졸업기준 인증 과정에서 공학교육 실천에 관한 연구 (A Study on the Practice of Engineering Education in Graduation Standards Certification Process through the Design and Implementation of Drone for Ground Driving and Aerial Flight)

  • 장우진;유정민;장은영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.17-24
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    • 2018
  • 전공단위로 3학기동안 진행되는 작품 설계 및 제작 활동을 통해 졸업기준을 만족하기 위한 과정 이수와 그 과정에 만들어진 결과물인 다양한 이동환경 적용이 가능한 Drone의 구상 및 제작 과정에 대해 제안한다. Ring Propeller의 형태를 이용하여 Propeller로서의 양력 발생 역할과 테두리의 면을 통하여 지면에 접촉하는 바퀴로의 역할을 모두 가능하도록 제작한다. 또한 Servo Motor를 이용하여 명령에 따라 정확한 각도를 맞추어 모터의 구동축을 변환한다. 그리고 구상한 아이디어를 3D 프린팅으로 구현하고, 추진체 구동 회로를 설계하고 제작한다. 그 결과 추진체의 무게 증가로 공중 운항과 운항중 목적한 추진체계의 실시간 변환은 성공하지 못하였고, 그 원인으로 추력 발생을 위한 크기와 링 프로펠러의 내성 한계의 오차임을 확인하였다. 그리고 이러한 과정을 통해 공학적 접근 방법과 종합설계를 통한 창의적 사고방식 및 협동심의 경험을 인정받았고, 그 결과물을 공학 논문으로 작성하고 심사를 통해 졸업기준이 만족됨을 확인받았다.

현장타설말뚝의 하중전이 특성에 대한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental Study and Numerical Analysis on Load Transfer Characteristics of Drilled Shafts)

  • 박언상;박승도
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.5-14
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    • 2023
  • 본 연구에서는 설계 대상인 현장타설말뚝기초에 대하여 상사율을 고려한 하중전이 대형토조 모형시험과 3차원 수치해석을 수행함으로써 현장타설말뚝 선단부와 주면부의 하중전이 특성을 분석하고 하중분담율을 산정하였다. 대형토조 모형시험 및 3차원 수치해석 결과에서 나타난 현장타설말뚝의 선형적 거동으로부터, 본 연구의 설계 조건에 대한 주면하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 선단하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 수평하중전이곡선은 Reese 등의 제안식이 적정한 것으로 확인되었다. 암반근입부에서 축하중은 시험값이 수치해석값보다 약간 크게 측정되었지만 암반 근입부에서 하중분담율은 연직하중이 증가함에 따라 평균적으로 약 27.8%의 분담율을 나타내었다. 연직재하 시에 말뚝두부의 침하량은 해석값이 시험값보다 약간 작게 평가되었으며, 모형시험 및 해석 최대 연직하중에서 말뚝두부의 최대 침하량은 시험치 10.6mm, 해석치 10.0mm 이고, 말뚝선단에서 최대 침하량은 시험치 2.0mm, 해석치 1.9mm로 나타났다. 수평재하 시에 기둥 두부(지표)와 말뚝 두부에서 수평변위는 시험값과 해석값이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났고, 모형토조시험 결과 최대 수평변위 38.0mm에서 측정된 수평하중은 24,713kN, 수치해석에서의 수평하중은 26,073kN으로 평가되었다.

회전형 미세입자 분무장치의 입자 분포 특성에 관한 기초 연구 (A Basic Study on Particle Distribution Characteristics of Rotary Mist Spraying Device)

  • 유영선;장재경;김형권;김영화;이태석;오성식;진병옥;오경민;강태경
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.454-460
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    • 2019
  • 이 연구에서는 염수를 증발냉각법을 이용하여 담수를 생산할 목적으로 회전형 미세입자 분무장치를 설계 제작하여 회전체의 표면조도, BLDC 시로코 팬의 회전수 그리고 염수 공급량의 변화에 따른 분무입자의 크기와 분포 특성을 실험적으로 분석하고자 하였다. 회전체의 표면조도 $Ra=0.27{\sim}7.65{\mu}m$인 경우 분무입자 크기는 $0.117{\sim}1.360{\mu}m$ 였고, 분무입자의 90% 가 $0.50{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. $Ra=12.70{\sim}22.84{\mu}m$인 경우에는 분무입자 크기가 $2.51{\sim}184.79{\mu}m$의 범위에 분포하였고, 분무입자의 98%가 $13.59{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. BLDC 시로코 팬의 회전수가 분무입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 분석하기 위하여 표면조도 $Ra=0.27{\mu}m$로 고정한 상태에서 염수 공급량을 일정하게 유지하면서 팬의 회전수를 3,800~5,600rpm 로 변화시켜가며 실험을 수행한 결과 염수 공급량이 2.77~8.28mL/min 인 경우에는 분무입자의 크기가 $0.314{\sim}0.541{\mu}m$의 범위에 분포하였다. 또한 염수공급량이 9.74mL/min 이고 회전수가 5,600rpm인 경우에는 분무입자의 98.23% 이상이 $2.51{\sim}13.59{\mu}m$의 범위에 분포하였다.

생체골의 열전도성 및 열처리된 골의 염전력 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Studies on Heat Conductivity of Human Bone and Torsional Strength of Pasteurized Porcine Tibia)

  • 박일형;김신근;신동규;인주철
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-16
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    • 1995
  • 인체골 4 시편(specimen)과 돼지 경골 25쌍을 이용하여, 생체골의 열전도성 측정과 열처리후 열처리온도와 시간에 따른 골의 염전력을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 인체골에 있어서 골수강을 제거하지 않고 $60^{\circ}C$의 항온식염수에서 열처리하면, 골심부의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 도달하는데 소요된 시간은 경골근위부가 32분 50초, 대퇴골 원위부가 30.분, $80^{\circ}C$ 항온조에서는 경골근위부가 12분 50초, 대퇴골 원위부가 11분 10초 소요되었다. 돼지 경골간부의 피질골내부(endosteum)에 열전대를 부착하고 뼈 양끝을 밀봉하여 같은 실험을 행한 결과 $50^{\circ}C$까지는 시간에 비례해서 일정한 비율로 온도상승이 이루어 졌으며, $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 이르는 시간이 $60^{\circ}C$ 항온조에서는 7분, $70^{\circ}C$에서는 3분 30초, $80^{\circ}C$에서는 2분이었다. 따라서 임상에서 골수강을 제거 후 장골의 간부(shaft) 만을 항온조에 달굴때는 골구강내에도 데워진 심염수로 가득차게 되므로 상기 시간의 절반이 못되는 짧은 시간내에 피질골의 내부가 $58^{\circ}C$에 이르리라고 판단되었다. 골수강을 소파하지 않은 돼지 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$ 35분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리한 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 +7.0%, -5.1%, -3.2%, -4.2%의 변화가 있었고, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -4.3%, -3.8%, -1.4%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었다. 골수강을 완전 제거한 되재 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 15분 열처리 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 -3.4%, -4.2%, -0.7%, +2.7%의 변화가 있었고, $70^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -2.8%, -3.9%, -2.1%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었으며, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 +5.2%, -4.4%, -2.9%, -0.3%의 염전력 변화가 있었다. 그러므로 골수강을 제거하지 않고 $80^{\circ}C$ 35분, $60^{\circ}C$ 15분 열처리 하거나, 골수강을 완전소파 후 $60^{\circ}C$ 15분, $70^{\circ}C$ 15분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리해서는 각군사이에 염전력의 유의한 차이는없었다. 이상의 결과로 돼지 경골의 경우 $60^{\circ}C$ 항온에서는 35분까지, $80^{\circ}C$이하의 항온에서는 15분까지 열처리하여도 골강도에는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.

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