• 화약ㆍ발파
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• 제28권1호
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• pp.40-54
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• 2010

메사쉴드공법은 주로 풍화토 또는 풍화암 구간의 소규모 굴착단면에 적용되며 대부분 인력굴착으로 이루어지나 막장면에 암반이 노출되면 유압력을 이용한 할암공법이나 발파공법의 적용이 불가피하다. 본 연구에서는 메사쉴드공법이 적용된 소규모 굴착단면 터널에서 터널상부에 상수도관 및 가스관 등이 근접되고, 강도가 높은 암반 노출로 인해 할암공법 대신에 125g의 최소장약량으로 심발공에서 초기진동을 제어하는 발파공법을 소규모 굴착단면 터널에 적용한 사례이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.201-210
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• 2019

최근 국내외 도심지역의 교통정체 완화와 공간의 효율성 증대를 위해 대도시내 도로의 지하화 시행빈도가 증가하고 있다. 도시부 터널은 극심한 정체상황 중 화재가 발생할 경우 대형 참사를 유발할 가능성이 산악터널보다 높기 때문에 소단면으로된 소형차전용터널로 시공이 될 가능성이 높다. 소형차 전용의 터널로 시공이 될 경우, 소형차 전용터널은 차량에 의한 설계화재강도를 감소할 수 있는 반면, 터널 높이 감소 등에 따른 단면적 축소에 따라 유해가스농도가 증가하여 위험도는 증가하는 상반된 특징이 있다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 대배기구의 설치간격과 형태에 따른 화재양상을 터널 내 온도 및 CO농도를 분석하여 비교 검토하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 설치간격에 따른 연기확산거리는 큰 차이가 없는 것으로 분석되었으나, 본 연구에서는 간격이 100 m인 경우가 가장 효과적으로 분석되었다. 대배기구 형상에 따른 연기확산거리는 $4m{\times}3m$, $6m{\times}2m$, $3m{\times}2m$ (2열) 순으로 배연성능이 우수한 것으로 분석되었으며, 대배기구 형상에 따른 연기확산거리는 플래시오버 이후에는 큰 차이가 없지만 화재 성장과정에서 $3m{\times}2m$인 경우 다른 경우보다 확산거리가 큰 것으로 분석되었고, 대배기구 종횡비에 따른 연기확산거리는 횡방향으로 긴 경우보다 종방향으로 긴 경우가 화재연기의 확산거리가 더 짧은 것으로 분석되었다.

• Wind and Structures
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• 제27권5호
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• pp.293-309
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• 2018

The prediction of multimode flutter relies, to a larger extent than bimodal flutter, on accurate modeling of the self-excited forces since it is challenging to perform experimental validation by using aeroelastic tests for a multimode case. This paper sheds some light on the accuracy of predicted self-excited forces by comparing numerical predictions of self-excited forces with measured forces from wind tunnel tests considering the flutter vibration mode. The critical velocity and the corresponding flutter vibration mode of the Hardanger Bridge are first determined using the classical multimode approach. Then, a section model of the bridge is forced to undergo a motion corresponding to the flutter vibration mode at selected points along the bridge, during which the forces that act upon it are measured. The measured self-excited forces are compared with numerical predictions to assess the uncertainty involved in the modeling. The self-excited lift and pitching moment are captured in an excellent manner by the aerodynamic derivatives. The self-excited drag force is, on the other hand, not well represented since second-order effects dominate. However, the self-excited drag force is very small for the cross-section considered, making its influence on the critical velocity marginal. The self-excited drag force can, however, be of higher importance for other cross-sections.

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

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.887-895
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• 2019

인구 초과밀화 현상이 심해지고 있는 국내 수도권 및 대도시에서 발생되고 있는 교통문제 해결을 위해 지하도로 개발 사업이 늘어나고 있으며, 시공성과 경제성의 이점을 가지는 복층터널 기술을 적용하여 다수의 지하도로를 계획하고 있는 추세이다. 복층터널은 하나의 굴착단면을 두 개로 나눠 상하행선으로 사용하는 방식으로 대부분 층고가 낮아 소형차량 전용도로로 사용되고 있는 실정이다. 또한, 이러한 소단면 특성으로 인해 환기 및 방재 측면에서도 일반 도로터널과 상이한 특성을 가지게 된다. 본 연구에서는 복층터널과 같이 층고가 낮은 소단면 터널에 반횡류식 환기방식의 하나인 대배기구 방식을 적용한 운영안을 제시하고 FDS 시뮬레이션을 통해 화재발생 위치와 대배기구 배연 방식 등에 따른 배연 특성을 비교하여 분석하였다. 그 결과 균일배기와 달리 대배기구를 이용하여 집중배연시 연기의 확산지연 효과가 최대화 되고 연기가 화재지점 상하류 50 m안에 제한시킬 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.115-126
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• 2019

최근 도심지 차량 정체 해소와 주변환경을 개선하기 위하여 도심지 지하공간을 활용하는 대심도 복층터널 설계 및 시공 기술개발 연구가 진행되고 있으며, 네트워크형 복층터널은 단면이 작고, 평지 하부에 시공됨에 따라 입 출구의 경사가 가파른 특징이 있는 교차로 형태를 가지며 화재발생시 화재연기가 매우 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 우려된다. 따라서 본 연구에서는 교차로에 화재연기 확산지연장치를 설치한 경우와 미설치된 경우에 대하여 화재연기 확산지연효과를 분석하였다. 화재연기 확산지연장치를 교차로에 설치하였을 시 화재발생 후 270초까지 화재연기가 지연되었으며, 화재연기 확산지연장치의 차단면적이 커질수록 인명피해 예방에 도움이 될 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권9호
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• pp.1299-1308
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• 2003

This paper is studied to investigate the effect of slits and swirl vanes on the development of turbulent flow fields in gun-type gas burner with a cone type baffle plate because this gas burner is generally composed of eight slits and swirl vanes. All of turbulent characteristics including mean velocities were measured in the horizontal plane and cross section by using X-type hot-wire probe from hot-wire anemometer system. This experiment is carried out at flow rate 450 l/min in the test section of subsonic wind tunnel. Slits cause the fast jets, and then they have the characteristic that the flow is not adequately spread to radial direction and has long flow length and very small flow velocity distribution in the central part. On the contrary, swirl vanes does not have long enough for adequate flow length to downstream because the rotational flow diffuses remarkably to radial direction. However, the suitable arrangement between slits and swirl vanes causes effective flow width and flow length, and then it promotes fast flow mixing over the entire region including central part to increase turbulence more largely and effectively. Therefore, it is thought as a very desirable design method in gun-type gas burner to locate slits on the outside of swirl vanes.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.55-62
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• 2002

미세수적과 레이저 평면광을 사용하여 새로운 유동의 가시화 방법을 제안하였다. 미세수적은 약 5 내지 $10\mu\textrm{m}$ 크기로 가정용 초음파 가습기를 사용하여 생성시켰다. 조명은 3 W의 알곤 이온 레이저와 원통형 렌즈를 사용하여 레이저 평면광을 특정 와류장 단면에 형성시켰다. 이와 같은 새로운 유동의 가시화 방법을 측정부의 크기가 $0.9 m(W){\times}$0.9 m(H){\times}2.1 m(L)$$인 공군사관학교의 소형 풍동을 통하여 적용하였다. 가시화 결과를 통하여 미세수적을 이용한 새로운 가시화 방법이 풍동실험에 적용하기에 비교적 용이하며, 안전한 방법임을 보였다. 아울러 이 방법은 일반적으로 풍동실험에 적용되고 있는 스모크 가시화의 단점들을 보완함은 물론, 좀 더 높은 유동속도에서도 적용할 수 있었다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제3권1호
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• pp.83-96
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• 1977

The combustion chamber and nozzle of an end burning, small spherical rocket is designed. A spherical external shape has a number of advantages such as fixed center-of-gravity and minimum aerodynamic precession torques during flight and a better mass distribution for gyro-stabilization as contrasted to a conventional ogive rocket shape. It is shown that the cross-sectional variation of the end burning solid propellant with length is an exponential geometry to provide a constant thrust-weight ratio of the rocket device during the propellant burning period, and that the factors which affect the attainment of the constant relationship of thrust to weight in the design are the initial propellant area, initial weight of the rocket and propellant density. The measurement of the transient thrust in the ground static test using black powder propellant supports the predicted results. A wind tunnel having a $30{\times}30{\times}75cm$ test section and Mach number 0.11 is constructed, and a simple balance-type device is designed for the measurement of the drag of a spinning sphere. The experimental results indicate that the. spinning has no effect on the magnitude of the drag up to the Reynolds number $3{\times}10^5$. Numerical computation of the flight trajectories for various launching angles is presented, and the gyro-stabilization of spinning sphere is discussed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권1호
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• pp.103-113
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• 2023

This study focused on understanding the relationship between the design of a tunnel boring machine disc cutter ring and its rock-breaking efficiency, as well as the applicable conditions of different cutter ring types. The discrete element method was used to establish a numerical model of the rock-breaking process using disc cutters with different ring types to reveal the development of rock damage cracks and variation in cutter penetration load. The calculation results indicate that a sharp-edged (V-shaped) disc cutter penetrates a rock mass to a given depth with the lowest load, resulting in more intermediate cracks and few lateral cracks, which leads to difficulty in crack combination. Furthermore, the poor wear resistance of a conventional V-shaped cutter can lead to an exponential increase in the penetration load after cutter ring wear. In contrast, constant-cross-section (CCS) disc cutters have the highest quantity of crack extensions after penetrating rock, but also require the highest penetration loads. An arch-edged (U-shaped) disc cutter is more moderate than the aforementioned types with sufficient intermediate and lateral crack propagation after cutting into rock under a suitable penetration load. Additionally, we found that the cutter ring wedge angle and edge width heavily influence cutter rock-breaking efficiency and that a disc cutter with a 16 to 22 mm edge width and 20° to 30° wedge angle exhibits high performance. Compared to V-shaped and U-shaped cutters, the CCS cutter is more suitable for soft or medium-strength rocks, where the penetration load is relatively small. Additionally, two typical case studies were selected to verify that replacing a CCS cutter with a U-shaped or optimized V-shaped disc cutter can increase cutting efficiency when encountering hard rocks.