• 제목/요약/키워드: Stability Boundary

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Research on the deformation characteristics and support methods of the cross-mining roadway floor influence by right-angle trapezoidal stope

  • Zhaoyi Zhang;Wei Zhang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권3호
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    • pp.293-306
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    • 2024
  • Influenced by the alternating effects of dynamic and static pressure during the mining process of close range coal seams, the surrounding rock support of cross mining roadway is difficult and the deformation mechanism is complex, which has become an important problem affecting the safe and efficient production of coal mines. The paper takes the inclined longwall mining of the 10304 working face of Zhongheng coal mine as the engineering background, analyzes the key strata fracture mechanism of the large inclined right-angle trapezoidal mining field, explores the stress distribution characteristics and transmission law of the surrounding rock of the roadway affected by the mining of the inclined coal seam, and proposes a segmented and hierarchical support method for the cross mining roadway affected by the mining of the close range coal seam group. The research results indicate that based on the derived expressions for shear and tensile fracture of key strata, the ultimate pushing distance and ultimate suspended area of a right angle trapezoidal mining area can be calculated and obtained. Within the cross mining section, along the horizontal direction of the coal wall of the working face, the peak shear stress is located near the middle of the boundary. The cracks on the floor of the cross mining roadway gradually develop in an elliptical funnel shape from the shallow to the deep. The dual coupling support system composed of active anchor rod support and passive U-shaped steel shed support proposed in this article achieves effective control of the stability of cross mining roadways, which achieves effective control of floor by coupling active support and preventive passive support to improve the strength of the surrounding rock itself. The research results are of great significance for guiding the layout, support control, and safe mining of cross mining roadways, and to some extent, can further enrich and improve the relevant theories of roof movement and control.

Warping and porosity effects on the mechanical response of FG-Beams on non-homogeneous foundations via a Quasi-3D HSDT

  • Mokhtar Nebab;Hassen Ait Atmane;Riadh Bennai;Mouloud Dahmane
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권1호
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    • pp.83-96
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    • 2024
  • This paper suggests an analytical approach to investigate the free vibration and stability of functionally graded (FG) beams with both perfect and imperfect characteristics using a quasi-3D higher-order shear deformation theory (HSDT) with stretching effect. The study specifically focuses on FG beams resting on variable elastic foundations. In contrast to other shear deformation theories, this particular theory employs only four unknown functions instead of five. Moreover, this theory satisfies the boundary conditions of zero tension on the beam surfaces and facilitates hyperbolic distributions of transverse shear stresses without the necessity of shear correction factors. The elastic medium in consideration assumes the presence of two parameters, specifically Winkler-Pasternak foundations. The Winkler parameter exhibits variable variations in the longitudinal direction, including linear, parabolic, sinusoidal, cosine, exponential, and uniform, while the Pasternak parameter remains constant. The effective material characteristics of the functionally graded (FG) beam are assumed to follow a straightforward power-law distribution along the thickness direction. Additionally, the investigation of porosity includes the consideration of four different types of porosity distribution patterns, allowing for a comprehensive examination of its influence on the behavior of the beam. Using the virtual work principle, equations of motion are derived and solved analytically using Navier's method for simply supported FG beams. The accuracy is verified through comparisons with literature results. Parametric studies explore the impact of different parameters on free vibration and buckling behavior, demonstrating the theory's correctness and simplicity.

영구 앵커의 구조적 안정성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for the Structural Stability of Permanent Anchor)

  • 유남재;박병수;박찬덕;홍영길;이종용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.87-98
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    • 2006
  • 본 연구는 풍화암에 근입된 영구 앵커의 극한인발력에 관한 연구를 수행하기 위하여 현장에서 실규모 인발시험을 실시한 실험 결과이다. 현장 실물 실험에서는 정착길이가 다른 4개의 앵커에 대한 하중-변위 곡선으로부터 극한인발력을 산정하였다. 또한, 앵커의 수용 여부를 결정하기 위해 단계별 최대하중에서 15분 동안의 크리프 시험을 실시하여 극한하중까지의 크리프치를 평가하였다. 그리고 풍화암에 근입된 영구 앵커의 파괴메카니즘을 규명하기 위해 지표면에 다이얼게이지를 설치하여 하중 변화에 따른 지반의 파괴 거동 범위를 측정하였다.

WO3 첨가에 의한 TiO2계 SCR 촉매의 상전이 및 입자성장이 고온안정성에 미치는 영향 (Effects of anatase-rutile phase transition and grain growth with WO3 on thermal stability for TiO2 SCR catalyst)

  • 윤상현;김장훈;신병길;박삼식;신동우;이희수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.181-186
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    • 2011
  • $WO_3$ 첨가가 $TiO_2$계 SCR 촉매의 고온안정성에 미치는 영향을 구조적, 형상학적 분석을 통해 규명하였다. 순수한 $TiO_2$시편과 10 wt%의 $WO_3$를 첨가한 $WO_3-TiO_2$ 시편을 제조하여 $800^{\circ}C$에서 5시간 동안 열적 스트레스를 인가하였다. FT-IR을 이용하여 촉매의 산점 변화를 확언한 결과 $WO_3-TiO_2$ 시편의 경우가 순수한 $TiO_2$ 시편에 비해 열적 열화로 인한 산점의 감소가 상대적으로 적었다. 반면 $WO_3-TiO_2$$TiO_2$의 anatase에 서 rutile로의 상전이 정도는 각각 28.4%와 22.9%로 오히려 $WO_3-TiO_2$ 시편에서 rutile 상이 더 많이 증가한 것을 확인하였다. 형상학적 분석 결과 $WO_3-TiO_2$ 시편은 고온에서 $TiO_2$에 고용되어 있던 amorphous 상태의 $WO_3$$TiO_2$ 입자 표면에 석출되며 결정화가 일어나게 되고 이로 인해 촉매의 입자성장을 억제함을 확인하였다. 따라서 SCR용 $TiO_2$ 촉매에 첨가된 $WO_3$는 anatase에서 rutile로의 상전이를 촉진시켜 고온에서의 촉매 활성을 저하시킬 수 있지만, 입성장 억제에 대한 영향이 커 결과적으로 고온안정성을 향상시킴을 확인하였다.

불량매립지 안정화 지표 개발을 위한 분자생물학적 기술의 적용 (Application of Molecular Biological Technique for Development of Stability Indicator in Uncontrolled Landfill)

  • 박현아;한지선;김창균;이진용
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.128-136
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    • 2006
  • 본 연구에서는 분자생물학적인 방법을 이용하여 침출수 내의 미생물 군집 분석을 통한 매립지의 안정화 정도를 평가하는 기술을 개발하고자 하였다. 국내 사용종료매립지 중 정밀조사대상매립지 244개소를 대상으로 기초자료 조사 및 현장답사를 통해 천안 J 매립지와 원주 T 매립지를 연구대상 매립지로 선정하였다. 각 매립지의 침출수 시료에서 genomic DNA를 추출한 후 PCR을 이용한 16S rDNA 클로닝 과정을 거쳐 매립지 침출수 내에 분포하는 미생물 군집의 유전적 다양성을 확인하였다. 또한 탈질화 및 메탄생성 유전자를 대상으로 competitive PCR과 Real-Time PCR을 이용한 미생물 정량을 실시하여 오염인자와의 상관관계를 확인하였다. 분석된 DNA sequence를 BLAST search한 결과 97% 이상 유사성을 보이는 근연종은 J 매립지, T 매립지 각각 47.6%, 32.1%로 나타났으며 이 중 Proteobacteria phylum이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 탈질화 유전자 정량 결과 매립종료 후 경과기간이 13년인 T 매립지에 비해 7년인 J 매립지메서 nirS gene, cnorB gene이 각각 약 7배, 4배 정도 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 메탄생성 유전자 정량 결과 J 매립지 내부 침출수(J1)에서 가장 많이 분포하고 있는 것으로 나타났으며, 매립지에서 지하수 흐름 방향으로 멀어질수록 미생물 개체수가 급격히 감소함을 확인하였다. nirS gene, cnorB gene 및 MCR gene의 개체수와 TOC, $NH_3-N,\;NO_3-N,\;NO_2-N,\;Cl^-$, alkalinity에 대한 비교 분석결과 $NO_3-N$을 제외하고 최대 99% 이상의 높은 상관관계를 보였다. 불량매립지로부터 침출수의 유출에 의한 경계 영역 주변에 대한 분자생태학적 영향평가 결과 종래 대표적인 수질평가 분석 항목과의 상관관계가 매우 높게 관측되어 분자생물학적 기술을 영향역 설정 및 안정화 지표로서 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

<옥소선 이야기> 속 소시민적 욕망의 성취와 한계 (The Achievements and Limitations of Petit Bourgeois Desires in "Oksosun Story")

  • 이원영
    • 고전문학과교육
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    • 제32호
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    • pp.327-355
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    • 2016
  • 이 연구에서는 천예록 소재 <옥소선 이야기>를 통해 작중 인물의 소시민적 욕망의 면모를 살펴보고자 하였다. 소시민적 인물의 욕망과 그 지향성은 다분히 세속적이며 이기적이다. 이러한 인물상은 봉건사회에서 근대사회로 이행하는 시기에 대두하기 시작한 중립적 존재로서의 소시민적 특성과 많이 닮아있다. 이 소시민이란 개념은 현대의 대중 및 서민의 한 특성을 가리키는 데에도 자주 사용된다. 소시민적 태도에 대한 지금의 이해와 작품 속 인물들의 특성은 크게 다르지 않다. 소시민에게 중요한 것은 사회에 대한 원대한 지배이념이나 현실개혁 의지가 아니라, 무엇보다 자기 삶의 만족을 이루고자 하는 현실적이고도 일상적인 욕망의 성취와 안정이다. 이에 주체가 어떠한 욕망을 가지는 지에 따라 충족의 태도와 과정에서 반사회적이거나 이기적인 경계적 특성이 나타나기도 한다. 그러나 그 행동의 반경은 거대한 현실의 지배체제 속에 국한되어 있고, 자신의 소유와 만족을 충족하는 것에 개인적인 삶의 목표가 그치는 것이 특징이다. 이는 생이 사랑을 추구하기 위해 가족과 사회를 저버리고 자란과의 결연을 충족하지만, 반사회적 태도로 끝까지 사회와 대립하기 보다는 과거급제를 통해 가정과 사회 속의 재진입하여 안정을 획득하는 것과 통한다. 또한 본 작품이 현재적으로 유의미한 이유는 사랑이라는 인간 본연의 자기 욕망을 발견하고, 그것을 긍정하여 충족하고자 반봉건적 행위-불효, 불충, 불열-마저 감행하며 움직인 생의 주체적 행보에 있다. 이러한 생의 욕망 추구에 힘입어 옥소선도 관기라는 자신의 신분적 굴레를 벗어나 사랑의 주체가 되고자 하는 자기욕망을 긍정하게 되어 사회제도로부터 일탈하는 것이다. 나아가 이 과정에서 자기 행적의 사회적 한계점을 인식하고, 이를 보완하기 위해 자구적 방식으로 노력한다. 이에 과거급제라는 개인의 지적능력 실현으로 사회에 재진입하는 점에서 소시민적 욕망의 성취와 한계의 일면을 찾을 수 있다. 조선 후기 근대로의 이행기 때에는 개인적 욕망과 자유의지에 목마른 근대적 인간형과 함께 주체적 삶에 대해 아직 이질적 몰이해 상태인 봉건적인 인간형이 혼재되어 있었을 것이다. 이는 지금, 여기의 현재적 상황과도 크게 다르지 않다. 작품은 현실의 거대한 장벽 안에서 왜소한 '자기'의 존재적 각성과 미진하게나마 발현되는 주체적 욕망에 큰 가치를 부여하며 이를 조명하고 있다. 나아가 현실논리 속에 실패를 경험한 개인의 경험과 각고의 노력을 소소한 성취로서 긍정한다. 이렇듯 스스로의 만족을 향한 행복을 능동적으로 추구하며 인간답게 사는 삶을 권면한다는 점에서 본 작품은 현대 독자들에게도 여전히 유효한 문학적 의미를 발한다.

Al-1% Si층과 Ti-silicide층의 반응에 관한 연구 (A Study on the Reaction of Al-1% Si with Ti-silicide)

  • 황유상;백수현;송영식;조현춘;최진석;정재경;김영남;심태언;이종길;이상인
    • 한국재료학회지
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    • 제2권6호
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    • pp.408-416
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    • 1992
  • Single-Si 기판과 poly-Si 기판에 각각 Ti을 sputter한 후 RTA 처리하여 안정한 TiS$i_2$를 형성하였다. 그 위에 Si이 1% 첨가된 Al-1% Si을 600nm sputter한 후 후속 열처리로서 400-60$0^{\circ}C$ 에서 30분간 $N_2$분위기로 furnace어닐링을 실시하였다. 이렇게 준비된 각 시편에 대하여 면저항 측정, Auger분석, SEM 사진으로 Al-1% Si/TiS$i_2$이중층 구조에서 Ti-silicide의 열적 안정성을 살펴 보았고, EDS 분석과 X-ray 회절 peak 분석을 통하여 Al-1% Si 층과 TiS$i_2$층의 반응으로 생긴 석출물의 성분과 상을 조사하였다. 이로 부터 다음과 같은 결과를 얻었다 Single-Si 기관에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 55$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였고, poly-Si 기판에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 50$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였는데 전반적으로 기판이 poly-Si인 경우가 반응이 더 잘 일어났고, 석출물의 크기도 비교적 컸다. 이는 poly-Si에 존재하는 grain boundary로 인해 poly-Si에서 형성된 Ti-silicide 층이single-Si 기관에서 형성된 Ti-silicide 층보다 불안정하기 때문으로 생각된다. EDS 분석에 의하여 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si로 이루어진 3상 화합물이라고 추정되었고, X-ray회절 분석에 의해 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si간의 3상 화합물인 T$i_7$A$l_5$S$i_12$로 확인되었다.

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수량화(數量化)(II)에 의한 산사태사면(山沙汰斜面)의 위험도(危險度) 판별(判別) (On the Determination of Slope Stability to Landslide by Quantification(II))

  • 강위평;무라이 히로시;오무라 히로시;마호섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제75권1호
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    • pp.32-37
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    • 1986
  • 산사태안전도판별(山沙汰安全度判別)에 대한 기초자료를 얻기 위하여 1979년(年) 8월(月) 집중호우(集中豪雨)(일강우량(日降雨量) 465mm)에 의하여 산사태(山沙汰)가 발생한 진해지구(鎭海地區)를 모델로 하여 이 지구(地區)의 지형도상(地形圖上)($S=\frac{1}{5,000}$)에 $2cm{\times}2cm$(실면적(實面積) $100m{\times}100m=1ha$) 단위의 격자(格子)를 얹어 산사태지(山沙汰地) 74개, 비산사태지(非山沙汰地) 119개 계(計) 193개의 mesh에 대하여 산사태발생(山沙汰發生)의 각(各) 요인(要因) 및 수준(水準)을 계측(計測)하여 수량화(數量化)(II)의 수법(手法)에 의하여 해석(解析)한 결과 산사태발생(山沙汰發生)에 기여도(寄與度)가 높은 요인(要因)의 순위(順位)는 다음과 같다. 1) 식생(植生), 2) 종단사면형(縱斷斜面形), 3) 사면위치(斜面位置), 4) 경사(傾斜), 5) 방위(方位), 6) 곡수(谷數). 또 침엽수(針葉樹) 10년생(年生) 내외, 복합사면(複合斜面), 하강사면(下降斜面), 산록(山麓), 경사(傾斜), $10^{\circ}-15^{\circ}$, 방위(方位) NW, 곡수(谷數) 1개의 각(各) 수준(水準)이 불안전측(不安全側)에, 침엽수(針葉樹) 20~30년생(年生), 활엽수(濶葉樹), 상승사면(上昇斜面), 평형사면(平衡斜面), 산정(山頂) 등의 수준(水準)이 안전측(安全側)에 기여(寄與)하고 있다. 그리고 판별구분치(判別區分値)는 -0.123이고 적중률(適中率)은 72%로서 비교적 양호한 양(兩) group구분(區分)을 할 수 있었다.

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시공단계 구조해석을 통한 적층형 모듈러주택의 시공조건 검토 (A Study on Construction Condition of Modular System by Structural Analysis of Construction Stage)

  • 조민주;김종성;유성용;최기봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.143-150
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    • 2015
  • 현재 국내 모듈러 구조물은 저층의 단독주택 및 군 병영생활관에 한정되어 있는 실정이며, 적층식 모듈러 구조물에 대한 표준화된 구조설계 방법이 없으므로 구조물의 시공과정에서 모듈의 양중이나 운송 시 발생되는 관성력, 양중 시 구조물에 대한 풍하중의 영향, 모듈의 적층 설치 시 충격력 등에 대한 검토가 일반적으로 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 대상 모듈러 시스템에 대한 단계별 시공방법을 살펴보고, 각 시공단계에 대한 구조해석 시 경계조건 및 하중 작용위치를 결정하였다. 또한 모듈의 양중 및 차량운반 시 각각의 속도에 따른 관성력을 산정하였으며 모듈의 적층설치 작업 시 양중속도에 따른 충격하중과 양중에 의한 설치작업 시 순간풍속에 의한 풍하중을 산정하였다. 제안된 방법을 토대로 대상 모듈러 시스템에서 양중 시와 운송 시, 설치 시 등 시공단계별 하중크기 결정조건을 변화시켜 구조검토를 수행하였으며 구조적으로 안전성이 확보되는 시공조건을 도출하였다.

고용 강화 및 결정립 미세화를 통한 마그네슘 합금 주조재의 기계적 물성 향상 (Improvement in Mechanical Properties of Cast Magnesium Alloy through Solid-solution Hardening and Grain Refinement)

  • 김상훈;문병기;유봉선;박성혁
    • 한국주조공학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.207-216
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    • 2017
  • This study investigated the effects of the addition of Zn, Ca, and SiC on the microstructure and mechanical properties of Mg-Al alloys. The tensile properties of homogenized Mg-xAl (x = 6, 7, 8, and 9 wt.%) alloys increased with increasing Zn content by the solid-solution strengthening effect. However, when the added Zn content exceeded the solubility limit, the strength and ductility of the alloys decreased greatly owing to premature fracture caused by undissolved coarse particles or local melting. Among the Mg-xAl-yZn alloys tested in this study, the AZ74 alloy showed the best tensile properties. However, from the viewpoints of the thermal stability, castability, and tensile properties, the AZ92 alloy was deemed to be the most suitable cast alloy. Moreover, the addition of a small amount (0.17 wt.%) of SiC reduced the average grain size of the AZ91 alloy significantly, from $430{\mu}m$ to $73{\mu}m$. As a result, both the strength and the elongation of the AZ91 alloy increased considerably by the grain-boundary hardening effect and the suppression of twinning behavior, respectively. On the other hand, the addition of Ca (0.5-1.5 wt.%) and a combined addition of Ca (0.5-1.5 wt.%) and SiC (0.17 wt.%) increased the average grain size of the AZ91 alloy, which resulted in a decrease in its tensile properties. The SiC-added AZ92 alloy exhibited excellent tensile properties (YS 125 MPa, UTS 282 MPa, and EL 12.3%), which were much higher than those of commercial AZ91 alloy (YS 93 MPa, UTS 192 MPa, and EL 7.0%). The fluidity of the SiC-added AZ92 alloy was slightly lower than that of the AZ91 alloy because of the expansion of the solid-liquid coexistence region in the former. However, the SiC-added AZ92 alloy showed better hot-tearing resistance than the AZ91 alloy owing to its refined grain structure.