• 제목/요약/키워드: Stable Equilibrium

검색결과 295건 처리시간 0.023초

동적 파랑에 의한 침투류가 사석경사식 방파구조물의 안정성에 미치는 영향 (Effect of Wave-Induced Seepage on the Stability of the Rubble Mound Breakwater)

  • 황웅기;김태형;김도삼;오명학;박준영
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제34권3호
    • /
    • pp.13-27
    • /
    • 2018
  • 사석경사식 방파제의 안정성에 있어 파랑에 의한 사석마운드내의 침투흐름의 영향이 연구되었다. 침투흐름은 일반적으로 태풍시 방파제 주변 수위차에 의해 발생된다. 기존 사석마운드의 안정해석법은 정적해석으로 활동면 상의자중(콘크리트블록, 사석, 필터, 보호층)에 의한 수직력과 콘크리트 블록에 작용하는 파압에 의한 수평력(Goda 식으로 산정)의 힘의 평형조건으로 결정된다. 그러나 이 정적방법은 사석마운드 내의 파랑에 의한 침투흐름을 고려할 수 없다. 이런 침투흐름은 사석마운드의 안정성을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 침투 작용시 사석경사식 방파제의 안정성에 대해 CFD 프로그램(OpenFOAM)과 한계평형해석법(GeoStudio)을 이용하여 검토하였다. 수치해석결과 침투로 인해 사석경사식 방파제의 안정성이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 수치해석 결과는 사석마운드의 안정성이 시간에 따라 변하는 것을 보여주었다. 특히 파가 방파제를 월류하고 침투류에 의해 상치콘크리트 측면과 하부에 강한 양압력과 사석마운드 내부에 간극수압이 크게 발생하는 시점에 가장 불안정 상태를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 동적 파랑에 의한 침투류의 영향을 고려한 동적해석도 정적해석과 함께 검토할 필요가 있다.

A Study on Stability Evaluation of the Nail-Anchor Mixed Support System

  • Kim, Hong-Taek;Cho, Yong-Kwon;Yoo, Han-Kyu
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.41-70
    • /
    • 1999
  • 쏘일네일 또는 지반앵커와 같은 보강재는 지하굴착 및 사면의 안정성 확보를 위해 효율적으로 적용될 수 있음이 여러 지반공학자들에게 널리 알려져 있다. 그러나 경우에 따라서는, 쏘일네일과 지반앵커를 굴착면 상하 또는 좌우에 복합적으로 적용하여 지반굴착이 진행되는 시공사례가 종종 있어 왔다. 본 연구에서는 한계평형적 접근에 근거하여, 이와같은 상하 또는 좌우 쏘일네일-지반앵커 복합 지지시스템의 전체적인 안정성을 평가할 수 있는 해석법을 제시하였다. 이 과정에서 예상 파괴흙쐐기의 형상은 $FLAC^{2D}\; 및\; FLAC^{3D}$ 프로그램 해석결과를 토대로 결정하였다. 또한 관입전단파괴에 대한 안정성 확보를 위해 요구되는 본 쏘일네일-지반앵커 복합 지지시스템의 전면부 숏크리트 벽체의 두께를 검토하였다. 아울러 쏘일네일 구조체와 지반앵커 구조체가 서로 접하게 되는 경계영역에서는 응력집중, 상대변위 및 이로 인한 전단력 유발 등 전면벽체에 대한 추가 안정성 검토가 요구된다. 이를 위해, 경계영역에서의 상대변위를 예측키 위한 간편 유한요소해석기법을 제시하였으며, 또한 충분한 안정성 확보를 위해 숏크리트 전면벽체의 두께가 과도하게 요구되는 문제점을 적절히 해결하기 위해 수정된 지압판 시스템을 제시하였다. 아울러 관련 설계변수들의 영향에 대한 다양한 분석과 더불어, 예측된 상대변위를 $FLAC^{2D}$프로그램 해석결과와 서로 비교하여 제시된 간편 유한요소해석기법의 적용 가능성을 평가하였다.

  • PDF

연소 전 조건에서 음이온이 Sulfite계인 이온성 액체의 CO2 흡수 특성 (Absorption characteristic of carbon dioxide in Ionic Liquids based sulfite anion in the pre-combustion condition)

  • 백근호;장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.763-769
    • /
    • 2021
  • 본 연구는 지구 온난화 현상의 주원인인 이산화탄소의 제거를 목적으로 최근에 주목 받고 있는 물질인 이온성액체를 실험실 규모로 제조하였다. 음이온이 Sulfite계인 이온성 액체의 이산화탄소 흡수능, 초기흡수속도 그리고 재생성을 조사하기 위하여 기-액 흡수평형장치를 이용하여 연구하였다. 그 결과 음이온이 Sulfite계인 이온성액체 중 높은 흡수능을 갖는 이온성액체는 음이온이 ethyl sulfite인 경우이며, 특히 [beim] ethyl sulfite의 경우 흡수평형압력이 22 bar인 조건에서의 흡수력은 1.1 mol CO2/mol IL로 가장 높은 흡수력을 나타냈다. 재생성 연구에서 음이온이 Sulfite계인 이온성액체는 모두 재생후의 흡수력이 약 7%정도 감소하였으며, 이로부터 재생성이 우수함을 알 수 있다. 점도 감소를 목적으로 두 종류의 희석제를 첨가하였을 때 희석제는 단지 이온성액체의 흡수력을 감소시키는 희석효과로 작용하였으며 희석제 첨가에 따른 흡수력의 증가는 없었다. 흡수실험에 따른 점도변화의 정도를 조사하기 위해 흡수반응 전과 흡수 실험 후 재생한 시료의 점도를 측정하였으며, 실험결과 흡수실험 후 시료의 점도가 흡수실험 전보다 약 8% 정도 감소하는 경향을 보였다. 그러나 흡수제 합성은 1단계에서 이루어지며 사용되는 원료물질 또한 저렴한 장점이 있으며 흡수능에서는 우수한 재생성과 높은 안정성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

강-콘크리트 합성구조물의 비선형해석을 위한 화이버 유한요소 혼합법 (Fiber Finite Element Mixed Method for Nonlinear Analysis of Steel-Concrete Composite Structures)

  • 박정웅;김승억
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제28권6A호
    • /
    • pp.789-798
    • /
    • 2008
  • 강성도법에서는 평형상태의 해석을 통해 구조물의 변위를 바로 산정할 수 있다. 그러나 변위형상함수를 사용하여 강성행렬과 부재내력의 계산이 근사적으로 수행되므로 유연도법에 비해 정확도가 낮은 단점이 있다. 종래의 유연도법에서는 변위형상 함수를 사용하지 않고 평형방정식을 만족하는 단면력-절점력 관계를 사용하여 단면력을 산정하므로 요소 내의 모든 단면에서 평형방정식을 만족시킬 수 있다. 그러나 유연도법은 강성도법에 비해 요소상태의 결정이 용이하지 않은 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 강성도법과 유연도법의 장점을 활용하여 강-콘크리트 합성구조물의 비선형해석을 위한 새로운 화이버 유한요소 혼합법(mixed method)을 개발하였다. 제안된 방법은 하중제어를 통한 Newton 방법을 사용하고 수치해석적으로 효과적이고 수렴성이 우수한 증분할선탄성계수법에 기반을 두고 있다. 또한 제안된 방법을 사용하여 강-콘크리트 합성구조물을 해석하였고 그 결과를 상용프로그램인 ABAQUS와 비교하였다. 그 결과 제안된 방법은 강-콘크리트 합성구조물의 비선형 거동을 정확하게 평가하였고 경제성이 매우 우수한 방법으로 입증되었다.

청미천 구하도 복원 설계를 위한 하도형성유량 산정 (Evaluation of Channel-forming Discharge for the Abandoned Channel Restoration Design of Cheongmi Stream)

  • 지운;강준구;여운광;한승원
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제42권12호
    • /
    • pp.1113-1124
    • /
    • 2009
  • 구하도 및 폐천복원은 하천에서의 이수와 치수적인 기능뿐만 아니라 환경 및 생태 서식처 기능을 강화하고 개선하기 위한 여러 방법들 중 하나이며 이러한 구하도를 복원하기 위해서는 주수로와의 하도 안정성을 고려하여 횡단면 형태를 결정하고 하도선형을 설계하게 된다. 이러한 하도설계시 기준이 되는 유량이 반드시 필요하며 이 기준유량을 하도형성유량 또는 지배유량이라고 한다. 일반적으로 하도형성유량을 산정하는 방법으로는 만제유량, 특정 재현기간별 유량, 유효유량을 계산하여 결정하는 방법이 있다. 본 연구에서는 구하도 복원 사업이 시행되는 청미천 구간에 대해 만제유량, 특정 재현기간별 유량, 유효유량을 산정하여 상호 관계를 분석하고 과거의 하상변동 특성 자료와 비교하여 연관성을 평가하였다. 청미천 구하도 복원구간의 만제유량은 HEC-RAS 자료를 이용하여 만제수위에 해당되는 유량으로 산정하였으며 488 $m^3/s$인 것으로 나타났고 이는 1.5년과 2년 빈도 사이의 유량에 포함되는 것으로 나타났다. 또한 유사량 자료와 과거 일유량 자료를 이용하여 계산된 유효유량은 만제유량보다 큰 값을 갖는 것으로 나타났다. 과거 측량자료 분석에 의하면 청미천의 대상구간 하도는 1994년에 비해 2008년 현재 하도가 침식된 것으로 나타났으며 이는 유효유량을 소통시킬 수 있는 형태로 하도가 진화하고 있다는 것을 의미하며 곧 하천이 안정한 상태로 변화하고 있다는 것을 의미한다.

환율변동성과 컨테이너물동량과의 관계 (A Study on the Relation Exchange Rate Volatility to Trading Volume of Container in Korea)

  • 최봉호
    • 한국항만경제학회지
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는 환율의 컨테이너 물동량에 대한 영향의 비중을 고려하여 외환위기 이후 환율변동성이 커짐에 따라 컨테이너 물동량도 상당히 영향을 받은 것으로 예상되기 때문에 환율변동성의 컨테이너 물동량에 대한 장 단기적 영향을 체계적으로 분석하고 시사점을 도출하고자 한다. 환율변동성을 도출하기 위하여 GARCH 모형을 이용하여 우리나라의 환율 변동성 모형을 분석한다. 물론 구축된 모형을 분석하기 이전에 설정된 변수들과 모형의 안정성 검정을 위하여 단위근 검정과 공적분 검정을 실시한다. 또한 환율의 변동성이 컨테이너 물동량에 미치는 동태적 영향을 보기 위해 오차수정모형과 충격반응 및 분산분해를 실시하고 마지막으로 결론과 시사점을 도출한다. 분석결과 환율변동성을 포함시킨 컨테이너물동량함수를 회귀 분석한 결과 추정계수가 모두 이론적 예상과 부호가 일치하고 통계적 유의성도 높은 것으로 나타났다. 환율변동성은 우리나라의 컨테이너 물동량에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 환율변동에 의한 불확실성이 예상됨으로써 위험기피에 의하여 무역과 생산이 감소하고 이에 따라 컨테이너 물동량도 영향을 받은 것으로 판단된다. 오차수정모형에 근거한 인과관계 검정에서 단기와 장기 모두 환율변동성에서 컨테이너 물동량간의 일방적 인과관계가 존재하였다. 또한 충격반응함수에서 나타난 바와 같이 환율변동성 충격에 대하여 컨테이너 물동량은 부(-)의 영향을 받으며 그러한 부의 효과는 비교적 짧은 기간 내에 안정적인 추세로 수렴된다. 예측오차의 분산분해의 결과는 환율변동성과 실질환율이 컨테이너 물동량의 분산에 상당한 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

  • PDF

산업국가에서의 제2차 인구변천 (The Second Demographic Transition in Industrialized Countries)

  • 정성호
    • 한국인구학
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.139-164
    • /
    • 2009
  • 이 글은 유럽을 중심으로 진행된 제2차 인구변천에 관한 논의를 검토하고, 이러한 논의가 한국 사회의 출산력 변천에 어떤 함의를 지니고 있는가를 제시하고자 한다. 제2차 인구변천에 관한 논의는 기본적으로 산업국가에서 출산력 수준이 대체수준 이하로 감소되고 있는 상황을 설명하기 위한 노력에서 출발하였다. 제1차 인구변천과 달리 제2차 인구변천은 종착점으로 인구의 균형상태를 상정하지는 않는다. 오히려 새로운 변화는 대체수준 이하의 출산력, 결혼이 아닌 다양한 형태의 삶의 양식, 결혼과 출산의 무관계성, 안정된 인구의 부재 등을 가져올 것으로 전망한다. 또한 제2차 인구변천은 이민자의 유입이 없으면 인구가 지속적으로 감소할 것이며, 저출산과 평균수명의 연장의 결과로 인해 제1차 인구변천이론에 의해 예측된 인구보다 고령화될 것으로 전망한다. 제2차 인구변천에 대한 논의는 인구변천을 겪고 있는 유럽 국가들의 인구학적 변화를 밝히는데 중요할 뿐만 아니라 한국 사회의 인구학적 변화를 설명하는데 중요한 근거를 제공할 것으로 기대된다. 한국의 제2차 인구변천에서 두드러지게 나타나고 있는 상황은 저출산이다. 저출산 현상은 다양한 요인들이 유기적으로 연결되어 나타난 것이다. 이 중 결혼율의 감소, 초혼 연령의 상승, 이혼율의 상승, 소자녀 가치관 등 가족형성과 관련된 변수들은 저출산에 직접적으로 영향을 주는 변인으로 볼 수 있다. 이들은 제2차 인구변천 내용에 포함된 인구학적 변수들과 크게 다르지 않다. 다만 이러한 변인들에 영향을 주는 요인들이 유럽 사회와 다르게 작동하고 있는 것으로 보인다. 인구학적 변인 이외에 양성평등의 관념, 노동시장의 불안정성, 자녀 양육 및 교육 비용 등은 한국 사회의 저출산을 이해하는데 상대적으로 설명력이 큰 변인으로 볼 수 있다.

기계적 합금화한 Al-Ti 시료에서 미소상 피이크의 소멸현상과 ${Al_3}Ti$ 형성에 관한 연구 (The Study on Peak Disappearance of Minor Phase and Formation of ${Al_3}Ti$ in Mechanically Alloyed Al-Ti Samples)

  • 김진곤;김혜성;김병희
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제11권12호
    • /
    • pp.1035-1041
    • /
    • 2001
  • The refining process and solubility of Ti in Al matrix during mechanical alloying (MA) were investigated by using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) as functions of alloy composition, milling time and ball to powder ratio (BPR). Mechanical alloyed samples were annealed for investigating their stability and the formation behavior of$Al_3Ti$in the temperature range from$200{\circ}C$to$600{\circ}C$. It is observed from present experimental that disappearance of Ti peaks in mechanically alloyed Al-10wt%Ti is not simply attributable to the dissolution of Ti into Al, but associated mainly with extreme refining and/or heavy straining of Ti particles The annealing of the mechanically alloyed Al-Ti powders show differences in aluminide formation behavior when Ti content in Al is equal to or less than l0wt% and higher than l5wt%Ti. When Ti-content in Al is equal to or less than l0wt%, the MA powders transform directly to a global equilibrium state forming $DO_{22}- type\;Al_3$Ti above$400{\circ}C$. In the Al-Ti samples with equal to or higher than l5wt%Ti, transitional phases of cubic$Al_3Ti$and tetragonal $Al_{24}Ti_8$ are formed above$400{\circ}C$. They are stable only below$500{\circ}C$, and, $DO_{22}-type\;Al_3Ti$ becomes dominant aluminide at temperature higher than$ 600{\circ}C$.

  • PDF

Aqueous U(VI) removal by green rust and vivianite at phosphate-rich environment

  • Sihn, Youngho;Yoon, In-Ho
    • Membrane and Water Treatment
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.207-215
    • /
    • 2020
  • Vivianite (Fe32+(PO4)2·8H2O) and green rust ([Fe42+Fe23+(OH)-12][SO42-·2H2O]2-), ferrous containing minerals, could remove aqueous U(VI) in 5 min. and the efficiencies of green rust were roughly 2 times higher than that of vivianite. The zeta potential measurement results implies that the better performance of green rust might be attributed to the favorable surface charge toward uranyl phosphate species. The removal behaviors of the minerals were well fitted by pseudo-second order kinetic model (R2 > 0.990) indicating the dominant removal process was chemical adsorption. Effects of Ca2+ and CO32- at pH 7 were examined in terms of removal kinetic and capacity. The kinetic constants of aqueous U(VI) were 8 and 13 times lower (0.492 × 10-3 g/(mg·min); 0.305 × 10-3 g/(mg·min)) compared to the value in the absence of the ions. The thermodynamic equilibrium calculation showed that the stable uranyl species (uranyl tri-carbonate) were newly formed at the condition. Surface investigation on the reacted mineral with uranyl phosphates species were carried out by XPS. Ferrous iron and U(VI) on the green rust surface were completely oxidized and reduced into Fe(III) and U(IV) after 7 d. It suggests that the ferrous minerals can retard U(VI) migration in phosphate-rich groundwater through the adsorption and subsequent reduction processes.

우라늄(VI)의 분리회수를 위한 수지합성과 흡착특성에 관한 연구 (A Study on Resin Synthesis and Adsorption Characteristics for Separation and Recovery of U(VI))

  • 강영식;노기환
    • 환경위생공학
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.31-41
    • /
    • 1999
  • chloromethylated syrene, 1,4-divinylbenzene과 동공의 크기를 달리한 여러 가지 거대고리 화합물을 개시제로 하여 공중합법에 의하여 1%, 2%, 5%, 및 10%의 다리결합도를 가진 새로운 이온교환수지를 합성한 후 이 수지들을 에탄올 매질에서 열분석, pH, 시간, 다리결합도, 용매 등에 대하여 흡착특성 및 선택성을 살펴 보았다. 이 수지들은 강산, 강염기 및 열에 대해서 안정하였으며, pH 4.0 이상에서는 $UO_2^{+2}$이온에 대한 겉보기용량이 가장 크게 나타났고 U(VI)금속이온은 Ce(III)금속이온에 대하여 선택성을 보였다.

  • PDF