• 제목/요약/키워드: Structural Safety Evaluation

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강합성 중공 RC 해중터널의 화재시 손상도 분석 (Damage of Steel Composite Hollow RC SFT under Fires)

  • 서지혜;한택희;한상훈;박우선;원덕희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4626-4633
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    • 2014
  • 국가 간 교류 급증 및 이상기후현상으로 인해 새로운 교통기반시설 확보에 대한 관심이 증대되면서 해중터널에 관한 연구가 진행되고 있다. 하지만 이는 전 세계적으로 거의 초기 단계이며, 특히 재해로부터 안전을 도모하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 해중터널의 구조 성능 평가 중에 화재가 발생하였을 경우에 화재열이 해중터널에 미치는 영향성을 분석하고자 한다. 해중터널의 해석 대상 모델은 강합성 중공 RC 해중터널을 대상으로 해석을 수행하였으며, 다양한 화재가 발생하였을 경우에 화재열이 해중 터널 구조에 미치는 영향에 대해서 해석적으로 분석하였고, 또한 이를 방지할 수 있는 방지 기법을 해석적으로 검토하였다.

철근 콘크리트용 봉강의 역학적 특성의 통계적 변동성 (Statistical Variability of Mechanical Properties of Reinforcements)

  • 김지상;백민희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.115-120
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    • 2011
  • 철근콘크리트 부재의 강도는 시공오차, 부재단면치수, 철근 및 콘크리트 재료의 역학적 특성 등의 불확실성 때문에 통계적인 변동성을 보인다. 부재 저항강도의 불확실성을 고려하고 신뢰성을 확보하기 위하여는 이러한 불확실성에 대한 정확한 평가가 필요한데, 국내의 경우 특히 철근의 역학적 특성 변동성에 대한 실험 및 연구가 활발하지 못하여 국내 설계기준작성의 기초가 되는 자료는 주로 외국의 연구 성과를 인용하고 있다. 이 논문에서는 우리나라 실정에 맞는 철근의 확률모델을 개발하기위하여 국내에서 생산된 철근의 강도특성자료를 수집하여 강도와 지름, 생산회사별로 분석하였다. 그 결과 철근의 항복강도의 확률특성은 베타분포로 모델링 하는 것이 타당한 것으로 나타났으며 공칭항복강도와 철근제조회사, 그리고 철근의 직경이 철근강도에 통계적 특성에 큰 영향은 미치지 않는 것으로 나타났다.

TMD와 TLCD의 지진응답에 대한 제어성능 평가 연구 (Performance Evaluation of TMD and TLCD for Earthquake-Induced Response Control)

  • 김홍진;김형섭;민경원;오정근
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.85-91
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    • 2003
  • 설치의 용이성과 경제성, 여러 다른 용도로의 전용 가능성, 유지보수의 용이성, 그리고 재동조의 편의성 등을 고려할 때 TLCD (Tuned Liquid Column Damper)는 기존에 건물의 응답제어에 많이 사용되는 TMD를 대체할 수 있는 감쇠장치라 할 수 있다. 본 논문에서는 TMD (Tuned Mass Damper)와 TLCD의 지진하중을 받는 구조물의 응답제어 성능평가에 관한 비교연구를 수행하였다. 성능비교분석 결과, 층간변위 제어성능에서는 TLCD가 TMD보다 우수한 성능을 보였고 가속도 제어성능에서는 서로 비슷한 것으로 나타났다. 또한 층간변위 제어에서는 저층에서 큰 제어성능을 발휘하고, 절대가속도 제어에서는 상층부에서 성능이 우수한 것으로 나타났다. 이것은 TLCD가 지진에 가장 문제가 되는 구조물의 안전성 및 거주자의 사용성에 있어서 효율적인 감쇠기라 할 수 있는 근거가 된다.

구조해석을 통한 축산 사료용 부산물 발효 저장탱크 스위프오거의 안전성 평가 (Safety evaluation of livestock feed by-product fermentation storage tank sweep auger through structural analysis)

  • 김준희;우승민;두윰우예다니엘;이동현;하유신
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.73-73
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    • 2017
  • 가축의 영양소 요구량 유지, 비육, 증체, 생산, 번식, 계절환경에 따라 달라지는 변동요인을 감안하여 하루 동안에 필요로 하는 영양소 요구량을 충족하도록 여러 종류의 사료를 혼합한 TMR(Total Mixed Ration)사료의 중요성이 커지고 있다. 이에 가축의 생산성 향상(등급 향상)과 축산농가의 영농비용 절감, 생력화를 위해 범용적으로 사용가능한 TMR플랜트의 개발이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 사료비절감을 위한 식품부산물 발효탱크의 개발을 통해 발효탱크 밑 부분을 구성하고 있는 스위프오거와 이를 고정하면서 Z축으로 회전하는 고정부를 대상으로 하여 시각화 할 수 있는 FEM 시뮬레이션 기법을 이용하여 작업 중 적용되는 하중에 대해 충분한 구조 안전성을 가지고 있는지 해석하였다. 스위프오거의 재질은 SM45C, 작용하는 하중은 감속기의 출력량, RPM을 이용하여 토크 값을 구하고 조사료와 부산물사료가 포함된 TMR사료의 무게와 스위프오거의 단면적을 이용하여 압력 값을 도출하였다. 하지만 부산물사료가 발효되면서 저장탱크를 통해 배출되기 때문에 전체 사료 무게가 줄어 스위프오거에 작용하는 압력 또한 작아지는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서는 저장탱크에서 TMR사료가 배출되기 직전의 가장 높은 압력 상태를 가정하였다. 이 가정을 통해 토크 값은 $1.4N{\cdot}m$, 압력 값은 43 Mpa으로 나타났고 이를 바탕으로 구조해석을 진행하였다. 그 결과 스위프오거는 고정단 부근에서 최대 폰 미세스 응력 310 Mpa이 발생하여 구조적으로 가장 취약한 것으로 나타났다. 하지만 이는 SM45C의 항복강도인 343 Mpa 보다 낮아 안전한 것으로 분석된다. 또한 사료가 배출되면서 스위프오거에 작용하는 압력이 작아져 폰 미세스 응력도 작아지는 것으로 나타났다.

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실물모형 프리텐션 PSC 거더의 구조성능 시험 (A Structural Performance Test of a Full-scale Pretension PSC Girder)

  • 김태균;이두성;이성철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1741-1751
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    • 2013
  • 본 연구에서는 프리텐션 공법으로 제작된 프리스트레스 콘크리트 거더의 정적거동을 조사하는 것이 주요 목적이다. 이동식 제작대를 이용하여 현장에서 제작된 지간 30m의 프리텐션 거더에 대한 재하시험이 수행되었다. 모든 시험결과는 수치해석결과와 비교되었으며, 거더의 중앙부에 대한 변위와 변형률이 측정되었다. 실험결과에서 실물모형 시험체의 초기균열발생 하중은 사용하중 보다 1.75배 증가된 하중에서 발생하였다. 또한 연성설계기준을 만족하여 시험체는 초기균열 발생후에 취성파괴하지 않고 연성 파괴될 것으로 판단되었다. 사용성 검토에서 균열발생시의 처짐값이 도로교설계기준(2010)에서 제시한 활하중 재하시의 허용처짐량을 만족하였다. 유한요소 해석결과와 시험결과는 전체적인 거동이 매우 유사하게 나타났으며, 현장제작 프리텐션 거더의 사용성과 안전성 측면에서는 큰 문제가 없는 것으로 판단된다.

한국형 소형궤도차량(PRT)의 내구성 및 주행안정성 평가 연구 (A Study on the Durability and Running Stability Evaluation of the Korean PRT)

  • 조정길;김준우;김현태;구정서;강석원;정락교
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.50-58
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    • 2014
  • The PRT(Personal Rapid Transit) system is highly interested to meet a need for demand-responsive transport service and increasing demands of traffic in Korea recently. And it is being spotlighted as an eco-friendly transportation system. For these reasons, researches on the PRT system are actively undergoing in Korea. In this study, we evaluated the static structural and fatigue strengths based on ASCE-APM standards and ERRI B 12/RP 17 by means of FE simulation. We also evaluate the running stability by multi-body dynamic analyses and the rollover safety by a theoretical static stability factor according to the road modeling scenarios for the PRT system. From the results of this study, we confirmed the durability and running stability of the Korean PRT under development.

시멘트의 종류별 콘크리트외 강도 및 공극률과 염화물 확산계수의 상관관계 분석 (Analysis of Correlation between Compressive Strength, Void Ratio and Chloride Diffusion Coefficient of Concrete Using Various Kinds of Cement)

  • 윤의식;이택우;박승범
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.735-742
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    • 2005
  • 본 연구에서는 시멘트의 종류에 따른 콘크리트의 내해수성을 평가하기 위하여 실험을 통해 총 5종류의 시멘트를 사용한 콘크리트의 강도, 공극률 및 염화물 확산 특성을 평가하고, 이들의 상관관계를 분석하였다. 실험 결과, 장기재령에서 V종 시멘트를 사용한 콘크리트의 압축강도 및 공극률은 I종 시멘트를 사용한 콘크리트와 비슷하게 나타났으나 염화물 확산계수는 크게 나타났다. 그리고 I종 시멘트의 일부를 플라이애쉬로 치환해 사용한 콘크리트의 압축강도, 공극률 및 염화물침투 저항성은 재령 경과와 함께 I종 시멘트를 사용한 경우에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 한편, 콘크리트의 압축강도 및 공극률과 염화물 확산계수는 시멘트의 종류에 관계없이 높은 상관계수 및 결정계수를 나타내어 높은 상관성을 가지고 있음이 확인되었다.

중소 제조기업의 스마트공장 기술결정요인, 제조운영 및 성과 간 구조적 관계에 관한 연구 (A Study on the Structural Relationship among Technological Determinants, Manufacturing Operations, and Performances for Implementing a Smart Factory in Small Businesses)

  • 권세인;양종곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.650-661
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    • 2020
  • 4차 산업혁명의 디지털 전환은 세계 경제의 변화와 혁신을 이끌고 있으며, 수많은 국가들은 스마트공장을 통한 제조업 부흥 및 경제 회복에 집중하고 있다. 본 연구는 성공적인 스마트공장 도입을 위한 기술결정요인을 규명하고 제조운영 및 성과에 미치는 영향을 실증적으로 검증하는데 목적이 있다. 연구에서 정의한 5가지 요인은 ① 센서 네트워크, ② 플랫폼 기술, ③ 정보시스템, ④ 지능형 자동화, ⑤ 안전이며, 스마트공장을 구축한 157개 중소 제조기업을 대상으로 한 구조방정식 기반의 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 5대 기술요인 중 센서 네트워크, 플랫폼 기술, 정보시스템이 스마트 제조운영에 유의한 영향을 미쳤다. 둘째, 스마트 제조운영은 기업의 운영적, 환경적 성과를 향상시키는 결과를 나타냈다. 본 연구는 스마트공장을 도입하기 위한 핵심기술을 체계화한 것과 더불어 정부 지원사업의 실효성을 확인하였다는 점에서 가치가 있다. 한편, 신규 도입을 고려하는 실무자에게 효율적, 효과적 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 판단된다.

생산 라이저의 손상 탐지에 대한 연구 (A Study on Damage Detection of Production Riser)

  • 제현민;박수용
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.179-184
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 건전성 평가 기법을 통해 해양 구조물 중 생산 라이저의 건전성 및 안전성을 확보할 수 있도록 하는 것이다. 생산 라이저의 건전성 평가 기법을 선정하기 위해서 레벨 I, II의 비파괴 손상평가(NDE) 기법을 분류 및 검토하였다. 그리고 수치해석을 통해 검토한 기법의 손상 탐지 성능 및 적용성을 확인하였다. 그 결과 모달 변형 에너지를 이용한 손상탐지 기법이 다른 기법들에 비해 가장 손상에 대해 민감한 결과를 나타냈다. 실제 구조물에서 모니터링 시스템을 적용하는 경우 환경적, 경제적 요인들에 의해 센서 개수는 제한적이다. 센서 수의 감소함에 따른 손상탐지 성능에 대한 영향을 일련의 수치해석 과정을 통해 분석하고 그 결과를 논의하였으며, 생산 라이저의 건전성 평가에 대한 최적 센서 개수를 추천하였다.

재질적 불균질이 강용접부의 파괴인성에 미치는 영향에 관한 고찰 (Review on the Effects of Material Heterogeneity on Fracture Toughness in Steel Weldment)

  • 장재일;양영철;김우식;이백우;권동일
    • 한국가스학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • 각종 발전설비 및 LNG 저장탱크 등 대형산업구조물의 구조적 건전성을 확보하기 위해서는 강구조물을 형성하는 강용접부의 파괴인성 평가가 필수적이다. 강용접부는 모재와는 달리 다양한 재질적 불균질성을 가지는 경우가 대부분인데, 이러한 불균질성은 파괴변수 및 인성치에 대하여 역학적, 야금학적으로 많은 영향을 미치게 되므로 파괴인성 시험시에는 불균질 인자들의 영향을 반드시 고려해 주어야 한다. 하지만 국내의 경우는 강용접부의 불균질성에 대한 체계적인 연구가 이루어져 있지 않은 상태이므로, 본 논문에서는 강용접부가 가지는 인성적, 강도적 불균질에 대하여 정리하고 이에 따른 문제점을 리뷰하였다.

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