• 제목/요약/키워드: Structure Stability

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격자형 지하공간에서 굴착 공정과 지보재를 고려한 굴착 단계별 구조 안정성 해석 연구 (Study on Structural Stability Analysis of Excavation Stage Considering Excavation Process and Supporting Materials in Room-and-Pillar Underground Space)

  • 최순욱;장수호;강태호;이철호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.21-29
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    • 2022
  • 주방식 공법(room-and-pillar method) 또는 격자형 지하공간은 굴착부를 일정한 간격으로 직교하도록 굴착하여 자연 암반을 구조체로 활용하여 공간을 형성해 나가는 공법을 말한다. 이러한 굴착은 굴착 방향과 순서에 따라 최대 변위가 발생하는 굴착 단계와 크기가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 격자형 굴착공정의 최적 설계를 위하여 숏크리트 및 록볼트 등 지보재가 설치되는 것을 고려하여 특정 지반조건에서의 격자형 지하공간 설계 및 시공 시 안정성과 시공성을 해석적으로 검토하였다. 해석적 방법을 사용하여 지반조건을 설정하고 일정 상재하중 하에서 굴착단계와 시공 종류별로 암주 응력과 천단 변위를 확인하였다. 공간의 높이는 8m로 일반 사무실 크기보다 높게 설정하여 장비나 플랜트 시설을 감안하여 검토되었다. 또한, 숏크리트와 록볼트를 고려하여 지보재 설치에 따른 변위 제어의 정도를 검토하였다.

불소화 HZSM-5의 구조 및 산도가 에틸렌 방향족화에 미치는 영향 (The Effect of Structure and Acidity of Fluorinated HZSM-5 on Ethylene Aromatization)

  • 김경난;강석창;곽근재
    • 공업화학
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    • 제34권1호
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    • pp.15-22
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    • 2023
  • 최근, 피셔-트롭시(Fischer-Tpropsch, F-T) 합성 생성물의 단환방향족(BTEX) 수율을 향상시켜 공정 경제성 및 효율을 높이기 위한 연구가 활발하다. 본 연구에서는, F-T 유래 탄화수소의 모델로서 에틸렌을 선정하고, HZSM-5 (HZ5)의 산특성, 메조기공율 및 결정화도 변화에 따른 에틸렌으로부터 방향족 합성 반응(ethylene-to-aromatics, ETA) 거동에 대하여 조사하였다. HZ5에 몰농도를 달리한 NH4F 수용액을 함침 및 소성하여 불소 도입 HZ5를 제조하였으며, F/HZ5의 구조 및 화학적 특성은 BET, 고체 NMR, XPS, NH3-TPD 및 피리딘-IR 분광법을 통하여 조사되었다. ETA 반응은 673 K, 0.1 MPa의 조건에서 실시되었으며, 0.17 M NH4F 수용액 처리에 의한 불소화 HZ5는 산특성, 메조기공율 및 결정성 향상에 기인하여 에틸렌 전환율, BTEX 선택도 및 촉매 안정성이 향상되었다.

마이크로폰을 이용한 콘크리트 벽체 배면의 공동 탐사 (Detection of Cavities Behind Concrete Walls Using a Microphone)

  • 강성훈;이종섭;한우진;김상엽;유정동
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권12호
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    • pp.19-28
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    • 2022
  • 벽체 배면에 발생한 공동은 벽체의 안정성에 악영향을 줄 수 있다. 본 연구의 목적은 실내 실험을 통해 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동을 마이크로폰을 이용하여 평가하는 방법을 개발하는 것이다. 철근이 매설된 콘크리트 판과 건조토를 이용하여 콘크리트 벽체 구조물과 배면의 흙을 모사하였으며, 속이 빈 반구형 플라스틱 통을 콘크리트 판과 건조토 사이에 설치하여 벽체 배면의 공동을 모사하였다. 누설 탄성 표면파는 해머로 콘크리트 판을 타격하여 발생시켰으며, 마이크로폰을 이용하여 측정하였다. 획득한 마이크로폰 신호의 고유주파수를 분석하여 공동이 존재하는 구역을 평가하였다. 공동이 존재하는 구역에서는 콘크리트 판의 굽힘 진동 거동에 의하여 1차 고유주파수가 감소하였다. 또한 1차 고유주파수에 해당하는 진폭은 공동에서 멀어질수록 감소하였으며, 철근에 인접한 측점에서는 더 큰 감소폭을 보였다. 본 연구는 마이크로폰이 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동의 위치를 평가하기 위해 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.

구조물 내진보강을 위한 다중 마찰댐퍼의 성능 평가 (Performance Evaluation of Multi-Friction Dampers for Seismic Retrofitting of Structures)

  • 김성배;권형오;이종석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.54-63
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    • 2022
  • 이 연구는 구조물 내진보강 장치의 하나인 마찰댐퍼에 관한 것으로, 내부 마찰재를 복합재료의 일종인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체하여 댐퍼를 개발하였다. 또한 마찰력이 발생하는 내부 구조를 여러 층으로 적층하는 다중 마찰방식을 적용하였다. 개발된 다중 마찰댐퍼의 성능 검증을 위해서 재료에 대한 기초 물성과 마모 특성, 디스크 스프링에 대한 특성 분석 시험을 수행하였다. 마모시험 시험결과, UHMWPE의 질량 감소율은 0.003%로 복합재료 기반의 마찰재 중에서 가장 우수한 성능을 보였다. 디스크 스프링은 유한요소해석과 시험결과로부터 설계기초자료를 확보하였다. 또한 개발된 다중 마찰댐퍼의 품질 안정성을 확인하기 위해 토크값에 따른 마찰력 변화와 감쇠장치에 대한 지진하중 시험을 수행하였다. 품질성능 시험결과, 토크 값 조절에 따라 선형적인 마찰력 변화를 보였으며, 지진하중 시험 결과, 마찰댐퍼의 허용오차는 설계기준에서 요구하는 15% 미만으로 나타나 내진보강 장치로서의 요구조건을 만족하는 것으로 나타났다.

지지력 향상을 위한 확장형 강관말뚝에 관한 연구 (Development of Expandable Steel Pipe Piles to Improve Bearing Capacity)

  • 김의석;김정훈;김지윤;민병찬;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.5-13
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    • 2021
  • 기존의 뜬구조공법의 문제점을 개선하여 지하층 리모델링, 증축 시 안정성 확보와 공사비 절감이 가능한 공법을 개발하기 위하여 일반적인 마이크로파일에 비해 경제적이고 안정성 높은 확장형 강관말뚝을 개발하였다. 확장형 강관말뚝은 지중에서 강관을 확장하여 강관의 성능을 향상하는 공법으로 본 논문에서는 확장형 강관말뚝의 강관 형상에 따른 좌굴강도의 변화를 파악하고, 수치해석 모델을 개발하여 강관확장으로 인한 요철부의 턱효과를 규명하고, 재료시험을 통하여 최적 강관 확관량을 산정하였다. 강관의 확장 직경이 클수록 확관 턱 개수가 많을수록 좌굴강도가 커짐을 알 수 있었으며, 수치해석 결과에 따르면 확관률보다 확관 턱 개수가 좌굴강도에 큰 영향을 미침을 알 수 있었으며, 확관률는 1.2배 이상일 때, 확관 턱 개수는 증가할수록 좌굴강도 증가 효과가 크게 발생함을 알 수 있었다. 또한, 확장 각도가 45° 이하이고, 확관률이 1.3배 이상일 때 요철부의 턱효과가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 강관이 파단되는 항복 시, 신율은 20~32%로 평균 25.4% 수준으로 확인되어 그 이상 변형은 강관의 성능을 발휘할 수 없었다. 재료시험을 통해 강관의 성능을 발휘하기 위한 최대 확관량은 항복 시 최저값으로 확인된 신율 20%에 안전측 80%를 고려하여 16%로 제한하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.

인공지능(AI)을 활용한 미세패턴 불량도 자동화 검사 시스템 (Automated Inspection System for Micro-pattern Defection Using Artificial Intelligence)

  • 이관수;김재우;조수찬;신보성
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.729-735
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    • 2021
  • Recently Artificial Intelligence(AI) has been developed and used in various fields. Especially AI recognition technology can perceive and distinguish images so it should plays a significant role in quality inspection process. For stability of autonomous driving technology, semiconductors inside automobiles must be protected from external electromagnetic wave(EM wave). As a shield film, a thin polymeric material with hole shaped micro-patterns created by a laser processing could be used for the protection. The shielding efficiency of the film can be increased by the hole structure with appropriate pitch and size. However, since the sensitivity of micro-machining for some parameters, the shape of every single hole can not be same, even it is possible to make defective patterns during process. And it is absolutely time consuming way to inspect all patterns by just using optical microscope. In this paper, we introduce a AI inspection system which is based on web site AI tool. And we evaluate the usefulness of AI model by calculate Area Under ROC curve(Receiver Operating Characteristics). The AI system can classify the micro-patterns into normal or abnormal ones displaying the text of the result on real-time images and save them as image files respectively. Furthermore, pressing the running button, the Hardware of robot arm with two Arduino motors move the film on the optical microscopy stage in order for raster scanning. So this AI system can inspect the entire micro-patterns of a film automatically. If our system could collect much more identified data, it is believed that this system should be a more precise and accurate process for the efficiency of the AI inspection. Also this one could be applied to image-based inspection process of other products.

인접굴착공사에 따른 도시철도 분기기 궤도의 변형 특성에 관한 연구 (A Study on Track Deformation Characteristics of Turnout System by Adjacent Excavation Work on Urban Transit)

  • 김해성;최정열;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.477-482
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    • 2022
  • 분기기 궤도구조는 매우 복잡한 구조와 다양한 구성품으로 구성되어 일반 궤도보다 유지관리가 어렵고 보다 상세한 관리기준이 필요한 철도시설물이다. 본 연구의 목적은 공용중인 도시철도 선로와 인접한 굴착공사에 따른 지상부 분기기 궤도구조의 변형에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 인접굴착 시공단계별 수치해석을 바탕으로 지상구간에 부설된 분기기 궤도선형을 고려한 주요위치별 궤도변형을 분석하였으며 이를 궤도틀림 기준과 비교하여 안전성을 확인하였다. 분석결과, 지상 분기기 궤도변형에 영향을 미치는 주요 시공단계는 굴착 최종 단계로 나타났으며, 면(고저)틀림인 연직변위가 상대적으로 크게 발생하였으나, 전체적으로는 수평방향의 변형이 지배적인 것으로 분석되었다. 이는 굴착 현장이 분기기 측면에 위치하는 측방굴착의 영향인 것으로 판단된다. 또한 분기기 주요위치별 변형량이 상이하고 굴착현장과의 이격거리에 따른 위치별 궤도변형의 편차가 발생하여 평면성틀림이 발생될 소지가 있을 것으로 분석되었다. 따라서 현재 발생된 궤도틀림을 바탕으로 인접굴착에 따른 추가적인 변위를 포함한 실 운행선 분기기 궤도구조의 궤도변형을 주요변형 특성이 발생되는 위치별로 중요도를 구분하여 별도의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

이중 기능 고분자 전해질 막의 제조 및 탄소 섬유에 니켈, 코발트 기반의 나노와이어/MOF 배열을 통한 고성능 슈퍼커패시터 연구 (Preparation of Dual-functionalized Polymeric Membrane Electrolyte and Ni, Co-based Nanowire/MOF Array on Carbon Cloth for High-performance Supercapacitor)

  • 손혜정;김봉석;권지민;강유빈;이창수
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.211-221
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    • 2023
  • 본 연구는 에너지 저장 응용을 위한 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질 및 CxNy-C 유연 전극의 합성 및 특성에 관한 연구이다. 이중 기능을 갖는 PVI-PGMA 공중합체는 우수한 이온 전도성을 나타내었으며, PVI-GMA73/LiTFSI200 막 전해질은 1.0 × 10-3 S cm-1의 최고 전도도를 달성하였다. CxNy-C 전극의 전기화학적 성능을 체계적으로 분석하였으며, C3N2-C는 나노와이어와 다면체로 구성된 높은 연결성을 갖는 하이브리드 구조와 이중 Co/Ni 산화물을 포함하여 풍부한 산화환원 활성 부위와 이온 확산을 용이하게 하는 특징으로 인해 958 F g-1의 최고용량 및 최소한의 전하 전달 저항(Rct)을 달성하였다. 흑연 탄소 껍질의 존재는 충전-방전 동안 높은 전기화학적 안정성에 기여하였다. 이러한 결과들은 고성능 에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터 및 리튬 이온 전지와 같은 첨단 에너지 저장 장비에 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질과 CxNy-C 전극을 활용하는 잠재력을 보여주었으며, 지속 가능하고 고성능의 에너지 저장 기술을 더욱 발전시키는 길을 열어가고 있다.

물리탐사를 활용한 땅밀림 원인분석의 사례적 연구 (A Case Study on the Cause Analysis of Land creep Using Geophysical Exploration)

  • 박재현;탁경미;임국묵
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권3호
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    • pp.382-392
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    • 2023
  • 최근 기후변화와 지질환경변화로 인해 산지토사재해의 발생 빈도가 급증하는 경향이 보고되고 있다. 최근 국내에서 땅밀림이 빈번하게 발생하고 있는 만큼, 땅밀림지의 체계적이고 효율적인 복구 및 관리가 필요하다. 본 연구는 경기도 양평군 개군면 자연리 산 4-1에 발생한 땅밀림에 대하여 물리탐사기법을 통해 재해취약성을 파악하고, 파괴 지반의 전반적 지질구조를 규명하여 안정성을 검토하는 것이 목적이다. 또한, 시추조사도 함께 실시하여 측정한 데이터의 신뢰성을 검증하였다. 연구 결과, 토사층과 풍화대의 상부에 저비저항 이상대가 분포하며, 이 구간은 탐사측선 50-120 m 구간으로 땅밀림현상의 주요 지시자인 인장균열이 관찰되는 연경도가 낮은 땅밀림구역으로 확인되며, 토사층 내에 불연속면 잔존 가능성을 추정한 후, 활동연약대를 안정시키는 복구방법을 강구하였다. 따라서 국내 현실에서 땅밀림 위험지를 파악하여 땅밀림 발생 징후에 대한 지속적인 모니터링을 통해 경제적, 사회적 피해를 줄일 수 있는 대책마련을 위한 연구가 필요하다고 사료된다.

청소년 돌봄역량 측정도구의 개발 및 타당화 (Development and Validation of the Scale of Care Competence for Adolescent)

  • 이지선;최새은
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.111-132
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    • 2023
  • 본 연구는 청소년의 돌봄역량을 개념화하고 이에 근거하여 청소년의 돌봄역량을 측정할 수 있는 타당한 측정도구를 개발하여 가정과교육에서 돌봄역량 교육에 대한 명확한 의사소통의 기반을 마련하는데 목적이 있다. 연구목적을 달성하기 위하여 본 연구에서는 문헌과 선행연구 고찰, 전문가를 통한 내용타당도 검증, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석, 준거관련 타당도 검증을 실시하였다. 먼저 '돌봄', '역량교육'과 관련한 문헌과 선행연구 고찰을 통해 돌봄의 개념, 역량의 개념을 파악하였다. 돌봄의 대상은 자기, 타인, 공동체로 도출하였으며 역량은 인지적, 정의적, 행동적 영역의 특징을 모두 갖춘 총체성의 특징을 갖는 실천으로 구조화하였다. 이를 토대로 하여 청소년의 돌봄역량 측정도구를 개발하였다. 측정도구 개발은 문항개발, 측정모형수립, 측정모형검증, 모형확정의 4단계로 진행되었다. 청소년 돌봄역량의 측정모형은 가정교과 현장 전문가의 내용타당도 검증과 추출된 문항에 대한 청소년의 응답 자료를 탐색적 요인분석을 함으로써 수립되었다. 청소년의 돌봄역량 측정모형의 신뢰도는 각 요인의 신뢰도 계수 분석, 모형의 전체 신뢰도 분석을 통해 검증되었고, 확인적 요인분석, 공인타당도 분석을 통해 청소년 돌봄역량의 측정모형의 타당도를 검증하였다. 청소년의 돌봄역량 구성요인과 문항은 '타인돌봄 사고' 4문항, '타인돌봄 정서' 7문항, '타인돌봄 행동' 7문항, '자기돌봄' 7문항, '공동체돌봄' 10문항으로 총 5개 요인의 34문항으로 구성된다.