• 제목/요약/키워드: Weight reduction design

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FRP 보강근비에 따른 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 파괴거동 분석 (Analysis of Failure Behavior of FRP Rebar Reinforced Concrete Slab based on FRP Reinforced Ratio)

  • 장낙섭;김영환;오홍섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.173-181
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    • 2021
  • 철근콘크리트 구조물은 다양한 환경에 노출되어 수분 침투로 인한 철근 부식이 발생하며, 부식으로 인한 구조물의 내구성능 저하 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 철근에 비해 인장강도, 비부식성, 경량화 등 뛰어난 장점을 가진 FRP 보강근에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP 보강근은 철근과 달리 항복 구간이 없으므로 파괴 시까지 선형탄성거동이 나타나고 탄성계수가 낮아 과도한 처짐이 발생할 수 있으므로 한계상태 조건에 대한 적용성 검토가 필요하다. 한계상태에서 FRP 보강 콘크리트 의 휨 설계 시 ACI 440.1R은 FRP 보강근의 재료적 불확실성을 고려하여 환경감소계수와 강도감소계수를 모두 적용하여 휨강도가 크게 낮아진다. 따라서 본 연구에서는 국내·외 다양한 문헌을 조사하여 유효단면이차모멘트 제안식의 처짐 해석 결과와 실험결과를 비교하였으며, ACI 440.1R 및 Fib bulletin 40의 설계휨강도를 분석하였다. 실험 결과에 따른 휨강도는 ACI 440.1R에 비해 Fib bulletin 40의 설계휨강도와 유사한 경향이 확인되었으며, 인장지배단면에서 ACI 440.1R은 설계휨강도를 보수적으로 평가하는 것으로 나타났다.

지오텍스타일 매트의 설치에 의한 개착식 터널 라이닝에 작용하는 토압의 변화 (Variation of Earth Pressure Acting on the Cut-and-Cover Tunnel Lining due to Geotextile Mat Reinforcement)

  • 펄디난드 이 바우티스타;박이근;임종철;주인곤
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.25-40
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    • 2007
  • 얕은 터널의 개착식 터널 라이닝에 발생하는 과잉토압은 라이닝의 변형과 손상을 유발하는 역학적 주요인자들 중의 하나이며(Kim, 2000), 과잉토압은 되메움토의 다짐불량, 자중에 의한 압밀, 강우의 침투에 의한 다짐, 차량에 의한 진동 등에 의해 발생할 수 있다(Komiya et al., 2000; Taylor et al., 1984; Yoo, 1997). 터널 라이닝에 발생하는 토압을 구하기 위한 많은 시험이 행해졌지만, 부등침하와 과잉토압을 줄일 수 있는 보강대책을 수립하기 위한 사례는 없다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D\sim1.5D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이링에 작용하는 부등침하와 과잉토압을 줄이기 위해서 지오텍스타일 매트를 설치하였다. 지오텍스타일 매트의 보강에 의한 부등침하와 토압의 감소효과를 확인하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험에서 토피, 매트 보강형태, 절취면의 거칠기 등을 달리하여 가장효과적인 방법을 구하였다. 절취면의 거칠기 달리하기 위해 사면에 사포#100, 사포#400과 acetate 부착하였습니다. 무보강과 매트 보강에 대한 모형실험을 실시하여 구한 토압을 비교하여 매트 보강효과를 살펴보았으며, 사진분석법(Park, 2003)을 이용하여 지반의 변형을 분석하였다.

Effect of condensed tannins from Ficus infectoria and Psidium guajava leaf meal mixture on nutrient metabolism, methane emission and performance of lambs

  • Pathak, A.K.;Dutta, Narayan;Pattanaik, A.K.;Chaturvedi, V.B.;Sharma, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권12호
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    • pp.1702-1710
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    • 2017
  • Objective: The study examined the effect of condensed tannins (CT) containing Ficus infectoria and Psidium guajava leaf meal mixture (LMM) supplementation on nutrient metabolism, methane emission and performance of lambs. Methods: Twenty four lambs of ~6 months age (average body weight $10.1{\pm}0.60kg$) were randomly divided into 4 dietary treatments (CT-0, CT-1, CT-1.5, and CT-2 containing 0, 1.0, 1.5, and 2.0 percent CT through LMM, respectively) consisting of 6 lambs each in a completely randomized design. All the lambs were offered a basal diet of wheat straw ad libitum, oat hay (100 g/d) along with required amount of concentrate mixture to meet their nutrient requirements for a period of 6 months. After 3 months of experimental feeding, a metabolism trial of 6 days duration was conducted on all 24 lambs to determine nutrient digestibility and nitrogen balance. Urinary excretion of purine derivatives and microbial protein synthesis were determined using high performance liquid chromatography. Respiration chamber study was started at the mid of 5th month of experimental feeding trial. Whole energy balance trials were conducted on individual lamb one after the other, in an open circuit respiration calorimeter. Results: Intake of dry matter and organic matter (g/d) was significantly (p<0.05) higher in CT-1.5 than control. Digestibility of various nutrients did not differ irrespective of treatments. Nitrogen retention and microbial nitrogen synthesis (g/d) was significantly (p<0.01) higher in CT-1.5 and CT-2 groups relative to CT-0.Total body weight gain (kg) and average daily gain (g) were significantly (linear, p<0.01) higher in CT-1.5 followed by CT-1 and CT-0, respectively. Feed conversion ratio (FCR) by lambs was significantly (linear, p<0.01) better in CT-1.5 followed by CT-2 and CT-0, respectively. Total wool yield (g; g/d) was linearly (p<0.05) higher for CT-1.5 than CT-0. Methane emission was linearly decreased (p<0.05) in CT groups and reduction was highest (p<0.01) in CT-2 followed by CT-1.5 and CT-1. Methane energy (kcal/d) was linearly decreased (p<0.05) in CT groups. Conclusion: The CT supplementation at 1% to 2% of the diet through Ficus infectoria and Psidium guajava LMM significantly improved nitrogen metabolism, growth performance, wool yield, FCR and reduced methane emission by lambs.

일체형 중공재의 중공부 내부형상에 따른 이방향 중공슬래브의 전단성능 평가 (Shear Performance of Board-type Two-way Voided Slab)

  • 최현민;박태원;백인관;김제섭;한주연
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.651-659
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    • 2015
  • 최근에 사회적 요구와 경제적인 요구로 인해서 장스팬 건축물이 증가하고 있다. 그러나 장스팬 건축물은 자중이 증가하여 처짐 진동 소음의 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 판형중공슬래브가 제안되었는데 이는 슬래브 안에 일체형 중공재를 삽입함으로써 자중이 감소된 슬래브를 만들 수 있다. 이 시스템은 휨성능에는 영향을 받지 않는 단면을 중공재로 대체함으로써 슬래브의 강성은 그대로 유지하면서, 소음 및 처짐을 줄이고 자중을 감소할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 시스템의 경우 부력에 의해 일체화된 중공재가 상승한다는 단점이 있다. 따라서 판형 중공재 고정장치를 개발하였고, 또한 이를 삽입한 판형중공재의 성능을 알아보기 위하여 7개의 실험체를 제작하여 그 성능을 알아보고 그 결과 나타난 수평전단파괴에 대해서 예측을 할 수 있는 식을 제안하였다.

휴대형 미세플라스틱 수거 장비 경량화 부품 설계 및 구조강도 평가 (Study on Structural Strength and Application of Composite Material on Microplastic Collecting Device)

  • 김명규;서형석;박희승;김상호
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.447-455
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    • 2022
  • 현재 해양 미세플라스틱에 의한 해양 환경 오염문제가 국제적으로 심각하게 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 휴대용 미세플라스틱 수거 장비의 경량화 개발을 위해 대한민국 전국 21개소 해안가에서의 미세플라스틱종류와개수를조사하였고, 미세플라스틱수거장비진공장비의내구성, 내부식성, 경량화를위해 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer), aluminum과 같은 다양한 소재를 적용하여 설계 및 해석을 수행하였다. 해안가에서의 시료 채취 및 분류결과 함덕해수욕장에서 미세플라스틱이 가장 많이 분포되어 있는 것을 확인하였고, 주로 폴리스타이렌(Polystyrene)의 미세플라스틱이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 해안가 현장 조사를 통한 입자정보 분석과 전산유체해석을 통해 모래 및 불순물 등의 입자 유동속도 및 분포를 분석하였고, 이를 진공 본체 내부의 중요 부품인 싸이클론 장치의 구조해석에 적용하였다. 싸이클론 장치의 모래 및 불순물 흡입 시 발생되는 입자 충격을 고려한 구조해석 결과 CFRP, GFRP, aluminum, ABS의 순으로 구조적 안전성이 우수한 것으로 평가되었다. 경량화 측면으로는 싸이클론 장치에 aluminum 소재를 적용했을 때와 비교하여 CFRP는 53%, GFRP는 47%, ABS는 61%의 경량화가 가능한 것으로 나타났다.

토양굴취력이 향상된 스크류형 경량 식혈기 개발(I) - 설계 및 제작 - (Development of Screw-Type Handy Earth Auger for an Improved Digging Efficiency(I) - Design and Manufacture -)

  • 김진현;이재현;김기동;고치웅;김동근
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권3호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 본 연구는 산림조성사업에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 인건비와 생산비용을 절감시키고 경사가 험준한 우리나라 산림지형에서 유용하게 이용 가능한 경량 식혈기를 개발하고자 수행하였다. 제작된 1차 시제품은 토양을 굴취하는 스크류(screw) 부분과 동력원인 배터리로 구성되고, 제원은 스크류의 길이 170mm, 상단폭 60mm, 하단폭 47mm, 나선각(Helix angle)은 23°, 그리고 Tip은 송곳형태로 길이 50mm로 설계·제작하였고 무게를 줄이기 위해 1줄 스크류를 채택하였다. 또한, 동력원으로는 회전용 DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea)로 최대 Torque는 30㎏f-cm, 회전속도는 20~30rpm으로 설정하였다. 감속비는 30:1의 K6G30C 감속기에 무부하 상태로 사용한 결과 48시간 작동하였다. 그리고 배터리는 경량식재기의 개발을 목표로 하기 때문에 무게를 고려하여 리듐배터리를 사용하였으며, 포트묘의 길이가 15cm 내외인 점을 고려하면 스크류의 회전력이 최대 100kgf-cm정도로 설계하였다. 1차 시제품의 성능을 평가하기 위해 조사지에서 굴취시 스크류에 소요되는 회전력을 측정한 결과, 회전력이 가장 큰 곳은 A area(단단한 초지), 그 다음은 F area(경사가 40°인 산지), E area(경사가 30°인 산지)의 순서로 나타났다. 토양의 굴취 회전력은 일반적으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 대체적으로 토양의 깊이 10cm 부근에서 높은 경향을 보였다.

리브 형상 및 개수에 따른 사각플라스틱 페트병의 강성보강에 관한 연구 (A study of Improvement of Stiffness for Plastic PET bottle with Different Geometries and Numbers of Rib)

  • 이영훈;박범진;정의철;오정길;홍석관
    • Design & Manufacturing
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    • 제17권4호
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    • pp.33-41
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    • 2023
  • Excessive use of plastic bottles contributes to a significant environmental issue due to the high volume of plastic waste generated. To address this, efforts are needed to reduce the weight of plastic bottles. However, indiscriminate weight reduction may compromise the essential rigidity required for plastic bottles. Extensive research on rib shape for pressure vessels are exists, but there is a few research of rib shapes to enhance the stiffness of plastic bottles. The following results were obtained from the analyses conducted in this study. 1) Among the rib cross-sections of square, trapezoid, and triangle, the buckling critical load of PET bottles with square-shaped ribs is improved by about 14% compared to the buckling critical load of PET bottles without ribs. 2) The buckling critical load is improved by about 18% when a square-shaped rib with an aspect ratio of 0.2 is applied, compared to the buckling critical load of the bottle without the rib. 3) When longitudinal and transverse square ribs were applied to the axial direction of the PET bottle, the buckling critical load was improved by about 32% and 58% compared to the buckling critical load of the PET bottle without ribs, respectively, indicating that applying longitudinal ribs is effective in reinforcing the stiffness of PET bottles. 4) When 14 transverse ribs were applied, the maximum improvement was about 48% compared to the buckling critical load of the plastic bottle without ribs. 5) When 3 longitudinal ribs were applied on each side, the maximum improvement was about 76% compared to the buckling critical load of the bottle without ribs. Therefore, it was concluded that for effective stiffness reinforcement of a 500ml square bottle with a thickness of 0.5mm, 3 square-shaped ribs with an aspect ratio of 0.2 should be applied in the longitudinal direction relative to the axial direction of the bottle.

정량적 지표평가와 비용·편익 분석을 활용한 도심지 공동구의 타당성 평가기법 연구 (A study on the feasibility evaluation technique of urban utility tunnel by using quantitative indexes evaluation and benefit·cost analysis)

  • 이성원;정지승;나귀태;방명석;이정배
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.61-77
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    • 2019
  • 밀집도가 높은 국내 기존 도심지를 대상으로 공동구를 새로이 계획할 경우에는 정량적 평가지표에 의한 타당성 평가시스템과 경제성 평가를 이용한 최적 설계용량 결정 등의 합리적인 의사결정 과정이 필요하다. 그러므로 이전 연구에서는 도심지 유형별 특성을 고려한 의사결정 계층구조를 구성하고 정량적 평가지표 항목에 대한 계층의사분석(AHP)을 통해서 개별 상위지표(3개) 부문과 하위지표(16개) 항목의 중요도 가중치를 제시하였다. 또한 도심지 공동구에 적합한 비용 편익 분석을 위해서 교통사고 감소효과, 차량소음 저감효과, 사회 경제적 손실 등의 3개 항목을 새로이 추가하여 10개의 편익 항목, 8개의 비용 항목을 고려한 경제성 평가방법이 제시되었다. 본 연구는 도로관리, 공공시설, 도시환경 부문의 하위 16개 평가지표의 중요도 가중치를 활용한 정량적 타당성 평가방법을 제시하고 서울시 주간선도로 123개 구간을 대상으로 타당성 평가를 실시하였다. 또한 타당성 평가결과와 경제성 평가결과를 비교하여 문제점을 분석하고 두 평가결과의 조합에 의한 종합평가 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 정량적 타당성 평가와 경제성 평가시스템의 로직을 프로그래밍하여 개발할 예정인 설계용량 최적화 프로그램은 도심지 공동구의 계획 및 설계 단계에서 활용되며 궁극적으로 도심지 공동구 활성화에 기여하게 될 것이다.

Beak Trimming Methods - Review -

  • Glatz, P.C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제13권11호
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    • pp.1619-1637
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    • 2000
  • A review was undertaken to obtain information on the range of beak-trimming methods available or under development. Beak-trimming of commercial layer replacement pullets is a common yet critical management tool that can affect the performance for the life of the flock. The most obvious advantage of beak-trimming is a reduction in cannibalism although the extent of the reduction in cannibalism depends on the strain, season, and type of housing, flock health and other factors. Beak-trimming also improves feed conversion by reducing food wastage. A further advantage of beak-trimming is a reduction in the chronic stress associated with dominance interactions in the flock. Beak-trimming of birds at 7-10 days is favoured by Industry but research over last 10 years has shown that beak-trimming at day-old causes the least stress on birds and efforts are needed to encourage Industry to adopt the practice of beak-trimming birds at day-old. Proper beak-trimming can result in greatly improved layer performance but improper beak-trimming can ruin an other wise good flock of hens. Re-trimming is practiced in most flocks, although there are some flocks that only need one trimming. Given the continuing welfare scrutiny of using a hot blade to cut the beak, attempts have been made to develop more welfare friendly methods of beak-trimming. Despite the developments in design of hot blade beak-trimmers the process has remained largely unchanged. That is, a red-hot blade cuts and cauterises the beak. The variables in the process are blade temperature, cauterisation time, operator ability, severity of trimming, age of trimming, strain of bird and beak length. This method of beak-trimming is still overwhelmingly favoured in Industry and there appears to be no other alternative procedures that are more effective. Sharp secateurs have been used trim the upper beak of both layers and turkeys. Bleeding from the upper mandible ceases shortly after the operation, and despite the regrowth of the beak a reduction of cannibalism has been reported. Very few differences have been noted between behaviour and production of the hot blade and cold blade cut chickens. This method has not been used on a large scale in Industry. There are anecdotal reports of cannibalism outbreaks in birds with regrown beaks. A robotic beak-trimming machine was developed in France, which permitted simultaneous, automated beak-trimming and vaccination of day-old chicks of up to 4,500 chickens per hour. Use of the machine was not successful because if the chicks were not loaded correctly they could drop off the line, receive excessive beak-trimming or very light trimming. Robotic beak-trimming was not effective if there was a variation in the weight or size of chickens. Capsaicin can cause degeneration of sensory nerves in mammals and decreases the rate of beak regrowth by its action on the sensory nerves. Capsaicin is a cheap, non-toxic substance that can be readily applied at the time of less severe beak-trimming. It suffers the disadvantage of causing an extreme burning sensation in operators who come in contact with the substance during its application to the bird. Methods of applying the substance to minimise the risk to operators of coming in contact with capsaicin need to be explored. A method was reported which cuts the beaks with a laser beam in day-old chickens. No details were provided on the type of laser used, or the severity of beak-trimming, but by 16 weeks the beaks of laser trimmed birds resembled the untrimmed beaks, but without the bill tip. Feather pecking and cannibalism during the laying period were highest among the laser trimmed hens. Currently laser machines are available that are transportable and research to investigate the effectiveness of beak-trimming using ablasive and coagulative lasers used in human medicine should be explored. Liquid nitrogen was used to declaw emu toes but was not effective. There was regrowth of the claws and the time and cost involved in the procedure limit the potential of using this process to beak-trim birds.

지하연속벽용 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가에 관한 연구 (A Study on the Estimation for the Guaranteed Strength and Construction Quality of the Combined High Flowing Concrete in Slurry Wall)

  • 권영호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.811-817
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    • 2006
  • 본 연구에서는 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가를 정리한 것이다. 일반적으로 지하연속벽에 사용되는 고유동 콘크리트의 배합강도는 높은 할증계수와 낮은 수중 콘크리트의 저감계수를 적용하기 때문에, 매우 비경제적인 배합설계가 된다. 이를 구명하기 위한 방안으로 현장에서 실시한 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질과 보증강도를 평가하여 이에 적합한 배합강도 산정식을 제안하고자 하였다. 연구 결과, 최적배합조건은 물-시멘트비 51%, 잔골재율 48.8%, 그리고 석회석 미분말을 시멘트의 중량비로 42.6% 치환한 것으로 선정하였다. 또한, 현장 적용 결과를 분석해 보면, 슬럼프 플로우에 대한 시공 품질 시험 결과 평균 616~634mm이고 500mm 플로우 도달시간은 평균 6.3초, 공기량은 평균 4.0%로 관리기준을 만족하였다. 표준양생 공시체의 압축강도에 대한 시공 품질 시험 결과, 평균 49.9MPa를 나타내었고 표준편차는 1.66MPa, 변동계수는 3.36%로 매우 낮았다. 코어 공시체의 압축강도는 평균 66.4MPa를 나타내었고, 표준편차는 3.64Pa, 변동계수는 5.48%로 나타났다. 표준양생 공시체와 코어 공시체의 보증강도비는 1.23 및 1.32로 나타났다. 기존에 배합강도를 산정하기 위하여 적용한 할증계수 및 저감계수가 매우 안정적인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 결과를 통해 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 배합강도 산정에 있어서 변동계수 7%, 할증계수 1.13 및 수중 콘크리트의 강도저감 계수를 0.98로 제안하였다.