• 제목/요약/키워드: fire-resistance design

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축격손상을 받은 의사등방성 탄소섬유강화 복합재의 굽힘피로강도 (A study on the fatigue bending strength of quasi-isotropic CFRP laminates subjected to impact damage)

  • 박수철;박설현;정종안;차천석;양용준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.688-695
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    • 2017
  • CFRP는 금속에 비해 가벼우면서 강도 및 강성과 내열성 등 기계적 특성이 매우 뛰어나 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며 최근 우주항공 분야에 까지 사용되어지고 있지만 외부 충격하중으로 인하여 내부에 발생되는 손상에 대해서는 매우 취약한 단점을 보이고 있다. 본 연구는 외부 충격을 받은 CFRP 적층판의 내부 충격손상에 대해 반복적인 사용에 따른 파괴에 이르기까지의 강도를 고찰함으로써 우주항공 분야에 사용되는 항공기 외판의 설계를 위한 설계 데이터를 확보하기 위한 실험적 연구이다. 실험 빙법으로는 적층구성을 달라하여 제작된 의사등방형 CFRP 시험편과 직교이방성 CFRP 시험편에 대해 직경 5mm의 강구를 충돌시킴으로써 발생하는 충격손상을 관찰한 후 3점 굽힘피로실힘을 통하여 내부 층간분리 및 충격손상의 진전을 관찰하였다. 시험편 내부의 파괴가 발생하기 까지 굽힘피로실험에 따른 굽힘피로강도를 고찰한 결과 강구에 의해 충격을 받은 면이 인장을 받는 경우와 충격을 받는 경우 모두 의사등방성 적층구성의 강도가 높게 나타남을 알 수 있었다.

태양광 발전단지 내부 그리드의 안전 특성화 접지 설계에 관한 연구 (A Study on the Safety Characterization Grounding Design of the Inner Photovoltaic System)

  • 김홍용;윤석호
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.130-140
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    • 2018
  • 연구목적: 본 논문에서는 우리사회의 대체 전력 에너지원으로 적합하고 유용하게 활용 할 수 있는 태양광 발전 단지 건설 시 안전 특성화 접지에 관한 설계 기법을 제안하고자 한다. 즉, 태양광 발전 단지 내의 셀 모듈부터 전기실까지 내부 그리드의 신뢰성을 향상하고 최적화 할 수 있는 용도별 안전 접지를 적용한 사례들을 소개하고자 한다. 연구방법: 태양광 발전 단지 내 토양의 대지 고유저항을 분석하고 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용해 전격을 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 안전접지에 관한 계산과 산출방법에 대해 제안한다. 또한, 토양 환경을 고려한 반영구적인 접지전극의 재료 선정에 관한 연구에 중요성을 논하고자 한다. 연구결과: Wenner 4 전극법으로 측정한 데이터 중 3개 지역의 CASE별 대지 고유저항 최대값과 최소값을 얻을 수 있었고 이 두 값으로 토양의 두께를 알 수 있다. 측정된 데이터를 기본수식 ${\rho}=6.28aR$에 대입하여 MATLAB 컴퓨터 프로그램으로 계산하였다. 즉, 최소 저항값의 두께는 접지전극을 설치하기에 가장 유리한 토양 환경임을 판단 할 수 있다. 결론: 본 연구를 통해 지역의 CASE별 태양광 발전소 내부 그리드에 대지 표면에 전위상승을 억제 할 수 있는 접지시스템 설계기법을 제안하였다. 하지만 대지의 고유저항과 접지시스템에 경련변화를 실시간으로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템과 빅 데이터를 축적 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발이 추가적으로 연구되어야 할 것이다.

지하공동구 터널내 풍속 변화에 따른 열특성에 관한 수치 해석적 연구 (A numerical study of the effects of the ventilation velocity on the thermal characteristics in underground utility tunnel)

  • 유지오;김진수;라광훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.29-39
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    • 2017
  • 본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.

Step-down Piezoelectric Transformer Using PZT PMNS Ceramics

  • Lim Kee-Joe;Park Seong-Hee;Kwon Oh-Deok;Kang Seong-Hwa
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제5C권3호
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    • pp.102-110
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    • 2005
  • Piezoelectric transformers(PT) are expected to be small, thin and highly efficient, and which are attractive as a transformer with high power density for step down voltage. For these reasons, we have attempted to develop a step-down PT for the miniaturized adaptor. We propose a PT, operating in thickness extensional vibration mode for step-down voltage. This PT consists of a multi-layered construction in the thickness direction. In order to develop the step-down PT of 10 W class and turn ratio of 0.1 with high efficiency and miniaturization, the piezoelectric ceramics and PT designs are estimated with a variety of characteristics. The basic composition of piezoelectric ceramics consists of ternary yPb(Zr$_{x}$Ti$_{1-x}$)O$_{3}$-(1-y)Pb(Mn$_{1/3}$Nb1$_{1/3}$Sb$_{1/3}$)O$_{3}$. In the piezoelectric characteristics evaluations, at y=0.95 and x=0.505, the electromechanical coupling factor(K$_{p}$) is 58$\%$, piezoelectric strain constant(d$_{33}$) is 270 pC/N, mechanical quality factor(Qr$_{m}$) is 1520, permittivity($\varepsilon$/ 0) is 1500, and Curie temperature is 350 $^{\circ}C$. At y = 0.90 and x = 0.500, kp is 56$\%$, d33 is 250 pC/N, Q$_{m}$ is 1820, $\varepsilon$$_{33}$$^{T}$/$\varepsilon$$_{0}$ is 1120, and Curie temperature is 290 $^{\circ}C$. It shows the excellent properties at morphotropic phase boundary regions. PZT-PMNS ceramic may be available for high power piezoelectric devices such as PTs. The design of step-down PTs for adaptor proposes a multi-layer structure to overcome some structural defects of conventional PTs. In order to design PTs and analyze their performances, the finite element analysis and equivalent circuit analysis method are applied. The maximum peak of gain G as a first mode for thickness extensional vibration occurs near 0.85 MHz at load resistance of 10 .The peak of second mode at 1.7 MHz is 0.12 and the efficiency is 92$\%$.

방범하드웨어의 침입범죄 저항성능 시험·인증 체계에 관한 모형 연구 (Developing a Model for Crime Prevention Hardware Performance Test and Certification System)

  • 박현호
    • 시큐리티연구
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    • 제36호
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    • pp.255-292
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    • 2013
  • 이 연구는 이미 오랫동안 제도적으로 시스템이 구축되어 가고 있는 외국에 비하여 시작단계에 있는 국내의 건축물 방범 관련 하드웨어 시험인증체계의 발전방향을 탐색하기 위해 시작되었다. 주요 목적은 주요 외국 사례를 심층 비교분석하고 국내의 유관 인증체계를 탐색하여 한국형 방범하드웨어 인증체계 모형을 도출하는 것이다. 연구방법은 방범하드웨어 인증제도에 대한 국내연구가 거의 전무하고 또한 방범하드웨어 인증제도에 관한 연구의 흐름이 이론적인 연구보다는 실무자들의 논의를 통한 법제적 논의나 사례연구가 대부분이라 주로 해외 선진국의 법제 및 사례를 통하여 한국형 방범하드웨어 인증제도 모색을 위한 시사점을 도출하는 탐색적 연구이다. 이를 위해 침입범죄 예방을 위한 해외의 방범하드웨어 인증제도와 국내의 유사 인증제도 사례에 대해 질적 연구방법 중에서도 대표적인 비교사례연구(comparative case study)를 실시하였다. 비교연구는 방법론적으로 명백하고 뚜렷한 개념 정의나 범위가 존재하지는 않지만, 장소 및 시간에 따른 비교가 가장 흔하게 활용되는 방법으로서 특히 이 연구에서는 복수사례설계(multiple case design)를 적용하였고 국가 간 그리고 제도 간 사례비교에서는 가능한 한 많은 체계에서 유사한 사례들을 비교분석하고 체계 간 차이점은 설명변수로 취급되는 최대유사체계설계를 반영하였다. 외국의 선진 방범제품 인증시스템과 국내의 소방/방화제품 인증시스템에 대한 이 비교연구 결과는 국내에서 방범제품 시험인증시스템 모형을 개발 및 구축하는데 여러 면에서 중요한 정보를 제공하고 시사점을 주고 있는데 근거 법규의 마련, 관련 시험 및 인증 표준 및 기준, 방범인증제품의 건축물 방범성능 인증과의 연계성, 공인시험기관을 통한 성능시험과 시험시설심사 또는 품질관리체계 심사 등 인증심사의 범위, 사후관리를 위한 주기적 인증갱신 또는 품질관리 및 검사, 인정 및 인증 체계, 시험원의 성격, 품질인증제품 사용에 대한 인센티브로서의 보험료 경감 또는 조달청 심사 가산점 부여 등이 주요 시사점이자 한국형 인증시스템 모형의 틀과 내용으로 도출되었다.

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사용후핵연료 수송용기 충격완충체에 적용되는 발사목과 우레탄 폼의 기계적 특성 및 저속충격특성 평가 연구 (Evaluation of Mechanical Properties and Low-Velocity Impact Characteristics of Balsa-Wood and Urethane-Foam Applied to Impact Limiter of Nuclear Spent Fuel Shipping Cask)

  • 구준성;신광복;최우석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권11호
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    • pp.1345-1352
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    • 2012
  • 본 논문의 목적은 사용후핵연료 수송용기 충격완충체의 완충재질로 고려되고 있는 발사목과 우레탄 폼 심재, 그리고 샌드위치 패널에 대한 저속충격거동 및 기계적 특성을 평가하는 것이다. 우레탄 폼은 등방성 재질로써 인장, 압축, 그리고 전단의 기본물성시험을 수행하였으며, 발사목은 서로 다른 직교방향에서 다른 물성을 갖는 이방성 재료이므로 아홉가지 방향에 대한 기계적 특성 평가를 하였다. 충격시험용 심재와 샌드위치 패널 시험편은 충격시험기를 사용하여 세가지 충격에너지 레벨(1J, 3J, 그리고 5J)에 대한 저속충격시험을 수행하였다. 시험 결과, 우레탄 폼과 성장방향을 제외한 발사목은 충격에너지 흡수율, 접촉하중, 그리고 손상영역에서 유사한 거동을 보였으며, 우레탄 폼 심재는 난연성과 비용절약이 우선시 되는 설계에서 완충재질로서 추천될 수 있고, 발사목 심재는 사용후핵연료 수송용기의 경량화를 위한 완충재질로써 우선 고려될 수 있다.

신형상 데크플레이트를 이용한 합성슬라브의 구조적인 거동에 대한 연구 (A Study on the Structural Behavior of the Composite Slab with New-Shaped Deckplate)

  • 허충;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.341-350
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    • 1997
  • 철골구조 또는 철골철근콘크리트구조 건물의 바닥슬래브 구조는 공사도 무비의 절감과 공기단축의 필요성에 따라 데크플레이트의 사용이 보편화되어 있다. 이러한 데크플레이트는 설치의 용이성 및 작업공간의 제공, 콘크리트 타설시에는 액성 상태의 콘크리트 사하중과 시공하중에 견디는 단일 휨부재로서 거푸집 역할을 하며, 구조용(합성용) 데크플레이트는 콘크리트가 경화한 후 합성슬래브의 주인장재 역할을 한다. 국내의 현행 법규상 데크플레이트를 구소재로 사용하는 경우에는 반드시 내화구조로 하여야 하며 이때 내화피복재의 추가시공은 필수적이다. 데크플레이트를 거푸집으로 사용하는 경우는 내화피복은 필요 없으나 콘크리트 및 철근 추가의 사용으로 건물의 자중이 증가하게 된다. 그러나, 현재 국내에서 사용되고 있는 데크플레이트는 대부분 거푸집용으로 위의 문제점을 갖고 있는 실정이고, 합성용 데크플레이트의 경우는 실험한 결과 대부분 슬립 하중이 최대하중으로 결정되는 매우 취성적인 거동을 나타내고 있다. 따라서 본 논문에서는 근래에 행하여진 합성용 데크플레이트의 실험을 근간으로 새로운 형상의 구조용 데크플레이트를 제시하며 이를 사용한 합성슬래브의 거동을 파악하고, 신형상의 합성슬래브 실험 결과 ASCE, EC4규준과 비교하며, 이론 모멘트-곡률관계로부터 구한 하중-처짐곡선을 실험치와 비교한다.

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Monte Carlo N-Particle Extended 코드를 이용한 연X선 정전기제거장치의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimal Design of Soft X-ray Ionizer using the Monte Carlo N-Particle Extended Code)

  • 정필훈;이동훈
    • 한국안전학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.34-37
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    • 2017
  • In recent emerging industry, Display field becomes bigger and bigger, and also semiconductor technology becomes high density integration. In Flat Panel Display, there is an issue that electrostatic phenomenon results in fine dust adsorption as electrostatic capacity increases due to bigger size. Destruction of high integrated circuit and pattern deterioration occur in semiconductor and this causes the problem of weakening of thermal resistance. In order to solve this sort of electrostatic failure in this process, Soft X-ray ionizer is mainly used. Soft X-ray Ionizer does not only generate electrical noise and minute particle but also is efficient to remove electrostatic as it has a wide range of ionization. X-ray Generating efficiency has an effect on soft X-ray Ionizer affects neutralizing performance. There exist variable factors such as type of anode, thickness, tube voltage etc., and it takes a lot of time and financial resource to find optimal performance by manufacturing with actual X-ray tube source. MCNPX (Monte Carlo N-Particle Extended) is used for simulation to solve this kind of problem, and optimum efficiency of X-ray generation is anticipated. In this study, X-ray generation efficiency was measured according to target material thickness using MCNPX under the conditions that tube voltage is 5 keV, 10 keV, 15 keV and the target Material is Tungsten(W), Gold(Au), Silver(Ag). At the result, Gold(Au) shows optimum efficiency. In Tube voltage 5 keV, optimal target thickness is $0.05{\mu}m$ and Largest energy of Light flux appears $2.22{\times}10^8$ x-ray flux. In Tube voltage 10 keV, optimal target Thickness is $0.18{\mu}m$ and Largest energy of Light flux appears $1.97{\times}10^9$ x-ray flux. In Tube voltage 15 keV, optimal target Thickness is $0.29{\mu}m$ and Largest energy of Light flux appears $4.59{\times}10^9$ x-ray flux.

근대 사직공원의 형성과 변천 (A Study on the Formation and Change in the Mordern Sajik Park)

  • 김서린;김해경;박미현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.120-131
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    • 2014
  • 조선 개국 시 영조된 사직단은 일제강점기를 거치면서 사직공원으로 고착화되었고, 최근 복원에 대한 노력이 진행되고 있다. 통시적으로 분석된 사직단의 변화 내용은 다음과 같다. 첫째, 한 나라의 중요 국가제사를 지내던 장소로의 입지를 확보하고 강화되었던 조선시대 태조에서 일제강점기 이전까지의 시기이다. 태조대에 인왕산 자락에 축조했으며 임진왜란 시 소실된 후 영조 대에 제례시설이 완비되었다. 그러나 1908년 일제의 간섭이본격화되자 공간 멸실과 제사가 폐지되었다. 둘째, 일제에 의해 공원화가 진행되어 고착화된 1910년부터 1944년까지이다. 공원 관련 시설과 경계부에 이질적인 건축물이 들어섰고, 단 영역 재실 사직단문이 고적과 보물로 지정되기도 하였다. 셋째, 해방 이후 1984년까지 이질적 성격의 동상과 기념비, 건축물이 축조되어 혼재된 장소성을 지니게 된 시기이다. 사직터널의 개설로 사직단 문이 2번에 걸쳐서 이축되기도 하였다. 넷째, 사직단의 역사성과 상징성을 회복하기 위한 노력이 진행되고 있는 1985년부터 현재까지이다. 사직단 권역의 복원 계획이 진행되고 있으나 주민에 대한 반발로 난항을 겪고 있는 시기이기도 하다. 향후, 사직단의 원형 회복을 위한 복원을 위해서는 발굴조사를 통한 면밀한 고증과 주민의 이해가 함께 진행되어야 한다.

충돌보호메모리모듈의 소형화를 위한 하우징 및 메모리 보드 설계와 검증 (Design and Verification of Housing and Memory Board for Downsizing for Crash Protected Memory Module)

  • 김준형;김정필;김정열;김태원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.81-88
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    • 2020
  • 비행기록장치는 항공기 사고 조사를 위해 필요한 데이터를 저장하는 장비로 ED-112A 규격을 준수하여 개발되어야 한다. 비행기록장치는 일반 데이터 저장 장비와 달리 항공기 사고 후에도 데이터 복원이 가능해야 함으로 극한환경에서 데이터를 보호할 수 있는 하우징과 메모리 보드가 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 극한환경시험의 충격, 전단/인장, 관통, 압박 시험의 물리적 환경을 분석하여 시험을 견딜 수 있는 하우징을 설계하였고 항공기 장착을 고려하여 기존 대비 크기 및 중량을 최소화하였다. 고온화재, 저온화재에 견딜 수 있도록 단열재와 상변환물질을 적용하여 260도, 10시간 환경에서도 150도 이상으로 내부 온도가 상승하지 않도록 설계하였다. 또한 메모리 보드도 크기를 최소화하고 Hoping Programming 방식을 고안하여 16초 이상의 연속 데이터 손실을 방지할 수 있도록 설계하였다. 이를 통해 ED-112A를 만족하는 충돌보호메모리모듈을 제작에서 시험까지 완료하였다.