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72.5kV GIS 전력 장비의 KEPCO 기준 내진 및 응력 해석 (Seismic and Stress Analysis of 72.5kV GIS for Technical Specification of KEPCO)

  • 이재환;김영중;김소울;방명석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.207-214
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    • 2017
  • 국내의 72.5kV 이상, 주파수 60Hz의 송배전설비인 옥내 및 옥외용 가스절연개폐장치(GIS)는 내진 안전성에 대해 국가에서 정한 한전표준규격(ES-6110-0002)을 만족해야 한다. 이 규격에서 명시되지 않은 사항은 IEC 62271-203, 62271-207 등의 관련 기기 규격에 준한다. 한전표준규격에서 기기는 정상사용상태와 특수사용상태에서 건전성이 유지되어야 한다. 안전성 판단을 위해 ASME BPVC SEC.VIII 내압용기 설계 기준에 의해 A6061-T6 재질의 GIS에 대한 정상사용상태 기준과 국내 한전표준규격과 국외 IEC 62271-207에 의한 특수사용상태 기준(지진)에 대한 총체적 응력상태를 판단하였다. 한전표준규격 기준(0.22g) 적용시, 최종응력이 알루미늄인 Part A는 78.2MPa, Part D2의 경우 102.3MPa로, ASME 허용응력 값 181.5MPa를 만족하고 있다. IEC 62271-207 High 0.5g의 경우에도 최종응력은 Part A는 90.5MPa, Part D2는 103.8MPa이다. 본 연구 결과, 72.5kV GIS는 한전표준규격의 구조안전성과 내진성능을 충분히 만족함을 보이고 있다. 내진해석으로 내진시험을 수행할 수 없는 대형 전력기기의 내진성능 실증에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

순환골재를 사용한 철근콘크리트 보의 휨거동 특성 (Flexural Behavior of Reinforced Recycled Aggregate Concrete Beams)

  • 송선화;최기선;유영찬;김긍환;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.431-439
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    • 2009
  • 이 연구는 순환골재 콘크리트의 활용성 증대 및 규준 정립에 관한 연구의 일환으로, 순환굵은골재 및 순환 잔골재 치환율에 따른 실규모 철근콘크리트 보의 휨거동 특성을 실험적으로 수행하고자 실험체를 총 7개로 제작하여 최종파괴시까지 변위제어 방식에 의해 4점 가력하였다. 흡수율 3.0%, 절건밀도 2.49 g/cm3의 순환굵은골재를 치환한 실 험체를 천연골재 실험체와 비교한 결과, 초기강성은 동등하였으며 순환굵은골재를 고품질과 저품질로 구분하여 혼합굵 은골재를 치환한 실물모형 보 부재의 휨성능 또한 현행 설계기준에서 규정하는 휨내력을 만족하는 것으로 나타났다. 순 환잔골재를 100% 치환한 실험체에서도 천연골재 실험체와 유사한 거동을 나타냈으며, 모든 실험체의 실험값은 KCI 설 계기준식과 비교한 결과 기준값을 안전측으로 평가하고 있어 순환골재를 사용한 휨부재 설계에 적용 가능할 것으로 판 단된다. 따라서 순환골재 콘크리트의 활용성 증대라는 측면에서 순환골재 콘크리트로 제작된 RC 부재는 구조용 휨 부 재로의 적용이 가능한 것으로 판단된다.

원자력 추진 잠수함의 특성과 농축우라늄 사용 (The characteristics of nuclear powered submarine and the use of enriched uranium)

  • 장준섭
    • Strategy21
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    • 통권41호
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    • pp.261-293
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    • 2017
  • Nuclear power is a way of attaining an enormous amount of energy with relatively small amount of resources and after it has been introduced to the submarine since 1954, there are approximately 150 of nuclear powered submarine currently on a mission around the world. This is due to the maneuverability, mountability and covertness of nuclear submarines. However, there are other tasks, not only the high level of nuclear technology that are needed to be dealt with in order to construct nuclear powered submarine. The biggest task of all is to secure the enriched uranium. Accordingly, this research is about the way of enriching and securing the nuclear fuel that are used in the nuclear submarine with the characteristics, merits and demerits of the nuclear submarine. Due to the fact that the pressurized water reactor in South Korea is the reactor that was originally built for the development of nuclear powered submarine, many parts is designed to be suitable for the submarine propulsion. However, in order to apply this to submarine it is needed to consider additional requests such as the position of reactor, accident-coping system, radioactive covering, reactor output adjustment and ship's pitch and roll in order to apply this to submarine. Nuclear submarines have much higher speed based on the powerful propulsion in comparison with diesel-electric submarine and also have bigger loading area. Besides, there is no need to snorkel and they also have advantages in covertness with the multi-noise proof system. The nuclear technology in South Korea has seen the dramatic development since 1962 and in 1998 reached to the level that we have succeeded in the localization of nuclear plant and exported the world-class one-piece small-sized reactor (SMART) to UAE. To operate these reactors, we import the whole quantity of low-enriched uranium and having our own uranium enrich facility is not probable because of the budget and international regulations. With the ROK/US nuclear agreement revised on 2015 November, the enrichment of uranium that are available without special permission has changed up to 20%. According to the assumption that we use the 20% enrichment of Uranium on U.S. virginia class submarine, it is necessary to change the fuel after 11 years and it will cause additional cost of 1 billion dollars. But the replace period by the uranium's enrichment rate is not fixed so that it is possible to change according to the design of reactor. Therefore, I would like to make a suggestion on two types of design concepts of nuclear submarine that can be operated for 30 years without nuclear fuel change by using the 20% enriched uranium from ONNp.First of all, it is possible by increasing the size of reactor by 3 times and it results in the 1,000t increase of the weight. And secondly, it is by designing the one piece reactor to insert devices such as steam turbine, condenser into the inside of nuclear core like the Rubis class submarines of France.

수종의 임플랜트 시스템의 나사풀림에 관한 연구 (Screw Loosening of Various Implant Systems)

  • 안진수;조인호;임주환;임헌송
    • 구강회복응용과학지
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    • 제18권2호
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    • pp.81-91
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    • 2002
  • Dental implant systems have shown many post-surgical problems and One of the most frequent problem is screw loosening. To reduce screw loosening, a number of methods have been tried and recently fundamental modification of fixture-abutment connection structure was developed and used the most frequently. Former implant system structure, such as Br${\aa}$nemark, had external hex with the height of 0.7 mm and later, fixture with external hex of 1.0 mm height and internal hex structure were developed. In addition, the method of morse taper application was introduced to reduce screw loosening. In this study, the level of screw loosening of each implant systems was compared based on the vibration loosening measurement of abutment screw of each implant systems. Analysis of measured value was performed using 3 kinds of methods, (i) Percentage of average of initial 3 times loosening-torque value(initial loosening value) to tightening-torque of 30 Ncm, (ii) Percentage of loosening-torque value after 200 N strength loaded(experimental value) to initial loosening value and (iii) Percentage of experimental value to 30 Ncm of tightening-torque. Each result of analyses shows the value of initial loosening, loosening by repetitive load and final loosening level. The results of this study were as follows. (1) Percentage of initial loosening value to tightening-torque was increased in order of 0.7 mm external hex, 1.0 mm external hex, internal hex and internal taper and all values between each groups showed statistical significance (p<0.05). (2) Percentage of experimental value to initial loosening value was increased in order of internal hex, 0.7 mm external hex, 1.0 mm external hex and internal taper. Value of internal taper showed significant difference with that of 0.7 mm external hex and internal hex (p<0.05). (3) Percentage of experimental value to tightening torque was increased in order of 0.7 mm external hex, 1.0 mm external hex, internal hex and internal taper. Values of all groups showed statistical significance (p<0.05) except between the groups of 1.0 mm external hex and internal hex. Based on those results, there was no significant difference of loosening-torque by repetitive loading except internal taper. It is supposed that implant system with high resistant capability against initial loosening could be recommended for clinical use. In addition, in case of single implant restoration, 1.0 mm external hex or internal hex could be recommended rather than 0.7 mm external hex, and the use of internal taper would be the most useful way to reduce screw loosening.

농경지 양분관리를 위한 양분수지 지표와 양분부하 지표간의 비교 (Comparison of nutrient balance and nutrient loading index for cultivated land nutrient management)

  • 이준형;윤영만
    • 환경생물
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    • 제37권4호
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    • pp.554-567
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    • 2019
  • 최근 농경지 투입양분으로 인한 환경영향의 우려와 함께 하천 등으로 유출되는 양분의 오염부하 관리가 요구되고 있다. 이에 정부는 국내 농지의 양분 과잉 투입 문제를 해결하기 위해 농경지의 양분관리 목표를 설정하여 관리하는 양분관리제도의 도입을 추진하고 있다. 본 연구는 국내 합리적인 양분관리제도 도입을 위한 양분관리 지표 기준을 설정하고자 도 단위의 양분부하와 양분수지 지표를 분석하고 지표별 특성을 비교 검토하였다. 도 단위 질소와 인성분의 양분부하와 양분수지 분석에서 지역별 양분부하 순위와 양분수지 순위가 다르게 나타나, 지역의 양분수준을 평가하는데 있어 양분부하와 양분수지의 두 지표는 서로 상이한 지표 값을 도출하는 것으로 나타났다. 양분부하와 양분수지 간의 상관관계 분석에서 질소성분의 경우 상관관계 계수(r)는 0.2504로서 5% 유의수준에서 통계적 유의성이 없었으며, 인성분의 경우 상관관계 계수(r)가 0.7375로서 5% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 따라서 양분관리 지표활용에 있어 인성분의 경우 양분부하와 양분수지 간의 상호 호환성이 나타났으나, 질소 성분의 경우 양분부하와 양분수지 간의 상호 호환성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 지역의 양분관리 지표로서 농업환경 특성을 반영하는 양분수지 지표의 활용이 합리적인 것으로 평가되었다.

신양천 하천수정화 연못시스템의 처리수준 및 연못반응 (Treatment Level and Reactions of a Treatment Pond System Purifying Sinyang Stream Water)

  • 양홍모
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • Treatment level and pond reactions of a pond system were examined from May to October 2002. The system was constructed in July 2000 for purifying water of Sinyang stream that flows into Koheung Estuarine Lake located in the southern part of the Korean Peninsula. The system was composed of a primary and a secondary pond in series and established on the rice field near the lake. Water pumped from the stream was funneled into the primary pond, whose effluent was discharged into the secondary pond by gravity flow. Effluent from the secondary pond was funneled into wetlands. About 130 $m^3$/day of water was pumped into the primary pond and detention time of the primary and secondary pond was about 2 days. DO from the surface to the 1.0 m depth of the primary and secondary pond was in the rage of 5.2 to 11.0 mg/L and 4.3 to 0.7 mg/L, respectively. DO at the bottom layer of the primary pond was 0 mg/L and that of the secondary pond ranged 3.0~4.7 mg/L. The primary pond functioned as a facultative pond and the secondary as an aerobic one. The temperature difference between the surface and bottom layers of the ponds in August was about $2.5^{\circ}C$ and that in May and October was about $1.0^{\circ}C$. Thermocline was observed in the primary pond during the high ambient temperature of August. The sludge depth of the primary pond in May, August, and October was 2.4, 1.9, and 2.2 cm, respectively. That of the secondary pond was 1.2, 1.0, and 1.1 cm, respectively. SS, $BOD_5$, T-N, and T-P concentrations in influent averaged 16.64, 6.71, 6.21, and 0.23 mg/L and those in effluent from the primary pond averaged 11.48, 4.97, 4.81, and 0.17 mg/L, respectively. The removal rates of the primary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 31%, 26%, 22%, and 24%, respectively. Average concentrations of SS, $BOD_5$, T-N, and T-P in effluent from the secondary pond were 9.81, 4.07, 4.03, and 0.14 mg/L, respectively and the abatement rates of the secondary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 20%, 12%, 13%, and 15%, respectively. SS, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations in effluent from the primary pond were significantly low(p=0.001) when compared with those from the secondary one.

수소생산을 위한 메탄 부분산화용 코발트와 니켈촉매의 반응특성 연구 (Partial Oxidation of Methane for Hydrogen Production over Co and Ni Catalysts)

  • 이상식;홍주환;하호정;김병관;한종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.776-783
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    • 2010
  • 수소생산을 위한 메탄의 부분산화용 촉매로 알루미나에 담지된 코발트와 니켈 촉매를 함침법으로 제조하였다. 메탄의 부분산화반응을 위한 이들 촉매의 반응활성은1기압, $CH_4/O_2=2.0$$450{\sim}650^{\circ}C$의 온도영역에서 조사하였다. 담지량이 다른 코발트촉매와 니켈촉매의 반응활성을 비교하고 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매의 반응활성을 조사하였다. 그리고 코발트촉매와 니켈촉매에 첨가된 Ce와 La의 첨가효과를 조사하였다. 이들 촉매의 특성은 XRD와 SEM/EDX로 분석하였다. 코발트와 니켈은 10 wt%의 담지량이 적절한 것으로 나타났다. 이들 10 wt% 담지 코발트와 니켈촉매는 열역학적 평형값에 가까운 메탄의 전환율과 CO의 선택성을 나타내었으나 $H_2$의 선택성은 평형값보다 다소 낮게 나타났다. 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매에서 $H_2$의 선택성은 증가하였으나 전환율을 고려하면 니켈을 첨가한 이점은 나타나지 않았다. 코발트촉매에서는 Ce의 첨가와 니켈촉매에서는La의 첨가로 메탄의 전환율과 수소의 선택성을 높일 수 있었다.

다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리${\cdot}$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 -3. 랫드의 Cholesterol, Glucose 및 카드뮴 (Cd) 체외 배출효과- (Studies on Physicochemical and Biological Properties of Depolymerized Alginate from Sea Tangle, Laminaria japonicus by Heating Hydrolysis 3. Excretion Effects of Cholesterol, Glucose and Cadmium (Cd) in Rats)

  • 김육용;이근우;김건배;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.393-398
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    • 2000
  • Alginate의 기능적 특성을 개선하여 이용성을 확대할 목적으로 가열에 의한 저분자화를 시도하였으며, 저분자 alginate가 랫드의 cholesterol, glucose 및 카드뮴의 체외배출효과에 미치는 영향을 검토하였다. 랫드에 있어서 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 cholesterol의 체외배출 효과는 HAG-50과 HAG-100에서 높았고, 다음으로 alginate였으며 HAG-10은 거의 효과를 나타내지 않았다. 혈청중 glucose 함량은 HAG-50에서 그 농도가 가장 낮았고 이후에도 계속적으로 혈당의 농도가 저하하였으며, 혈칭중의 insulin의 함량도 HAG-50에서 초기에 증가한 후에 계속 저하하였다. 카드뮴의 체외배출 효과는 HAG-50에서 가장 높았고, 다음으로 HAG-100과 alginate 및 HAG-10의 순으로 HAG-10에서는 거의 효과가 없었다. 이상의 결과로 부터, HAG-50은 랫드에 있어서 cholesterol과 카드뮴의 체외배출을 촉진하였으며, 혈중 glucose 농도론 저하시키는데 뚜렷한 효과를 나타내었다.

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곰소만 조간대 바지락 양식장 저질의 퇴적학적 및 수리역학적 특성 (Sedimentological and Hydromechanical Characteristics of Bed Deposits for the Cultivation of Manila clam, Ruditapes philippinarum in Gomso Tidal Flat)

  • 조태진;이상배;김석윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.245-253
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    • 2001
  • 곰소만 조간대에서 채취한 표층퇴적물에 대하여 입도분석을 수행하여 퇴적물의 조직 특성을 분석하였다. 코어 시료를 이용하여 퇴적물의 수리-역학적 특성을 실험적으로 도출하였으며, 퇴적물의 심도별 역학적 응력 및 과잉간극수압, 그리고 지반의 안정성을 수치해석적으로 분석하여 바지락 양식장 퇴적물의 거동 특성을 규명하였다. 곰소만 조간대내의 표층 퇴적물은 겨울에는 $5 \phi$의 조립 실트가 주를 이루는 단모드형을 나타내고, 여름에는 $5 \phi$의 조립 실트질 퇴적물에 $4 \phi$의 미세사질 퇴적물이 첨가된 경향을 보여준다 바지락 양식장의 퇴적환경은 평균 입도 $4\~5 \phi$범위, 모래함량 $50\%$ 미만, 니질 함량 $5\sim10\%$ 범위를 나타낸다. 퇴적양상은sandy silt이며, 분급도는 $1.0\sim2.0 \phi$를 나타내고, 왜도는 0.1-0.5의 범위에 포함되어 퇴적물의 퇴적 작용이 방해가 될만한 높은 에너지 상태가 지속되지 않는 환경이 바지락 양식에 양호한 것으로 조사되었다. 수치해석적 결과를 토대로 볼 때, 바지락 양식에 양호한 저질환경은 사질과 니질이 혼합되어 절대 투수계수가 $10^{-11}\sim10^{-12}m^2$ 범위인 경우로 사료되며, 수치해석 모델링 견과 니질 피복층의 두께가 4cm를 초과하게되면 바지락 서식에 대한 저질환경은 크게 저하되고 있는 것으로 고찰된다.

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Stochastic finite element based seismic analysis of framed structures with open-storey

  • Manjuprasad, M.;Gopalakrishnan, S.;Rao, K. Balaji
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제15권4호
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    • pp.381-394
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    • 2003
  • While constructing multistorey buildings with reinforced concrete framed structures it is a common practice to provide parking space for vehicles at the ground floor level. This floor will generally consist of open frames without any infilled walls and is called an open-storey. From a post disaster damage survey carried out, it was noticed that during the January 26, 2001 Bhuj (Gujarat, India) earthquake, a large number of reinforced concrete framed buildings with open-storey at ground floor level, suffered extensive damage and in some cases catastrophic collapse. This has brought into sharp focus the need to carry out systematic studies on the seismic vulnerability of such buildings. Determination of vulnerability requires realistic structural response estimations taking into account the stochasticity in the loading and the system parameters. The stochastic finite element method can be effectively used to model the random fields while carrying out such studies. This paper presents the details of stochastic finite element analysis of a five-storey three-bay reinforced concrete framed structure with open-storey subjected to standard seismic excitation. In the present study, only the stochasticity in the system parameters is considered. The stochastic finite element method used for carrying out the analysis is based on perturbation technique. Each random field representing the stochastic geometry/material property is discretised into correlated random variables using spatial averaging technique. The uncertainties in geometry and material properties are modelled using the first two moments of the corresponding parameters. In evaluating the stochastic response, the cross-sectional area and Young' modulus are considered as independent random fields. To study the influence of correlation length of random fields, different correlation lengths are considered for random field discretisation. The spatial expectations and covariances for displacement response at any time instant are obtained as the output. The effect of open-storey is modelled by suitably considering the stiffness of infilled walls in the upper storey using cross bracing. In order to account for changes in soil conditions during strong motion earthquakes, both fixed and hinged supports are considered. The results of the stochastic finite element based seismic analysis of reinforced concrete framed structures reported in this paper demonstrate the importance of considering the effect of open-storey with appropriate support conditions to estimate the realistic response of buildings subjected to earthquakes.