인터로킹 케이슨에 의한 장대화된 방파제의 회전 안정성에 대해서 연구하였다. 무한 방파제에 경사지게 입사하는 선형파에 대한 해석해를 이용하여 방파제 기준선 방향으로의 파압 위상차 효과를 고려하였으며, 설계파의 비선형 특성을 고려하기 위하여 설계 기준 Goda 파압식을 차용하였다. 방파제의 회전 안전율을 케이슨 자중에 의한 회전 마찰저항모멘트와 수평 및 수직 파력에 의한 작용 회전모멘트의 비로 정의하고 최소 안전율을 보이는 회전 중심점 위치와 최소 안전율에 대한 해석해를 제시하였다. 규칙파, 불규칙파 및 다방향 불규칙파 등 현행 항만구조물 설계에 사용되고 있는 모든 설계파 조건에 대해서 적용 가능하도록 각 조건에 대한 평가식을 제안하였다.
A butterfly valve is a valve that adjusts flow rate by rotating a disc for about 90° with respect to the axis that is perpendicular to the flow path from the center of its body. This valve can be manufactured for low-temperature, high-temperature and high-pressure conditions because there are few restrictions on the used materials. However, the development of valves that can be used in a 600℃ environment is subject to many constraints. In this study, the butterfly valve's stability was evaluated by a fluid-structured interaction analysis, thermal-structure interaction analysis, and seismic analysis for the development of valves that can be used in high-temperature environments. When the reverse-pressure was applied to the valve in the structural analysis, the stress was low in the body and seat compared to the normal pressure. Compared with the allowable strength of the material for the parts of the valve system, the minimum safety factor was approximately 1.4, so the valve was stable. As a result of applying the design pressures of 0.5 MPa and 600℃ under the load conditions in the thermal-structural analysis, the safety factor in the valve body was about 3.4 when the normal pressure was applied and about 2.7 when the reverse pressure was applied. The stability of the fluid-structure interaction analysis was determined to be stable compared to the 600℃ yield strength of the material, and about 2.2 for the 40° open-angle disc for the valve body. In seismic analysis, the maximum value of the valve's stress value was about 9% to 11% when the seismic load was applied compared to the general structural analysis. Based on the results of this study, the structural stability and design feasibility of high-temperature valves that can be used in cogeneration plants and other power plants are presented.
본 연구에서는 최근 12년간의 1월 평균최저기온과 배수 등급을 기준으로 남한지역 논토양에서 녹비작물 재배적지를 재설정한 결과는 다음과 같다. 1. 헤어리베치와 트리티케일의 재배가능지대 온도는 $-10^{\circ}C$ 이상으로 논면적은 935,993 ha이었으며, 재배안전지대는 $-8^{\circ}C$ 이상으로 논면적은 836,214 ha였으며, 이는 전체 논 면적 966,076 ha(통계면적)의 각각 96.9 및 86.6%에 해당되었다. 2. 녹비보리의 재배가능지대 온도는 $-8^{\circ}C$이상이며, 재배 안전지대 온도는 $-6^{\circ}C$이상이며, 해당 재배면적은 각각 836,421 ha (전체 논 면적의 86.58%) 및 513,592 ha(전체 논 면적의 53.1%)였다. 3. 호밀의 재배가능 및 재배안전지대 온도는 $-20^{\circ}C$ 이상으로 거의 대부분의 지역이 해당되었으며, 그 면적은 963,253 ha로 전체 논 면적의 99.7%에 달했다 4. 클로버의 재배가능지대 온도는 $-6^{\circ}C$이상이었으며, 재배 안전지대 온도는 $-4^{\circ}C$이상으로 해당 재배면적은 512,592 ha와 152,299 ha로 전체 논 면적의 37.3%와 15.8%로 가장 적었다.
고속열중성자로에서 정상 운전중인 원자로를 운전정지하였다가 재가동할 때 가장 문제가 되는 것은 핵분열 생성물인 Xe135의 독소작용이다. 이것은 Xe135가 원자로 출력에 영향을 주는 열중성자에 대한 흡수단면적이 크고 그의 반감기가 길기 때문이다. 그러므로 원자로의 일시적 운전정지가 요구될 때 이의 재가시에는 반듯이 이 독소를 능과할 수 있는 충분한 초과반응도를 가해 주던지, Xe135가 붕괴되어 그의 농도가 줄어든 이후에야 원자로의 재가동이 가능하게 된다. 위와 같은 문제는 사실상 원자로 운전시 안전성 뿐만 아니라 경제성에도 큰 영향을 주고 있다. 본 논문에서는 이 점을 고려하여 Pontoyagin의 최대원리를 이용하여 운전정지를 최적화시키므로서 언제든지 원자로를 전출력으로 재가동할 수 있도록 운전정지 방법을 개선하였다. 그러나 제어과정에서나 그 이후에도 X, 농도는 제어된 허용치를 넘지 않고 최소시간 이내에 모든 제어를 끝내도록 하였다. The buildup of fission product, i.e. Xe-135 poisoning, is a prime factor in restarting a nuclear reactor from the shutdown, which was under normal operation in the high flux thermal reactor, It is caused by the high absorption crosssection of Xe-135 to thermal neutrons and its long half life, from which the thermal power is affected. It is then possible to restart a nuclear reactor after the sufficient excess reactivity to override this poisoning must be inserted, or its concentration is decreased sufficiently when its temporary shutdown is required. As ratter of fact, these have an important influence not only on reactor safety but also on economic aspect in operation. Considering these points in this study, the shutdown process was cptimized using the Pontryagin's maximum principle so that the shutdown mirth[d was improved as to restart the reactor to its fulpower at any time, but the xenon concentration did not excess the constrained allowable value during and after shutdown, at the same time all the control actions were completed within minimum time from beginning of the shutdown.
매년 강우로 인해 발생되는 사면파괴는 많은 재산피해와 인명피해를 발생시키고 있다. 사면재해로부터의 피해저감을 위해 인간의 생활권과 인접한 사면에 대한 지속적인 관리를 통해 이들의 안정성 검토와 보강 대책이 요구된다. 연구지역은 편마암으로 이루어진 암반사면으로써 단층작용으로 인해 대규모 절리군이 형성되어 있는 풍화암 내지 연암의 풍화 특성을 보여준다. 조사사면을 자연사면과 절취사면으로 구분하여 현장자료를 검토한 결과, 자연사면에서는 주 절리군이 형성된 4개 지점에서 평면파괴와 쐐기파괴 가능성이 우세하였으며, 절취사면의 경우 8개 지점에서 쐐기파괴 발생 가능성이 높게 나타났다. 또한 SLIDE 2D에 적용해 이들 사면의 최소안전율에 대한 수치해석 결과에서는 자연사면보다 절취사면의 안정성이 비교적 취약한 것으로 분석되었다.
Recently, interests on cleaning robots workable in pipes (termed as in-pipe cleaning robot) are increasing because Garbage Automatic Collection Facilities (i.e, GACF) are widely being installed in Seoul metropolitan area of Korea. So far research on in-pipe robot has been focused on inspection rather than cleaning. In GACF, when garbage is moving, the impurities which are stuck to the inner face of the pipe are removed (diameter: 300 mm or 400 mm). Thus, in this paper, by using TRIZ (Inventive Theory of Problem Solving in Russian abbreviation), an in-pipe cleaning robot of GACF with the 6-link sliding mechanism will be proposed, which can be adjusted to fit into the inner face of pipe using pneumatic pressure(not spring). The proposed in-pipe cleaning robot for GACF can have forward/backward movement itself as well as rotation of brush in cleaning. The robot body should have the limited size suitable for the smaller pipe with diameter of 300 mm. In addition, for the pipe with diameter of 400 mm, the links of robot should stretch to fit into the diameter of the pipe by using the sliding mechanism. Based on the conceptual design using TRIZ, we will set up the initial design of the robot in collaboration with a field engineer of Robot Valley, Inc. in Korea. For the optimal design of in-pipe cleaning robot, the maximum impulsive force of collision between the robot and the inner face of pipe is simulated by using RecurDyn(R) when the link of sliding mechanism is stretched to fit into the 400 mm diameter of the pipe. The stresses exerted on the 6 links of sliding mechanism by the maximum impulsive force will be simulated by using ANSYS$^{(R)}$ Workbench based on the Design Of Experiment(in short DOE). Finally the optimal dimensions including thicknesses of 4 links will be decided in order to have the best safety factor as 2 in this paper as well as having the minimum mass of 4 links. It will be verified that the optimal design of 4 links has the best safety factor close to 2 as well as having the minimum mass of 4 links, compared with the initial design performed by the expert of Robot Valley, Inc. In addition, the prototype of in-pipe cleaning robot will be stated with further research.
이 연구의 목적은 자전거 이용과 관련하여 주변의 환경요소를 고려한 안전하고 편리한 자전거 도로 설계 개선 및 정보제공방안에 대하여 연구하는데 있다. 이 연구에서는 기존 자전거 도로 설계 및 시공사례 분석을 통하여 현장여건을 반영한 자전거 도로 설계 방안을 수립하고 자전거 도로의 유형별 교통사고 유형 분석, 현황측량, 현지조사 등을 통하여 안전하고 편리한 자전거 도로 건설을 위한 자전거 도로의 유형별 최적 설계방안을 제시하였다. 안전한 자전거 도로 설계를 위해서는 주변환경 요소를 고려한 제원, 폭원, 곡선반경, 오르막차로 등에 대한 자전거 도로 최적설계와 안전표지 안전시설 분리시설 설치를 통하여 교통수단별 이용자간의 통행분리가 이루어져야 함을 알 수 있었다. 또한 안전한 자전거 도로 설계를 위해서는 최소한의 자전거 이용자의 주행 공간 및 자전거 도로 간의 연결성이 확보되어야 하며 자전거 이용자의 활성화를 위해서는 경사, 노선정보, 편의시설위치, 대중교통 연계정보 등 자전거도 도로의 안전 및 편의관련정보를 제공하여야 할 것으로 판단된다.
쏘일네일링 설계기법은 한계상태설계와 허용응력설계에 기반한 두가지 형태가 있다. 한계상태설계법은 지반강도와 작용하중 등에 개별적인 계수를 적용하여 안정성을 판단하며, 허용응력설계법은 안전율을 산출하고 이값을 허용최소안전율과 비교하여 안정성을 판단하는 설계법이다. 쏘일네일링 벽체 설계의 세계적인 추세는 허용응력설계법에서 한계상태설계법으로 변화하고 있다. 대부분의 국가에서 한계상태설계법을 적용하고 있으나 한국 및 일본에서는 아직까지 허용응력설계법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 비탈면의 붕괴가 발생하여 보강이 이루어진 실제 쏘일네일 보강 비탈면에 대해, 미국의 FHWA GEC 7(2015), 프랑스의 Clouterre(1991), 영국의 CIRIA(2005), 홍콩의 Geoguide 7(2008) 및 한국의 건설공사비탈면설계기준(KDS 11 70 15, 2016)을 적용하여 안정성을 평가하고 그 결과를 상호 비교 분석하였다. 분석 결과, 국내의 건설공사비탈면설계기준에서 제시한 전체 안정성 검토 방법이 가장 보수적이며, FHWA, Clouterre, Geoguide 7 및 CIRIA의 순서로 보수적인 것으로 밝혀졌다. 그러나 그 결과에 있어서 FHWA과 Clouterre의 차이는 미미한 것으로 분석되었다. 또한, 본 연구를 통해 인발저항력의 극한값 적용, 부분 계수값의 도입 또는 피해규모를 고려한 최소안전율 차등적용 등 설계기준 개선을 위한 노력이 필요함을 파악하였다.
This study evaluated the characteristics and reliability of an auger crane with a built-in hydraulic extender. The field test of the hydraulic extender was performed with the hydraulic lines filled with hydraulic fluid and free of air. The pressure generated during the test was measured with a digital pressure gauge. The crane was considered to have undergone one cycle of the excavation process after it had performed excavation under three conditions at the same location. This process was performed three times in total. From the results of the excavation using the hydraulic extender, it was found that the maximum pressure and torque measured were 19.9 [MPa] and 895.4 [$kgf{\cdot}m$], respectively. The rotation force of the auger crane generated at this time signifies a horizontal force. If the excavation diameter of the auger crane is increased, the rotation speed is reduced causing the circumferential speed to also be reduced. The torsional shear stress of the extendable auger crane was calculated to be approximately 23.5 [MPa]. However, the rotation shaft material used for this system was carbon steel for machine structural use (SM45C). Since the minimum torsional yield stress is greater than 150 [MPa] according to KS D 3752, it means the equipment has secured a safety factor greater than 6. Therefore, it was found that when performing work using the extendable auger crane, it exhibited no problems with the safety and reliability of its shaft.
The rotavator is attached to the three-point hitch at the rear of a tractor and uses the power take-off strength of the tractor to perform soil harrowing. During operation, the power transmitted to the gearbox of the rotavator varies with the soil characteristics and depth. These properties influence the reliability of the gearbox. In this study, actual load measurements and analyses were performed using a rotavator. In addition, the safety factor and fatigue life of the gearbox components were determined using the analysis results. Through analysis and tests, the contact pattern of the gear tooth surface was identified. The input power values of the gearbox were minimum and maximum at 54.5% and 84.5% of the tractor power, respectively. Based on the actual load analysis results, the strength and fatigue life of the gearbox components were satisfied. In addition, through the analysis and testing of the gear contact pattern, it was confirmed that a similar contact occurred. Through the analysis, the magnitude of the load acting on the tooth surface of the gear was confirmed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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