• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.321-328
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• 2006

본 논문에서는 전단간섭계를 이용하여 감육 곡관부의 변형을 계측하고 내부 감육 결함의 위치를 찾고자 하였다. 전단간섭법은 비파괴검사(NDT)와 응력/변형률 해석에 적용되어왔던 광학적 방법의 한가지이다. 이 기술은 간섭계에서 tilt mirror를 조작함으로써 조절이 가능한 민감도를 갖는 변위의 1차 도함수를 직접 측정할 수 있다는 이점을 지니고 있다. 본 논문에서는, 국부적으로 감육이 발생한 탄소강 곡관부에 대해 실험하였으며, 전단간섭법을 곡관부의 변형량 측정과 내부 감육결함 검사에 적용하였다. 실험 결과로부터, 이 기술이 내부 결함이 있는 배관부에도 적용이 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권1호
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• pp.227-237
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• 1998

In case the systems have radioactivity, toxic liquid or expensive fluid, and have to be performed repair work at one point of the system pipe, the formation of an internal ice plug by the removal of heat from the pipe is often consideredas a useful method. In this procedure, an annular jacket is placed around the pipe, and the jacket is then filled with liquid Nitrogen(-196.deg. C). Thermal analysis by the finite element method based on the laboratory experiments has been constructed. The result of the finite element analysis on the experimental model shows to be reasonable, and thus the finite element analysis for different pipe size, material and thickness has been performed to see if the ice plugging procedure in various applications can be safely performed without possibility of damage to the pipe. It has been confirmed that in carbon steel pipes the maximum stress is found around the boundary of the freezing jacket, and the stress increases as pipe thickness increases, but the maximum stress shows no consistency along the increment of the pipe diameter. The maximum stresses appear lower than yield stress in carbon steel. It has been also shown that in stainless steel pipes the maximum stresses are also found around the boundary of the freezing jacket, but almost the same value in spite of different pipe size an thickness, and the maximum stresses show slightly higher than the yield stress of the stainless steel.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.5-10
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• 2008

본 연구에서는 표면거칠기와 근입비, 직경에 따른 파이프형 앵커의 인발거동을 평가하기 위하여 실내모형실험이 시행되었다. 수직방향의 지반 변형에서 매입된 파이프형 앵커의 설계는 파이프에 부과된 힘의 크기에 의해 지배받는다. 본 논문에서는 모형실험의 분석을 통하여 파이프 직경과 표면 거칠기, 근입비와 지반상태로 야기된 파이프형 앵커의 변위 특성과 극한 저항력을 비교하고 평가하였다. 실험결과는 상대밀도의 증가에 따라 극한 인발력이 20%가량 증가하고 있음을 보여주고 있다. 지반의 상대밀도와 파이프의 지름, 표면거칠기의 변화에 따른 파이프형 앵커의 파괴시 변위는 근입비가 2에서 8로 증가함에 따라 약 5배 정도의 증가 경향을 보였다. 또한 앵커이론에 근거한 이론식들은 인발계수를 과대평가하는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권1호
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• pp.71-86
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• 2020

This paper presents a study on the mechanical behavior of buried pipelines crossing faults using experimental and numerical methods. A self-made soil-box was used to simulate normal fault, strike-slip fault and oblique slip fault. The effects of some important parameters, including the displacement and type of fault, the buried depth and the diameter of pipe, on the deformation modes and axial strain distribution of the buried pipelines crossing faults was studied in the experiment. Furthermore, a finite element analysis (FEA) model of spring boundary was developed to investigate the performance of the buried pipelines crossing faults, and FEA results were compared with experimental results. It is found that the axial strain distribution of those buried pipelines crossing the normal fault and the oblique fault is asymmetrical along the fault plane and that of buried pipelines crossing the strike-slip fault is approximately symmetrical. Additionally, the axial peak strain appears near both sides of the fault and increases with increasing fault displacement. Moreover, the axial strain of the pipeline decreases with decreasing buried depth or increasing ratios of pipe diameter to pipe wall thickness. Compared with the normal fault and the strike-slip fault, the oblique fault is the most harmful to pipelines. Based on the accuracy of the model, the regression equations of the axial distance from the peak axial strain position of the pipeline to the fault under the effects of buried depth, pipe diameter, wall thickness and fault displacement were given.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.387-402
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• 2014

혼잡한 도심지에서는 지상의 공간부족에 따른 터널 구조물에 대한 시공의 필요성이 늘어나고 있다. 터널은 굴착 시 주위 지반의 교란 및 변위를 발생시키는데, 그에 따른 안정성 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 터널굴착에 따른 지반의 거동을 측정하기 위해 모형터널 장비를 개발하였다. 모형터널은 터널굴착을 모사하기 위해서 터널 내부의 일정한 물의 양을 조절하면서 외경을 축소한다. 그에 따라 발생하는 체적손실이 터널굴착에 따른 지반의 변위를 발생시킨다. 지반의 변형 측정은 근거리 사진계측기법을 사용하였으며, 이를 변위분포도와 변위벡터로 나타내었고, 유한요소 수치해석, 기존 문헌, 이론 및 경험식들과 비교하였다. 또한, 터널 천단부 강관 보강 및 무보강의 터널굴착에 따른 모형시험을 진행하여 지반의 거동을 분석하였다. 본 연구의 실내모형터널시험은 지반의 자세한 변위 데이터를 얻기 위해 흙으로 가정한 알루미늄봉과 근거리 사진계측을 사용한 이상화된 2차원의 연구이다. 그 결과, 유한요소 수치해석에서의 흙의 변형 패턴이 실제 모형 시험과 상당히 유사함을 확인 및 검증 할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.1-8
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• 2009

이 논문에서는 강수도관에 사용되는 GFRP관의 구조적 거동에 대한 실험적, 이론적 연구의 결과를 제시하였으며, 관의 단면은 두개의 CFRP층과 그 층 사이의 폴리머 모르타르 층으로 구성되어 있다. GFRP는 경량성, 부식저항성, 관의 내부 표면조도 향상, 유연성 등이 뛰어나기 때문에 강수 계통의 관으로써 시용이 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 그러므로 더욱 최적화된 구조설계법이 개발되어야 한다. 이 연구에서 CFRF관의 하중-원주방향변위에 대한 특성을 이론적, 해석적으로 조사 하였으며 추가적으로 원강성시험을 하였다. 시험결과를 이론적, 해석적 연구결과와 비교하였으며, 원주방향의 변위가 5% 이내에서는 결과들이 서로 잘 일치하였다. 결과적으로 상수도 계통에 사용되는 CFRP관은 업계의 요구조건을 충분히 만족함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.11-18
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• 2009

지하매설관 설치시 매설관 아래의 베딩면 상부 되메움재는 적절한 다짐이 필요하다. 그러나 원형매설관 설치시 기존 시공법의 경우는 관 하부의 다짐이 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설관의 안정성을 저감시키며, 이로 인하여 매설관의 파손이 발생한다. 이러한 지하매설관 되메움시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 유동성 채움재(CLSM)를 이용하는 것이다. 유동성 채움재는 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 것이다. 이의 대표적인 특성은 자기수평화(self-leveling), 자기다짐(self-compacting), 유동성(flowablility), 인위적인 강도조절, 시공단계를 줄여 시공비 절감이 가능하다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 유한요소해석을 수행하여 동일한 조건에서 현장발생토, 일반모래, 유동성채움재를 되메움재로 사용하였을 경우의 거동을 비교 분석하였다. 그 결과 되메움재로 유동성채움재를 사용하는 경우가 현장발생토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표침하 및 매설관의 변위를 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권7호
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• pp.615-622
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• 2014

Copper pipes have been widely used as components of System Air-Conditioner due to high thermal conductivity. This system consists of 150 pipes, which are approximately 10m long in total. Dimensional changes occur during pipe processing such as expansion, reduction and bending. This processing induces changes in length of pipes and makes dimensional differences from original pipes. The summation of the differences of pipes components leads to make huge cumulative dimensional differences. The cumulative differences can cause serious problems such as crack, refrigerant leakage. However the differences have not been considered so far. To satisfy target quality of the system, it is essential to predict and calibrate the differences. In this paper, the changes in dimension were predicted using FEM and it was found that cumulative differences could cause indesirable stress during assembly process. As a result, dimensional differences or indesirable stress could be reduced using the proposed method.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권4호
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• pp.79-84
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• 2020

Induction bending via high-frequency heating is widely used for manufacturing pipe and section steel bends. It allows productivity improvement, unit cost reduction, delivery time compliance, and good mechanical properties. The recent increase in high-end vessels and offshore plants has raised the demand for high-frequency bending, which should improve the product quality and reduce the costs by simplifying the fabrication process; therefore, the characteristics and performance of this technique must be studied and proper design technology is required. During hot pipe bending via induction heating, the outward wall thickness of the pipe is thinned due to tensile stress and this thickness reduction cannot exceed 12.5%. This study focused on pipe bends with a bending curvature of 5D and their optimization design; in particular, the conditions that can both improve the productivity of the high-frequency bending process and keep the maximum thickness reduction below 12.5% were determined.

• International Journal of Railway
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• 제6권2호
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• pp.69-77
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• 2013

In this study, numerical analysis and model experiments were conducted to analyze behavioral characteristics acting on the track roadbed with excavation through steel pipe injection, a non-exclusive method of crossing construction under railroad as primary target. In model experiments that simulate injection excavation behaviors with an increase in the depth of soil cover, the upper displacement was measured by construction of the first and the second pipes in order to predict actual behaviors, and the behavior characteristics were verified through numerical analysis. The investigation results showed that surface displacement was smaller under the condition of higher soil cover. In the case of injecting two pipes, when the first pipe was injected, deformation of the surface increased linearly in both settlement and uplift experiments. However, when the second pipe was injected, the amount of change was found to be very small due to the relaxation and plastic zones around the first pipe. In addition, the results of numerical analysis on the same cross section with the model experiment found that the results of investigation into settlement ratio and volume loss were in very good agreement with those obtained by the model experiment.