• 제목/요약/키워드: pressure wave(압력파)

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지반경계조건이 프리캐스트 아치구조물의 폭발저항성능 평가에 미치는 영향 (Effect of Ground Boundary Condition on Evaluation of Blast Resistance Performance of Precast Arch Structures)

  • 이정휘;최근기;김동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.287-296
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    • 2019
  • 본 논문에서는 지반경계조건의 설정이 프리캐스트 아치구조물의 폭발저항성능 평가에 미치는 영향을 수치해석적 기법을 사용하여 파악하고자 하였다. 지반경계조건은 고정조건과 PML(perfectly matcher layer)을 이용한 경계조건의 두 가지로 적용하였으며, 폭발하중은 대상 구조물의 설계하중보다 큰 하중을 사용하여 경계조건의 영향을 명확히 비교할 수 있도록 하였다. 폭발압력의 분포 및 경로, 구조물에 발생하는 변위, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근의 응력을 비교 분석하였으며, PML을 적용하였을 때 지반 경계면에서 발생하는 반사파를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이로 인해 구조물 기초부의 변위가 감소하는 것으로 나타났다. 하지만, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근에 발생하는 응력을 포함한 전반적인 구조물의 거동에는 뚜렷한 차이가 발생하지 않았다. 따라서 방호시설의 설계를 목적으로 폭발시뮬레이션을 수행하는 경우에는 지반경계조건에 고정조건을 적용하였을 때 안전측의 결과를 얻을 수 있으며, 해석시간이 단축되는 이점도 있으므로 이러한 면을 종합적으로 고려하여 지반경계조건을 고정조건으로 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다.

반복하중 재하 시 모래-타이어칩 혼합토의 최대전단탄성계수 변화 (Maximum Shear Modulus of Sand - Tire Chip Mixtures under Repetitive KO Loading Conditions)

  • 류병욱;박정희;추현욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.41-50
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 모래와 타이어칩 혼합토의 반복하중조건 전후 공학적 특성 변화를 파악하는 것이다. 반복하중 시, 시료에 함유된 타이어칩 함량 및 모래와 타이어칩 입자 간의 크기비에 따른 최대전단탄성계수의 변화를 정량화 하고자, 전체 중량 대비 타이어칩 중량을 0, 10, 20, 40, 60, 100%로 하여 시료를 조성하였으며, 타이어칩 평균입경 대비 모래의 평균입경(입자크기비)을 0.44, 1.27, 1.87, 4.00으로 설정하여 혼합토를 조성하였다. 초기 상대밀도 50%의 시료를 floating wall 형태의 몰드에 조성 후, 공기압 축기(air compressor), 압력 패널(pressure panel) 및 뉴메틱 밸브(pneumatic valve)를 이용하여 정하중 재하(=50kPa), 반복하중 재하(=50-150kPa), 정하중 재하(=400kPa) 및 제하 순으로 실험이 이루어 졌다. 위의 실험이 진행됨에 따라 시료의 침하량과 전단파속도를 측정하였다. 시험 결과, 모래-타이어칩 혼합토에 가해지는 반복하중은 시료를 이루는 입자 간 접촉을 타이어칩-타이어칩 또는 타이어칩-모래에서 모래-타이어칩 또는 모래-모래로 전환시켰으며, 이로 인해 타이어칩 함량 40%에서 가장 큰 최대전단탄성계수의 증가를 확인하였다. 또한 입자크기비가 감소함에 따라 동일 타이어칩 함량에서 반복하중 시 최대전단탄성계수 증가량은 증가하였다.

광섬유 사냑 간섭형 센서에 기반한 링형 탐촉자의 수중 음향 민감도 해석 (Acoustic Sensitivity Analysis of a Ring-type Probe Based on a Fiber-optic Sagnac Interferometric Sensor)

  • 이연우;권휴상;권일범
    • 한국광학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.13-19
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    • 2020
  • 광섬유 사냑 간섭형 센서를 이용해 수중 음향을 측정하기 위하여 링형 탐촉자를 적용하는 경우 민감도를 이론과 실험을 통하여 조사한다. 링형 탐촉자는 단일 모드 광섬유를 지름 5 cm의 링형으로 감아서 접착제로 패키징하였다. 링형 탐촉자는 감지 광섬유의 길이를 46.84 m로 하여 제작한 A형 탐촉자와 감지 광섬유의 길이를 112.22 m로 한 B형 탐촉자를 준비하였다. 수중 음향 시험은 상용 음향 발생기와 1 m 떨어진 거리에서 링형 탐촉자를 사용하여 50, 70, 90 kHz의 주파수에 대하여 20~100 Pa의 음향 압력 범위에서 음향 민감도를 조사하는 실험을 수행하였다. 실험 결과, 링형 탐촉자는 주파수에 대하여 다른 민감도를 나타내었으며, 이론과 비교하기 위하여 평균값을 구하였다. 세 주파수에 대한 평균 민감도는 A 탐촉자와 B 탐촉자에 대하여 각각 25.48 × 10-5, 60.79 × 10-5 rad/Pa으로 측정되었으며, 이로부터 영률 보정 계수 c값을 0.35로 결정할 수 있었다.

조직 도플러 영상을 이용한 선천성 심장병 수술 전후의 단기 심기능 평가 (Evaluation of short-term cardiac function by tissue Doppler imaging in pre and postoperative period of congenital heart disease)

  • 이준화;김여향;현명철;이상범
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권5호
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    • pp.476-483
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    • 2007
  • 목 적 : 선천성 심장병을 가진 소아에서 체외 심폐 순환기를 이용한 개심술을 시행한 후 좌 우심실의 기능의 변화를 조직 도플러 영상을 이용하여 측정하고, 이를 개심술 이전과 비교함으로써 수술 이후의 심실 기능 변화를 살펴 보고자 하였다. 방 법 : 2005년 1월부터 2005년 12월까지 선천성 심장병으로 경북대학교병원 소아과에 입원하여 심초음파 및 진단적 심도자술 검사를 받은 후 개심술을 시행한 환자 총 78명 중 수술 전과 수술 후 1개월에서 3개월 사이에 심초음파를 시행하고, 두 번 모두 조직 도플러 영상이 기록된 환자 32명을 대상으로 하였다. 전체 환자군은 다시 3군으로 나누었는데, 좌심실 용적 과부하를 가지는 1군, 우심실 용적 과부하를 가지는 2군, 우심실 압력 과부하를 가지는 3군으로 분류하였다. 간헐파 도플러를 이용하여 승모판과 삼첨판 유입 혈류의 E, A 최대 속도를 측정하고, 조직 도플러 영상을 이용하여 심첨 4방도와 2방도에서 심실 중격, 승모판륜 및 삼첨판륜 외벽, 좌심실 후벽과 전벽의 기저부에서 Sm, Em, Am을 측정하였으며, E/Em을 구하였다. 결 과 : 개심술 당시 대상 환자 군의 평균 나이는 27개월(1개월-156개월)이었고, 남자 14명, 여자 18명이었다. 개심술을 시행한 심장병으로는 심실 중격 결손 13명, 심방 중격 결손 7명, 방실 중격 결손 3명, 단순 폐동맥 협착 2명, 및 활로씨 4징 7명이었다. 좌심실 용적 과부하 군인 1군의 승모판륜 외벽의 E/Em, 삼첨판륜 외벽의 Sm, Em, Am, 심실 전벽의 Em, Am, 우심실 용적 과부하 군인 2군의 삼첨판륜 외벽의 Sm, Em, Am, 심실 전벽의 Sm, Em, 심실 중격과 후벽의 Em, 우심실 압력 과부하 군인 3군의 삼첨판륜 외벽의 Sm, Em, Am, 심실 전벽의 Am 값들도 수술 전과 비교하여 수술 후에 통계학적으로 의미있는 감소가 있었다. 결 론 : 선천성 심장병 환자의 수술 전과 수술 후의 조직 도플러 영상 측정값을 비교하였을 때 모든 환자 군에서 삼첨판륜 외벽의 Sm, Em, Am 값의 감소를 보이고, 좌심실 용적 과부하군에서는 좌심실 이완기압을 반영한다고 할 수 있는 승모판륜 외벽의 E/Em 값이 수술 전에 비해 수술 후에 통계학적으로 유의한 감소를 보였다. 이들은 체외 심폐 순환기를 이용한 개심술의 심장에 대한 영향 및 선천성 심장병의 교정 후의 용적, 압력의 변화 영향을 모두 반영하는 것으로 생각된다. 그러나 이러한 결과가 어느 정도까지 체외 심폐 순환기를 이용한 개심술에 의한 영향을 반영하는지에 대해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

건강한 너구리(Nyctereutes procyonoides)들의 심전계 지표에 대한 평가 (Evaluation of Electrocardiographic Index in Healthy Raccoon Dogs (Nyctereutes procyonoides))

  • 홍원우;김종택;양동근;남효승;현창백
    • 한국임상수의학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.456-458
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    • 2013
  • 포획된 건강한 너구리들의 심전도의 기준값을 평가하는 것이 본 논문의 주된 목적이다. 41마리의 방목되고 있는 다 자란 너구리들이 강원대학교 야생동물구조센터에 의해 구조되었으며 본 논문에 이용되었다. 어떠한 화학적 보정도 사용하지 않고 6-유도 심전도를 측정하였다. 평균 심박수는 $146.10{\pm}43.31$ 박동수/분 이었다(95% 신뢰구간 132.84~159.36 박동수/분). 평균 호흡수는 $35.73{\pm}11.56$ 호흡수/분 이었다(95% 신뢰구간 32.19~39.27 호흡수/분). 평균 수축기 압력은 $136{\pm}29.26mmHg$ 이었다(95% 신뢰구간 127.99~145.91 mmHg). 모든 너구리들의 심전계의 특징들을 또한 평가하였다. P-파의 평균 너비와 높이는 $38.2{\pm}4.0ms$ (범위 28-40 ms) 와 $0.128{\pm}0.039mV$ (범위 0.09~0.20)이었다. QRS파의 평균 너비와 높이는 $48.5{\pm}7.2ms$ (범위 36-60 ms) 와 $1.330{\pm}0.650mV$ (범위 0.15~2.30)이었다. 평균전기축 (QRS)은 $-91^{\circ}{\sim}+96^{\circ}$ ($10^{\circ}{\sim}60^{\circ}$; 95% 신뢰구간)이었다. 평균 교정 QT 간격(QTc)은 $273.7{\pm}32.7ms$ (범위 212-333 ms)이었고, PR간격은 $76.1{\pm}10.0ms$ (범위 50-82 ms)이었다. 본 논문은 포획된 건강한 너구리들의 심전도(ECG)의 기준값을 제공하는 최초의 논문이다.

폭발하중을 받는 콘크리트 구조물의 실험적 거동분석 : (II) 초고강도 콘크리트 및 RPC 슬래브의 실험결과 (Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (II) Blast Loading Response of Ultra High Strength Concrete and Reactive Powder Concrete Slabs)

  • 이나현;김성배;김장호;조윤구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.565-575
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    • 2009
  • 최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료이지만, 일반강도 콘크리트는 충격 및 폭발하중에 대하여 충분한 저항성능을 가지지 않는다. 그러므로 방호설계에서는 고에너지 흡수력과 높은 파괴저항성을 지니는 새로운 재료의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 최근 활발하게 연구 중인 초고강도 콘크리트(UHSC)와 Reactive Powder Concrete(RPC)에 대한 방폭성능을 평가하고자 한다. UHSC와 RPC는 강도 및 성능향상, 부재의 치수 및 중량 감소, 내진저항성 향상과 같은 장점들로 인해 초고층건물 및 초장대교량에서 사용되어지고 있다. 또한 UHSC와 RPC는 9.11테러와 같은 테러 및 충격하중에 의한 사회주요시설물의 방호설계에 적용할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 폭발하중에 대한 UHSC 및 RPC 구조물의 거동을 파악하기 위하여 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 슬래브 구조물 시편을 제작하여 폭발실험을 수행하였으며, 폭발파의 특성 뿐만 아니라 최대 및 잔류 변위와 철근과 콘크리트 표면에서 변형률을 측정하여 구조물의 거동을 분석하였다. 또한 손상 및 파괴모드를 각 시편별로 측정하였다. 본 실험을 통해 UHSC 및 RPC가 일반강도콘크리트에 비해 폭발저항성이 높은 것으로 분석되었다.