• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.317-323
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• 2011

본 논문에서는 원자력 발전소 폴라 크레인(polar crane)의 설계를 위해 유한요소법을 통한 내진해석을 수행하였다. 모드 해석(modal analysis)을 통하여 폴라 크레인의 고유진동수와 진동형상을 파악하고 응답스펙트럼(response spectrum)을 통해 폴라 크레인의 내진 안전성을 평가하였다. 그리고 액체저장탱크에 대한 내진해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였는데, 탱크가 요동시에 액체가 탱크 외벽에 가하는 힘을 고려한 슬로싱해석과 안전정지지진 하중 조건에서의 해석을 수행하였다. 본 논문에서 유한요소해석 상용코드인 ANSYS를 이용하여 내진해석에 필요한 해석기법과 과정 등을 설계 시에 활용할 수 있도록 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.21-29
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• 1987

직립원통형 액체저장탱크가 지진하중을 받을 때, 벽면 유연성이 벽면에 작용하는 유동압력에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 탱크 구조물은 환(ring)형 유한요소를 사용하여 이상화하였으며, 유동에 대한 해는 Laplace 방정식을 이용하여 구하였다. 쉘-유체계의 운동방정식은 자유표면거동과 벽면유연성의 상관효과까지 포함하여 구성하였으며, 이에 따른 쉘 거동과 자유표면거동에 대한 자유진동모우드를 해석하는 방법이 개발되었다. 예제해석으로는, 구조적 특성이 다른 몇개의 저장탱크에 대해, 응답스펙트럼 해석법과 시간영역 해석법을 사용하여 동적응답을 구하였고, 그 결과들을 비교 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.293-301
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• 2016

건플랜트 내부의 주요 시설물인 원통형 액체저장탱크에 지진 하중이 작용하면 탱크 벽체에 좌굴이 발생하여 큰 손실을 초래할 수 있다. 탱크 구조물 설계시 좌굴에 대한 허용응력을 규정한 국내 기준은 일관성이 부족하고 근거가 미약하여 주로 국외의 API 650, BS EN 1998-4:2006, 뉴질랜드 기준 등을 차용하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 형상 비를 갖는 탱크 구조물에 대해 응답스펙트럼해석을 수행하여 유체 동압력을 산정한 후 재료 및 기하비선형을 고려한 비선형 좌굴해석을 수행하여 축방향 허용좌굴응력을 산정하고 국외 기준과의 비교를 통해 적절한 국내 기준을 제안하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.7-17
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• 1998

본 연구는 화학장치설비중 가압 염소포화액체 저장탱크의 2상흐름 연속누출에 대한 유해위험거리(또는 독성완충거리)를 정량적으로 예측하기 위한 결과영향 모델링 방법론을 개발하기 위한 것이다. 누출원 모델링은 미환경청의 가이드라인에 근거한 정교한 해석방법과 SuperChems 모델의 자체계산에 의하여 각각 수행되었다. 유해위험성 평가에서 법적 독성규제농도로서 사용되는 STEL, IDLH 및 ERPGs (ERPG-2와 ERPG-3) 농도들에 대하여 유해위험거리를 예측하였다. 비상대응계획 수립시 유해위험성 평가의 가이드라인으로 활용하기 위하여 특히 ERPG-2 농도에 대하여 누출원특성 및 기상변화들의 유해위험거리에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.289-296
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• 2000

This paper presents a method of seismic analysis for a 2-D fluid-structure-soil interaction systems. With this method, the fluid can be modeled by spurious free 4-node displacement-based fluid elements which use rotational penalty and mass projection technique in conjunction with the one point reduced integration scheme to remove the spurious zero energy modes. The structure and the near-field soil are discretized by the standard 2-D finite elements, while the unbounded far-field soil is represented by the dynamic infinite elements in the frequency domain. Since this method directly models the fluid-structure-soil interaction systems, it can be applied to the dynamic analysis of a 2-D liquid storage structure with complex geometry. Finally, results of seismic analyses are presented for a spent fuel storage tank embedded in a layered half-space and a massive concrete dam on a layered half-space.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.132-137
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• 2001

This paper presents a method of seismic analysis for a 2-D fluid-structure-soil interaction systems. With this method, the fluid can be modeled by spurious free 4-node displacement-based fluid elements which use rotational penalty and mass projection technique in conjunction with the one point reduced integration scheme to remove the spurious zero energy modes. The structure and the near-field soil are discretized by the standard 2-D finite elements, while the unbounded far-field soil is represented by the dynamic infinite elements in the frequency domain. Since this method directly models the fluid-structure-soil interaction systems, it can be applied to the dynamic analysis of a 2-D liquid storage structure with complex geometry. Finally, results of seismic analyses are presented for a spent fuel storage tank embedded in a layered half-space and a massive concrete dam on a layered half-space.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.449-461
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• 2013

최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.