• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권6A호
• /
• pp.597-605
• /
• 2009

고속도로 교량의 안전성은 주요 구조부재의 정밀육안검사, 비파괴 현장시험 및 재료시험 등의 결과를 바탕으로 외관 상태등급을 검토하고, 현장재하시험 결과에 의해 공용 내하력을 산정함으로써 평가되고 있다. 그러나 교량의 공용 내하력이 설계기준에 비하여 상당히 낮은 상태임에도 불구하고, 실제 외관 상태등급은 비교적 양호한 교량이 상당수 있는 것으로 검토되고 있다. 또한 비슷한 준공시기 및 구조형식을 갖는 교량이라도 여러 가지 조건에 따라 공용 내하력은 큰 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 교량의 현황, 외관 상태등급 및 유지관리 위한 안전진단 및 보수 보강방안 등을 고찰한 후, 기존 고속도로 교량의 안전성 평가에 관한 다양한 문제점을 제시하였다. 400여 개소의 고속도로 교량 실측자료를 기초로 교량형식, 공용기간, 설계활하중, 외관 상태등급 및 교통량을 변수로 하여 공용 내하력을 정량적으로 비교 분석하였다. 본 연구결과는 합리적인 고속도로 교량 안전성 평가를 위한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.157-164
• /
• 2016

본 연구에서는 SI 공정 시스템에서 헬륨 가열 장치에 대한 설계와 건조 데이터 확보를 위한 파이롯 규모의 헬륨 가열 장치 시스템에 대한 예비 설계 및 해석을 수행하였다. 헬륨 가열기는 LPG연소로를 활용하도록 설계하였고, 열유동 해석을 수행한 결과, 열교환기 출구측에서 LPG 연소가스의 유속이 약 40 m/s가 되었다. 최대온도는 6개의 베플이 설치된 경우가 4개의 베플이 설치된 경우보다 높게 나타나며, 이는 6개의 베플일 때 연소가스에서 헬륨가스로의 열전달이 좋아질 것임을 의미한다. 더불어, 베플수가 많아지면 LPG 연소가스의 유량을 감소시킬 수 있어 연료비용을 저감할 수도 있음을 의미한다. 다만, 베플수를 무한정 증가시키면 입출구의 압력차가 증가되기 때문에 최적의 베플수 선정이 중요하다. 열유동 해석에 이어 수행한 구조해석에서는 헬륨의 유량을 3.729 mol/s, 출구 온도를 $910^{\circ}C$로 유지할 경우 관의 양 끝단에서 지지하는 경우 중간부분의 팽창률이 3.86 mm임을 확인하였다. LPG 연소로 헬륨 가열시스템에서 shell & tube type의 열교환기를 적용하여 $135^{\circ}C$의 헬륨이 $910^{\circ}C$로 가열하여 유출하기 위해서 약 $1300^{\circ}C$의 연소가스 온도 및 52 g/s의 연소가스 유량이 확보되어야 함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권7호
• /
• pp.5-15
• /
• 2023

수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

• 한국습지학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.149-157
• /
• 2013

기존까지 건설된 보는 대부분 보의 상단으로 월류하는 월류형 보가 주종을 이루고 있다. 월류형 보의 경우 수자원의 관리의 효과와 지금까지의 많은 연구로 인한 설계, 시공 및 유지관리 방법 등이 용이 하다는 장점이 있다. 하지만 월류형 보의 특성상 보 상단부를 통해 물이 월류되는 방식이기 때문에 상류부로부터 유입된 유사가 보 하류로 배출되지 못하고, 하상이 높아지면서 저수용량이 감소되어 점차 보의 기능을 상실하게 된다. 이와 같은 토사 퇴적 및 보의 유지관리 문제를 해결하기 위해 수문을 가진 하단방류형 보가 건설되기 시작하였다. 하지만 최근 건설된 하단방류형 보의 설계상의 문제점으로 인하여 보 하류부의 하상이 세굴되고, 세굴된 하상 때문에 구조적인 문제점이 발생되고 있다. 본 연구에서는 보의 효과적인 설계 및 운영방법을 위해 월류형 보와 하단방류형 보의 흐름의 특성, 하류부 수위 변화에 따른 도수길이분석, 보 형태에 따라 단위거리당 발생되는 비에너지 손실량을 비교 및 분석하였다. 실험분석 결과 하단방류형 보와 월류형보의 상류 조건을 동일하게 유지 시 하단방류형 보에서 도수의 길이가 Fr 값(Froude number) 3.5에서 최대 2배 길게 나타났으며, 하류 수위가 증가 할수록 도수의 길이는 점차 감소하게 되었다. 단위 거리당 발생되는 비에너지 손실량 비교 분석 결과 단위 거리당 에너지 손실량이 하단방류형 보에 비해 월류형 보가 약 2배 높게 나타나는 것으로 판단되었다. 따라서 하단방류형 시설의 경우 수공 구조물의 안전을 위해 별도의 에너지 감세시설을 별도로 검토하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.236-244
• /
• 2005

본 연구에서는 퍼지관계 및 진화론적 최적 다층 퍼셉트론에 기초한 퍼지다항식 뉴럴네트워크(FPNN)의 새로운 구조를 소개하고, 포괄적인 설계방법론을 토의하며, 그리고 일련의 수치적인 실험이 수행된다. 진화론적 최적 FPNN(EFPNN)의 구축을 위해 컴퓨터지능(CI)의 기반 기술을 이용한다. EFPNN의 구조는 규칙베이스 퍼지뉴럴네트워크와 다항식 뉴럴네트워크의 결합에 의한 유전자 최적 구동 하이브리드 시스템의 시너지 이용으로 얻어진다. 퍼지뉴럴네트워크는 EFPNN의 전체규칙 구조의 전반부에 기여하고, EFPNN의 후반부는 다항식 뉴럴네트워크를 사용하여 설계된다. EFPNN의 후반부를 위한 유전론적 최적 다항식 뉴럴네트워크의 개발은 두 최적화 기법에 의해 수행된다. 즉 구조적 최적화는 유전자알고리즘에 의해 수행되고, 파라미터 최적화는 최소자승법 기반의 학습을 통해 행하여진다. EFPNN의 성능 평가를 위해, 모델은 몇 가지 수치 예제를 이용한다. 비교에 의한 해석은 제안된 EFPNN이 이전에 제시된 다른 지능형 모델보다 높은 정확도 뿐만 아니라 좀 더 우수한 예측능력을 가지는 모델임을 보여준다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.47-54
• /
• 2020

취성파괴는 구조물 손상의 원인 중 하나로 대형사고로 발생할 가능성이 있다. -162℃의 초저온 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 취성파괴가 발생하지 않도록 반드시 이를 확인 할 수 있도록 성능검사를 하여 건설된다. 파괴역학 관점에서는 구조물의 파괴특성을 균열생성과 균열정지로 구분하고 있다. 취성균열이 발생되지 않도록 설계하고 취성 파괴가 발생하여도 취성 파괴가 정지하는 기능이 확인되는 소재가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 LNG저장탱크의 내조 소재로 널리 사용되는 9% Ni강 33mm, 37mm, 40mm 두께로 준비하여 취성균열정지 특성을 분석하였다. 기본적인 취성 충격 시험특성을 파악하기 위하여 샤르피 충격시험을 상온, -162℃, -196℃ 조건에서 수행하였다. 또한 -196℃ 환경에서 Duplex ESSO 시험을 수행하여 취성균열정지 파괴인성을 평가하고 그 결과를 분석하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 9% Ni강이 LNG저장탱크 내조소재로 적용되기에 충분한 균열정지 파괴인성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제42권4호
• /
• pp.4-19
• /
• 2009

최근 고고학적 경향 중 삼 찌는 시설인 '삼가마' 유구의 보고가 증가하고 있음에도 불구하고 전통적인 이들 시설에 대한 구체적인 복원은 보기 어렵다. 게다가 삼을 찌는 기술이 시대적으로 어떻게 변화해 왔으며, 그 내용에 대한 논의도 찾기 어렵다. 이 글은 최근 강원도 정선 지역에서 재현한 전통적인 '삼굿'을 현지조사하고 삼굿의 축조와 구조, 운용에 대한 보고서로서, 위 두 가지 질문에 앞서 '전통적인 삼굿의 실상'을 민속지적으로 설명하고자 할 것이다. '삼굿'은 삼(대마)에서 인피섬유를 얻기 위해 삼을 찌는 시설이다. 삼굿은 물가에 터를 잡고 설치하며, 불을 지펴 수증기를 발생시키는 '화집'과 삼을 쌓아 익히는 '?곳'으로 구성된다. 화집에 아래에는 굵은 통나무를 쌓고 위에는 돌을 두르듯이 쌓는다. 아래쪽 나무에 불이 붙어 돌을 뜨겁게 달구면, 달구어진 돌 위에 풀과 흙을 덮고 물을 붓게 되는데, 돌에 닿아 발생한 뜨거운 수증기는 '?곳'으로 전달되어 삼을 찌게 되는 것이다. '삼굿'은 집약적인 노동력의 동원과 함께 순간적으로 고온의 수증기를 발생시키는 것과, 이 수증기를 전달하고 효율적으로 집중하는 목적에 맞게 축조된다. 땅을 파서 축조된 삼굿은 일회성 시설이며, 사용 후 폐기된다. 삼을 찌기 위해 높은 화력을 만들지만 그 화력이 토양에 흔적을 남기기는 어려우며, 이런 이유 때문에 현재 발견되는 삼가마 유구의 존재는 세심한 주의가 필요하다. 삼굿에 대한 보다 다양한 자료가 수집되어야 하며, 삼에서 인피부(靭皮部)를 분리하는 다양한 기술을 검토해야 한다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.313-324
• /
• 2010

FRP 보강근은 현장 가공이 용이하지 않고 만곡부에서 강도가 저하되는 등 전단보강근으로 사용하기에는 해결해야 할 문제점이 많다. 전단보강을 필요로 하지 않는 구조요소에 FRP 보강근을 휨보강근으로 사용하는 것은 별 어려움 없이 적용할 수 있다. 교량 바닥판이나 복개시설의 슬래브 등은 대부분 판상 구조로 전단보강이 없는 부재들이며, FRP 보강근을 휨보강근으로 사용하는 경우에는 RC구조에 비하여 전단강도가 높지 않은 특성이 있다. 그러나 이러한 형식의 구조물에 대한 신뢰성 있는 전단강도 산정 기준이 확립되지 않은 상태이다. 이 연구에서는 FRP RC의 전단거동을 관찰한 선행연구 결과와 함께 문헌 조사를 통하여 관련 자료 211개를 축적하고, 각국의 전단강도 산정 기준과 비교 검토하였다. 분석 결과 AIJ, ISE 기준이 가장 우수하였으며, ACI 440.1R-06의 기준은 보수적인 설계를 제공하지만 분산 정도는 ISE와 유사하여 항상 일관성 있는 예측 값을 주는 장점이 있었다. 합리적인 새로운 전단강도식을 개발하기 위하여 표본자료의 전단강도를 가장 잘 설명할 수 있는 회귀모형을 구축하였으며 기존 설계식과 비교 검토하였다. 구축된 회귀모형을 기반으로 정확도가 높고 분산도가 작은 새로운 전단강도식을 제안하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제43권1호
• /
• pp.160-189
• /
• 2010

본 연구는 아직까지 학계에 보고되지 않은 논산 노성산성 일대 입석과 총석의 현황과 그 형태 및 의미를 파악하기 위한 목적으로 시도되었다. 이에 따라 노성산과 노성산성의 장소정체성과 노성산성 내외부에 산재한 입석의 분포를 파악하는 한편 입석의 밀도가 가장 높고 문화재적 보존가치가 높다고 판단되는 '총석사'를 중심으로 수석(樹石)의 배치형태 및 구성 특성을 조사 분석하였다. '신증동국여지승람' 불우조(佛宇條)에서의 '탑사(塔寺)' 존재의 언급, 탐문조사 결과 사찰의 존재설 그리고 '관음사(觀音寺)' 명의 와편 발굴 기록 등으로 미루어 볼 때 오래전부터 산성 내부에 불전이 있었던 것으로 추정되며 이는 '총석사'라는 각자와 관련되었을 것으로 추정된다. 관찰조사 결과, 산성내부에 존재하는 다수의 입석지 중 제6입석지는 수석(樹石)의 규모, 수석 구성의 복합적 경향, 주변 우물(샘) 및 방지 그리고 석문 등에 이르는 계단의 조성 흔적 등을 볼 때 총석사를 중심으로 인위적으로 조성된 공간의 성격이 강하다. 총석사를 비롯하여 삼신암, 칠성암, 대장암 등으로 각자된 5개의 수석과 관세음보살로 추정되는 선각 마애불은 동일 공간 바위 위에서 발견된 북두칠성의 성혈(星穴)과 함께 이 공간이 불교 또는 도교와 민간신앙이 결합하여 발생한 칠성신앙 및 산신신앙적 공간이었음을 유추할 수 있는 단서로 파악되었다. 총석사 입석의 실측조사 결과, 수석의 수는 총 24개로 수석고는 29~402cm, 수석폭은 48~290cm로 규모에 있어 큰 편차를 보였으며 수석간 평균거리는 23.56cm로 나타났다. 또한 입석, 평석, 산형석 그리고 영상석 등 다양한 돌을 특치(特置), 군치(群置)하여 수석하였으나 돌의 좌향은 서향(W)으로의 일관된 지향성을 보이고 있었다. 또한 국내에 알려진 정토정원의 유구와 비교할 때 수석의 배치 기법상 입석과 형상석 이외의 3개의 평석은 선원의 대표적 구성요소가 되는 좌선암의 형태를 띠고 있는 것으로 보인다. 이 중 보살암을 마주하는 평석은 삼산석(三山石)을 상징화하여 조성된 것이지만 높이 및 주변 수석 배치 여건으로 보아 참선의 목적보다는 제수를 위한 공양석으로 추정된다. 총석사 수석의 구성은 입면이나 평면구성상 천지인 삼재(三才)를 형상화한 삼존석형(三尊石形)을 바탕으로 심경미(深景美)를 추구하고자 한 것으로 보인다. 또한 부등변삼각형의 3:5:7 복합수석법으로 일정한 지향성을 보이며 배치되고 있음을 볼 때 총석사 입석군은 사원수석의 형태로 참선을 목적으로 돌짜임된 축경적(縮景的) 정원 유구로 보인다.

• 한국조경학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.161-172
• /
• 2012

본 연구는 기존에 건설된 터널 입 출구부를 중심으로 유형과 식생경관 등 주변환경에 따른 식생복구 잠재성을 파악하고 그 결과를 토대로 유형별 상세조사지를 선정하여 각 터널별 개선사항을 도출하고자 하였다. 또한 터널의 구조적 안정성을 유지하면서 경관 및 자연성을 증진시켜 향후 건설될 터널 입 출구부를 자연친화적으로 유도하려는 것이 본 연구의 의의이다. 경부고속도로, 영동고속도로, 중앙고속도로 일부 구간의 터널을 전수 조사하였다. 터널 입 출구부 유형을 갱문형식을 중심으로 면벽형과 돌출형으로 구분하고 식생경관은 층위적 관점과 자연미적 관점을 고려하여 다층동질형, 다층이질형, 단층동질형, 단층이질형, 초지형(나지형)으로 총 5개로 분류하였다. 터널의 구조적 안정성과 식생도입 가능성의 관점에서 식생복구 잠재성을 파악하였다. 구조적 안정성의 요소로는 사면높이와 법면경사를 선정하였으며, 식생도입 가능성은 생육기반 조성의 용이성을 구분하여 각 요소별 정량화 값을 부여하여 다소 변형된 정규 분포로 5개의 등급으로 식생복구 잠재성을 구분하였다. 터널 입 출구부의 유형은 면벽형이 33개소로 돌출형보다 많았으며, 식생경관은 단층이질형, 다층이질형, 초지형, 다층동질형 순이었다. 또한 식생복구 잠재성이 뛰어난 곳은 터널 입 출구부 유형이 모두 돌출형이었으며 이는 돌출된 구조물 위에 성토를 실시하고 성토사면으로 인해 주변지형과 조화를 이루었으며 사면 안정성이 확보된 상태로 생육기반 확보가 용이한 것으로 사료된다. 개선안 도출을 위해 7개의 터널을 상세조사한 결과를 보면, 터널 입 출구부는 지형, 안정성, 공사비, 유지관리 등을 총체적으로 고려하여 결정되어야함에도 불구하고 공사비 및 안정성 등이 우선시 되어 비탈면을 최소화하는 시공이 제대로 이루어지지 못하고 있는 실정이었다. 그 결과, 식생기반이 원활히 형성되지 못했으며 식생기반이 형성된 곳이어도 생태적으로 건전한 식생복구는 이루어지지 못했다. 그러므로 향후에 건설될 고속도로 터널 입 출구부는 입지 및 자연 생태 조사를 사전에 실시하여 설계에 반영하도록 하고 훼손면적 범위를 최소화하는 터널 입 출구부 유형을 지역의 특성에 맞게 적용되어야 할 것이다. 또한 안정성을 기초로 한 적극적 식생복원 기법을 도입하여 생태적으로 건전하고 지역의 특색에 맞는 터널 건설이 되어야 할 것이다.