• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.127-135
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• 2006

본 연구는 포장재의 높은 온도로 인해 발생하는 교량의 구조거동을 해석대상모델로 선택하여 열효과로 인한 변형이론를 정리하고 시공단계별 포장에 따른 교좌장치의 열 효과를 고려한 근사법의 제시를 연구목적으로 한다. 일반적으로 열영향은 대상 구조물의 형상, 크기 및 경계조건과 시간에 종속되는 대표적인 초기응력문제이다. 본 연구는 열영향을 시간에 독립된 초기응력문제로 가정하고 이를 등가의 초기하중으로 변환하여 이동하중처럼 재하함으로서 교좌장치에 발생하는 반력 및 변위에 대한 영향선 해석을 수행하였다. 임의로 선정한 연속된 포장구간에 대해 계산된 영향선을 이용하여 교좌장치들에 발생하는 열영향을 최소화하는 최적의 시공단계를 결정하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2061-2078
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• 2006

The main purpose of this paper is to establish the high temperature structural integrity evaluating procedures for the next generation reactors, which are to be operated at over 500$^{\circ}C$ and for 60 years. To do this, comparison studies of the high temperature structural design codes and assessment procedures such as the ASME-NH (USA), RCC-MR (France), DDS (Japan), and R5 (UK) are carried out in view of the accumulated inelastic strain and the creep-fatigue damage evaluations. Also the application procedures of the ASME-NH rules with the actual thermal and structural analysis results are described in detail. To overcome the complexity and the engineering costs arising from a real application of the ASME-NH rules by hand, all the procedures established in this study such as the time-dependent primary stress limits, total accumulated creep ratcheting strain limits, and the creep-fatigue damage limits are computerized and implemented into the SIE ASME-NH program. Using this program, the selected high temperature structures subjected to two cycle types are evaluated and the parametric studies for the effects of the time step size, primary load, number of cycles, normal temperature for the creep damage evaluations and the effects of the load history on the creep ratcheting strain calculations are investigated.

• 수산해양기술연구
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• 제46권1호
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• pp.70-81
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• 2010

A mathematical model is formulated to study the effect of wall mass on the thermal performance of four different houses of different construction. This analytical study was motivated by the experimental work of Burch et al. An analytical solution of one -dimensional, linear, partial differential equation for wall temperature profiles and room air temperatures is obtained using the Laplace transform method. Typical Meteorological Year data are processed to yield hourly average monthly values. These discrete data are then converted to a continuous, time dependent form using a Fast Fourier Transform method. This study is conducted using weather data from four different locations in the United States: Albuquerque, New mexico; Miami, Florida; Santa Maria, California; and Washington D.C. for both winter and summer conditions. A computer code is developed to calculate the wall temperature profile, room air temperature, and energy consumption loads. Three sets of results are calculated one for no auxiliary energy and two for different control mechanism -- an on-off controller and a proportional controller. Comparisons are made for the cases of two controllers. Heavy weight houses with insulation in mild weather areas (such as August in Santa Maria, California) show a high comfort level. Houses using proportional control experience a higher comfort level in comparison to houses using on-off control. The result shows that there is an effect of mass on the thermal performance of a heavily constructed house in mild weather conditions.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.759-767
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• 2000

본 연구는 화재발생후에 시간경과에 따른 콘크리트충전 강관기둥의 내력변화를 파악하고 인장강도시험을 통해 내화실험이전과 후의 항복강도, 인장강도, 평균연신율 및 탄성계수 등에 대하여 각 단계별 하중에 따른 변형률을 비교측정하였다. 화재를 입은 강관내의 충전콘크리트의 물성변화(압축강도 및 탄성계수시험)를 파악하기 위하여 화재실험후 강관중심부에서 코아시험체를 채취하여 압축강도를 측정하고 탄성계수의 측정은 응력에 의한 변형률을 측정하였으며, 대상실험체의 화재온도를 추정하기 위하여 시차열분석을 실시하였다. 이러한 실험결과로부터 얻어진 자료를 평가하여, 향후 콘크리트 충전강관의 내화설계 구조규준제정에 필요한 기초자료를 제시하는데 그 목적이 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제28권1호
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• pp.165-191
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• 1990

Although a number of studies have been performed to assure that residual stress caused by a mismatch of alloy porcelain thermal expansion can contribute to clinical failure of a ceramometal restoration, the interactive influence of cooling rate on the magnitude of thermal expansion difference and on bond strength between them have not been extensively analyzed. The objective of this study was to determine the influence of cooling rate and the number of firing cycles on the expansion mismatch and the flexural failure resistance of metal porcelain strip. Tested alloys included one Pd-Ag alloy, one Ni-Cr-Be alloy with two kinds of porcelain, Vita and Ceramco. Metal specimens were cast into rods with a height of 13mm and a diameter of 5mm. Subsequently, the castings were subjected to scheduled firing cycles without porcelain. And the porcelain specimens after being fired were trimmed into a bar with a final dimension of $5{\times}5{\times}25mm$. Thermal expansions of the alloys and porcelains were measured by using a push rod or a differential dialometer respecitvely. Porcelain glass transition temperatures and expansion values were derived alloy-porcelain pairs were assessed by comparing expansion values of the components at a porcelain glass transition temperature. Calculations were made using combinations of a Ni-Cr alloy or Pd-Ag alloy with each of two porcelain products. Metal-porcelain strip specimens were subjected to four point loading in an Instron testing machine until crack occured at the metal-cramic interface at the time of sharp decrease of load on recorder. On the basis of this study, the following conclusions may be stated: 1. Regardless of the kinds of ceramometal combinations, both of calculated and experimental data revealed that the double fired specimens exhibited a significantly lower flexural strength. 2. By the rise of the amount of mismatch, bond strength were decreased. 3. Thermal expansion value of Pd-Ag alloys were higher than that of Ni-Cr alloys. 4. Expansion curves of metal were proportional to the increase of temperature and were not affected by the experimental conditions, however porcelains did not show the same magnitude of metal, and a shift of the glass transition temperature to higher temperatures was observed when cooled rapidly 5. Alloy-porcelain thermal compatibility appeared more dependent on the porcelain than the alloy.

• 대한치과보철학회지
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• 제29권1호
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• pp.111-137
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• 1991

Although a number of studies have been performed to assure that residual stress caused by a mismatch of alloy porcelain thermal expansion can contribute to clinical failure of a ceramometal restoratoin, the interactive influence of cooling rate on the magnitude of thermal expansion difference and on bond strength between them have not been extensively analyzed. The objective of this study was to determine the influence of cooling rate and the number of firing cycles on the expansion mismatch and the flexural failure resistance of metal porcelain strip. Tested alloys included one Pd-Ag alloy, one Ni-Cr-Be alloy with two kinds of porcelain, Vita and Ceramco. Metal specimens were cast into rods with a height of 13mm and a diameter of 5mm. Subsequently, the castings were subjected to scheduled firing cycles without porcelain. And the porcelain specimens after being fired were trimmed into a bar with a final dimension of 5 x 5 x 25mm. Thermal expansions of the alloys and porcelains were measured by using a push rod or a differential dialometer respectively. Porcelain glass transition temperatures and expansion values were derived alloy- porcelain pairs were assessed by comparing expansion values of the components at a porcelain glass transition temperature. Calculations were made using combinations of a Ni-Cr alloy or Pd-Ag alloy with each of two porcelain products. Metal- porcelain strip specimens were subjected to four point loading in an Instron testing machine until crack occured at the metal-cramic interface at the time of sharp decrease of load on recorder. On the basis of this study, the following conclusions may be stated : 1. Regardless of the kinds of ceramometal combinations, both of calculated and experimental data revealed that the double fired specimens exhibited a significantly lower flexural strength. 2. By the rise of the amount of mismatch, bond strength were decreased. 3. Thermal expansion value of Pd-Ag alloys were higher than of Ni-Cr alloys. 4. Expansion curves of metal were proportional to the increase of temperature and were not affected by the experimental conditions, however porcelains did not show the same magnitude of metal, and a shift of the glass transition temperature to higher temperatures was observed when cooled rapidly. 5. Alloy- porcelain thermal compatibility appeared more dependent on the porcelain than the alloy.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.