• Tribology and Lubricants
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• 제38권1호
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• pp.8-14
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• 2022

Amorphous carbon (a-C) has excellent wear resistance and, therefore is used as a coating to protect numerous mechanical components to prolong their lifetimes. Among the a-C coatings, diamond-like carbon (DLC) and DLC-containing silicon (Si-DLC) receive extensive attention owing to their enhanced wear resistance and low frictional characteristics. In this study, the friction and wear characteristics of DLC and Si-DLC coatings are analyzed. For comparative analysis, DLC-coated and Si-DLC-coated vanes are utilized with the counterpart of a roller for the friction tests. Since the lubricated mechanical components are generally vulnerable to wear when a lubricant film does not form properly, friction tests are conducted under boundary lubrication conditions to promote wear. A cylinder-on-cylinder type tribometer is used to perform the friction tests with various normal load conditions. After the friction test, a 3D laser confocal microscope is used for quantifying the wear volume to calculate the wear rate of each specimen. Consequently, the DLC-coated specimen shows a lower coefficient of friction (COF) and wear rate than the specimen without the coating, while the Si-DLC coating shows a higher COF than the bare specimen. The results of this study are expected to contribute to improving the efficiency and reliability of compressors.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.89-100
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• 2007

본 연구에서는 건조 고결층이 형성된 준설 매립 지반의 지반 개량 및 보강을 위한 시공 초기 단계에서 지반의 안정성과 장비의 주행성 평가 시 고려되는 지지력 산정과 관련하여 다양한 실내 및 현장 시험을 수행하였다. 지반조사를 통해 기본물성 특성을 파악하였고 현장 베인 시험 및 일축압축 직접전단시험을 통하여 지반의 깊이별 강도분포와 고결층의 강도 특성 및 응력-변형률 거동을 살펴보았다. 또한 지반의 지지력 평가와 하중-침하 곡선 및 파괴형태를 파악하기 위하여 평판재하시험을 수행하였다. 기존의 2층 지반 지지력 산정 기법을 이용하여 지지력을 산정하였으며 이를 평판재하시험 결과와 비교하여 지지력 산정 기법의 적용 방법에 대하여 논의해 보았다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권4호
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• pp.71-79
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• 2023

In the field of agricultural machinery, various on-field tests are conducted to measure design load for optimal design of agricultural equipment. However, field test procedures are costly and time-consuming, and there are many constraints on field soil conditions due to weather, so research on utilizing simulation to overcome these shortcomings is needed. Therefore, this study aimed to model agricultural soils using discrete element method (DEM) software. To simulate draft force, predictions are made according to travel speed and compared to field test results to validate the prediction accuracy. The measured soil properties are used for DEM modeling. In this study, the soil property measurement procedure was designed to measure the physical and mechanical properties. DEM soil model calibration was performed using a virtual vane shear test instead of the repose angle test. The DEM simulation results showed that the prediction accuracy of the draft force was within 4.8% (2.16~6.71%) when compared to the draft force measured by the field test. In addition, it was confirmed that the result was up to 72.51% more accurate than those obtained through theoretical methods for predicting draft force. This study provides useful information for the DEM soil modeling process that considers the working speed from the perspective of agricultural machinery research and it is expected to be utilized in agricultural machinery design research.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권3호
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• pp.46-55
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• 2024

In the agricultural machinery field, load analysis is mostly done through field tests. However, field tests are time-consuming and costly. There are also limitations in test conditions due to weather conditions. To overcome these environmental limitations, research on load analysis through simulation in a virtual environment is actively being conducted. This study aimed to select the most appropriate soil particle size for modeling by analyzing the effect of soil particle size on the prediction of draft force of the implement using simulation and soil particle modeling in a virtual environment with the discrete element method (DEM) software. The accuracy was verified by simulating the draft force for the same moving speed by soil particle size. For soil particle modeling, DEM soil modeling was performed by designing soil property measurement procedure. Soil particle correction was performed with a virtual vane shear test. Average DEM simulation results showed an error of 27.39% (19.43~40.66%) compared to actual measured data. The possibility of improvement was confirmed through additional research. Results of this study provide useful information for selecting soil particle size in soil modeling using DEM from the perspective of agricultural machinery research.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권7호
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• pp.33-43
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• 2010

한반도 남해안 부산지역의 해성점토에 대하여 물리적 특성을 사전 파악하고, 지반 강도정수의 상관성을 분석하기 위하여 비교적 신뢰성이 크다고 할 수 있는 대형 항만공사 자료를 활용하였다. 분석자료의 정도를 높이기 위하여 해성점토만을 대상으로 하였다. 통일분류법으로 ML, MH, CL, CH, ML-CL에 해당되는 자료는 분석대상에 포함하였으며, SC로 분류되는 자료는 분석대상에서 제외하였다. 지반강도 특성에 대한 분석은 일축압축시험, 삼축압축시험, 현장베인시험 결과에 의한 비배수 전단강도, 예민비, 유효마찰각에 대하여 분석하였으며, 자료분석시 통계분석을 통하여 이상치를 제거하였으며, 또한, 교란도분석을 수행하여 결과에 대한 신뢰성을 높이고자 하였다. 상관관계 분석에서는 선형회귀분석을 수행하여 깊이에 따른 비배수전단강도의 상관관계를 검토하였다. 또한, 동일한 위치에서 수행된 일축 및 삼축압축시험 자료를 분석하여 비배수전단강도의 상관관계식을 도출하였으며, 그 결과 심도와 비배수전단강도는 $S_u=0.015148D+0.04624$의 관계를 보이며, 삼축압축시험에서 구한 비배수 전단강도가 일축압축시험에서 구한 비배수전단강도의 1.26배 정도 크게 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.65-76
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• 2014

해안지역의 연약지반을 개량하기 위하여 연약지반 위에 모래를 포설하거나 모래다짐말뚝을 시공할 경우 점토와 모래가 서로 섞이는 경우가 많으며, 풍화된 사면의 표층에도 모래나 자갈 섞인 세립토가 많이 존재한다. 본 연구에서는 이와 같은 혼합토에 포함된 모래 함유량의 증가에 따른 점토의 액소성한계 및 전단강도 변화에 대해 연구하였다. 먼저 카올리나이트와 벤토나이트에 모래 함유량을 0, 9, 17, 23, 29, 33, 또는 50%까지 증가시키면서 액소성한계시험을 실시하였으며, 모래 함유량이 증가함에 따라 액소성한계는 감소하는 경향을 보였다. 다양한 모래 함유량을 가진 카올리나이트와 벤토나이트에 함수비를 10% 또는 20%씩 단계적으로 증가시키면서 토베인시험기를 이용하여 비배수전단강도를 측정하였다. 동일한 모래 함유량을 가진 공시체의 경우 특정 함수비에서 비배수전단강도가 급격히 감소하였으며, 공시체 내 모래 함유량이 증가할수록 배수가 발생하면서 비배수전단강도는 감소하였다. 한편 동일한 조건의 혼합토에 대한 직접전단시험을 실시하여 모래 함유량의 증가에 따른 점토-모래 혼합토의 점착력 및 내부마찰각을 측정하였다. 점토 내 모래 함유량이 증가함에 따라 점착력은 감소하였으며, 내부마찰각은 증가하는 경향을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.579-587
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• 2012

서울 지하철 지하역사의 평상시 및 비상시(화재시)의 급배기 효율을 조사하기 위하여 대표적인 대심도역사인 신금호 역사를 선정하여 설계 용량 대비 실제 용량을 계측하여 비교분석 하였다. 신금호 역사는 심도가 43.6m(서울에서 3번째 깊이) 이며, 지하8층의 섬식 승강장과 지하 1,2층의 대합실로 이루어져 있다. 승강장과 대합실을 연결하는 통로는 1개의 비상계단을 사용하도록 되어있다. 실험을 위하여 열선유속계, capture hood, 풍향풍속계 및 데이터 수집장치 등을 이용하여 자동 계측하였다. 실험 결과 평상시 대합실에서는 급기량 및 배기량이 설계치에 비하여 실측치가 각각 34% 및 46% 감소된 환기량을 보였으며, 승강장에서는 급기량 및 배기량이 각각 66% 및 38% 감소된 환기량을 보였다. 비상시에서는 대합실에서 급기량이 42% 감소, 승강장에서는 배기량이 28% 감소된 것으로 조사되었다. 따라서 평상시에는 역사에서의 공기질 악화 및 비상시에는 제연능력 약화가 예상된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.41-49
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• 2017

본 연구에서는 부산 신항에서 지표면 근처의 상부 점토의 유사 과압밀 특성과 연계한 비배수전단강도를 평가하기 위하여 현장베인 및 피에조콘관입시험을 실시하였다. 일축압축 및 현장베인시험 결과를 이용하여 비배수전단강도($s_u$)와 유효상재압과의 상관관계식 $10+0.262{\sigma}^{\prime}v_0$(kPa)이 얻어졌다. 표준압밀시험결과로부터 7m 심도까지 과압밀비(OCR) 1.9 정도이며, 심도가 깊어질수록 정규압밀상태의 과압밀비(OCR) 1.0에 근접한 경향이 얻어졌다. Hanzawa(1983)에 따르면, 정규압밀된 자연퇴적 점토지반에서도 화학적 결합 작용 등에 의한 연대효과로 인해 지표면에 가까운 위치에서 과압밀 경향을 보이는 것으로 제시되었다. 이러한 개념 하에서, 부산점토 지반은 지표면에서부터 화학적 결합작용으로 인해 10kPa의 비배수전단강도가 유효상재압에 관계없이 발휘되며, 정규압밀상태의 강도증가율은 0.262로 추정할 수 있다. 이에 대해 퇴적 환경 변화로 인해 지표면에 가까운 위치에서 화학적 결합 작용에 의한 유사 과압밀 경향이 발생되었는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.15-24
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• 2001

피에조콘 관입시험(Piezocone Penetration Test, CPTu)으로부터 점성토의 비배수 전단강도를 산정하기 위해서는 피에조콘 계수가 필요하다. 피에조콘 계수는 경험적 방법(기준 시험 방법에 의한 비배수 전단강도와 피에조콘 시험 결과와의 직접 비교에 의하여 결정)에 의해 결정된 값들이 일반적으로 사용된다. 그러나, 경험적인 피에조콘 계수와 관련한 기존의 연구들은 거의 대부분 특정 지역에 대한 값일 뿐 아니라 지반의 공학적 특성이나 지반의 불균질성 등과의 상관관계 분석이 아직까지 미흡하기 때문에 국내 지반에 그대로 적용하기에는 무리가 따를 수 있다. 본 연구에서는 10개 지 역 총 46회의 피에조콘 관입시험 결과를 현장베인시험 및 실내삼축시험으로부터 구한 비배수 전단강도와 비교하여 국내 점성토 지반의 경험적인 피에조콘 계수를 산정하였다. 기존 제시 값들과 비교함과 아울러 그 신뢰성을 분석하고, 소성지수와 과압밀비와의 상관성 및 기준 전단시험 방법에 따른 영향에 대하여 연구하였다. 연구 결과, 다양한 지반 조건에 대하여 얻어진 피에조콘 계수는 평균값을 그대로 적용하기에는 값의 분포 범위가 너무 넓은 것으로 나타났다. 따라서 피에조콘 계수와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타난 과압밀비에 따라 구분하여 피에조콘 계수를 적용하는 것이 합리적이며, 이 때 필요한 피에조콘 계수를 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.983-989
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• 2013

본 연구에서는 하나의 장치 내에서 "싸이클론-관성충돌-여과포 집진"이 동시에 이루어지는 멀티 집진기의 집진 효율을 극대화시키기 위한 설계 조건을 검토하였다. 먼저 싸이클론의 입구 형상에 대한 수치 해석 결과, 접선 유입식 입구에 가이드 베인을 추가로 설계한 경우 선회류의 회전수가 많고 강하게 형성되어 사이클론부에서 조대입자의 유선 이탈을 촉진시키는데 매우 효과적인 것으로 예측되었다. 그러나 사이클론의 하단부가 벤츄리 모양이기 때문에 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름이 호퍼 하단까지 지속되어 분진의 재비산 가능성이 있는 것으로 나타났다. 이에, 사이클론부 하단의 벤츄리를 제거하며 분진 재비산 문제는 해소 가능할 것으로 나타났다. 충돌 차단형 배플의 간격을 조정하여 통과유속을 빠르게 한 결과, 충돌 효과는 더욱 증가할 것으로 예측되었으나 탈리 분진이 간섭을 받을 수 있는 문제점이 예상되어 배플은 기본 설계안대로 유지하는 것이 바람직할 것으로 나타났다.