속도 4km/s 이상인 초고속 제트의 관통 깊이는 제트와 표적의 밀도 비를 통해 기술된다. 반면에 동일한 밀도인 경우 표적들 사이의 강도 차이는 관통 깊이 차이에 영향을 주지 않는다. 본 연구는 초고속 제트의 "강도 무관성"에 관한 연구를 다룬다. 이를 위해 초고속 성형작약탄두 제트(SCJ)에 의해 발생된 크레이터 압력의 변화를 유한요소해석을 통해 계산하고, 철강소재의 polymorphic 상변이 발현 가능성을 조사하였다. 결과적으로 초고속 제트는 표적 크레이터에 polymorphic 상변이를 일으킬 수 있고, 이로 인한 표적의 파괴 인성 저하가 강도 무관성의 원인으로 예측된다.
경부 1구역은 주요혈관과 식도, 기관 등 생명 유지 기관들이 조그만 구역 속에 밀집되어 있고 접근하기도 힘들어서 경부 1구역 관통상 시에 위중할 수 있는데 특히 혈관 손상이 발생할 경우 생명이 위협받을 수 있다. 따라서 정확한 손상 정도의 평가 후 적극적이고 신속한 외과적인 조치를 취해야 한다. 경부 1구역의 관통상에 의한 혈관 손상을 치험 하였기에 보고한다.
관통형 그물감의 강도를 추정하기 위한 기초로서, 그물실의 강도가 관통마디에서 감소하는기구 및 주름을 주었을 때의 관통마디의 강도를 조사하고, 이들 강도를 매듭의 강도와 비교하였다. 실험에는 vinylidene(mono-f.), polyester(multi-f.) 및 nylon(multi-f.와 spun) 그물감이 사용되었으며, 관통마디의 시료는 이들 그물감을 계단하여 준비하였고, 또한 매듭은 이들 그물감의 다리로 만들어졌다. 실험 결과, 그물실의 강도가 관통마디에서 감소하는 원인은 마디에서의 편자사간의 마찰력으로 인해 마디의 첨단, 즉 마디와 다리와의 경계에 위치한 섬유들이 장력에 의해서 재분포하는데 마찰력만큼 저항을 받게 되고, 따라서 마찰력만큼 강도가 감소하는 것이라고 해석되었다. 그러나, 그 감소의 정도는 filament 그물실의 경우 $5\%$ 이내이고, spun 그물실의 경우는 $5\~10\%$ 정도여서, 마디의 감도는 근사적으로는 그물실의 강도로 표시해도 좋을 것 같았다. 주름을 주었을 애의 관통마디의 강도는 연접하는 두개의 다리가 이후는 각 $\varphi$가 $90^{\circ}$에서 최소치를 가지는 포물선상에서 변화하는 경향이었지만, 그 최소치는 강도의 감소가 가장 큰 습막의 spun 실에서 $\varphi$가 $0^{\circ}$때의 강도의 약 $94\%$이어서, filament 그물실의 관통마디의 강도는 $\varphi$의 변화에 관계없이 거의 일정하다고 간주해도 좋을 것으로 추찰되었다. 따라서, filament 그물실의 관통마디의 강도는 주름을 준 경우이거나 안준 경우거나를 불문하고, 그물실의 강도로 표시해도 좋을 것 같았다. 관통마디의 강도를 매듭의 강도와 비교한 결과, 매듭의 강도는 관통마디의 강도의 약 $70{\pm}5\%$로 나타났다.
원자력발전소 구조물을 포함하여 플랜트 구조물에서는 사용 중 설비보강을 위하여 벽체 및 슬래브에 관통부를 신설하는 경우가 빈번히 발생하고 있으며, 관통부 설치작업 중에 철근이 절단되는 사례가 일부 발생하고 있다. 이 관통부들은 설계 또는 건설 단계에서 고려된 것이 아니므로 설치 중 발생한 철근의 절단은 사실상 구조물의 손상이기 때문에, 관통부 주변 응력 전이범위 또는 유효폭을 고려한 구조물의 건전성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 가동중인 원자력발전소 벽식 건물의 전단벽에 관통부를 신설할 경우에 발생하는 철근 절단의 영향을 평가하기 위하여 다양한 비선형 해석과 정적 가력 실험을 수행하였다. 그리고 관통부 신설과 철근의 절단으로 인한 벽체의 강성저하와 관통부 주변 철근의 응력 및 변형률 분포를 평가하였다.
정부 기관 및 식도 관통 손상은 높은 이환율과 사망률을 동반할 수 있으므로 적절한 진단 및 치료방법을 선택하는 것이 중요하다. 기관 및 식도의 복합손상을 가진 한 환자에서 체외 순환을 이용해 봉합수술을 시행하였고 만족할 만한 결과를 얻었다. 경부의 깊은 손상으로 인한 출혈과 감염을 미리 조치할 수 있다면 기관과 식도의 관통산 때 체외순환을 이용하여 수술하는 srjt이 안전한 치료방법이 될 수 있다고 생각된다.
국내 대부분을 차지하고 있는 NATM의 주요원리는 주변지반의 지보효과를 활용하는 터널굴착공법이다. 따라서 실제 지반조건이 원설계조건 보다 역학적으로 불량한 경우 보강공법의 적용은 필수적이라 할 수 있으나, 합리적인 설계변경은 현실적으로 쉽지 않은 실정이다. 또한 현실적인 이유로 양방향으로 터널을 관통하는 설계법과 달리 종종 1방향 굴진으로 터널을 관통하는 경우가 있다. 그러나 이러한 1방향 굴진은 불가분 굴진 종점부에서 저토피 갱구를 향하게 되므로, 지반이 연약한 경ㅇ우 막장 붕괴의 위험이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 본 터널은 설계 시 갱구부 지반을 풍화암과 연암으로 보고 설계 하였으나, 실제 굴착 시 확인된 지층은 핵석을 포함한 실트질모래(SP-SM)로 판명되었다. 더구나 터널굴진 방향에 있어서도 양방향 굴착이 아닌 저토피 갱구를 향한 1방향 굴진을 실시하였으며, 이러한 시공 중에 터널관통을 불과 19m 남겨둔 갱구부에서 막장부괴와 동시에 상부사면 함몰이 발생하였다. 본 연구는 토사터널 갱구부 1방향 굴진 시 발생한 막장붕괴 보강사례로서, 지상보강(시멘트밀크 그라우팅)과 갱내보강(방사상 FRP보강그라우팅) 그리고 인버트폐합을 실시하여 성공적으로 터널시공을 완료한 사례연구이다. 본 사례는 향후 토사터널 갱구부의 설계와 시공에 유용한 참고자료가 될 것이다.
콘크리트충전강관(Concrete Filled Tube 이하 CFT)구조는 강관 속에 콘크리트를 충전시킨 구조물로서 강관은 콘크리트를 구속시켜 압축내력을 증가시키며 콘크리트는 강관의 국부좌굴을 감소시키는 역할을 한다. CFT구조의 기둥-보 접합부는 강관의 국부좌굴을 방지하기위해 다이아프램이 필요하다. 외측다이아프램 형식은 관통다이아프램 형식보다 콘크리트의 충전성이 좋으나 시공성과 건축설비와 공조하는 측면에서 불편함이 있다. 이 연구는 원형CFT구조의 접합부의 상, 하부에 각각 다른 형식의 다이아프램을 적용시켜 콘크리트 충전성을 개선시킨 구조의 구조성능을 실험과 유한요소해석 프로그램을 통하여 알아보았다. CFT구조 접합부의 상부 다이아프램은 외측다이아프램 형식으로 하고 하부 다이아프램은 관통다이아프램 형식으로 하였다. 이것은 건축물에서 바닥슬래브가 있으므로 상부 다이아프램은 바닥슬래브와 일체가 되고 하부 다이아프램으로 관통다이아프램을 적용하여 건축설비와의 마찰을 피하고자 한 것이다. 결과적으로 충전성을 개선시킨 CFT구조의 구조성능은 상, 하부 모두 관통다이아프램을 적용한 구조와 비교하면 동일 하다는 것을 알 수 있다.
자상에 의한 기관, 식도, 척수 관통상은 발생빈도가 낮은 손상으로 점차 그 빈도는 줄어드는 추세이다. 그러나 일단 발생하면 매우 심각한 증상을 유발하여 생명의 위험을 초래하고, 많은 합병증을 야기하기 때문에 조기에 진단하여 외과적으로 치료하는 것이 가장 바람직하다. 본 저자는 60세의 남자 환자가 자신의 목에 과도로 자상을 입혀 발생한 기관 및 식도 열상, 그리고 척수 손상에 의한 하반신 마비의 치험 사례를 보고하는 바이다.
CFT구조의 기둥-보 접합부는 강관의 국부좌굴을 방지하기위해 다이아프램이 필요하다. 외측다이아프램 형식은 관통다이아프램 형식보다 콘크리트의 충전성이 좋으나 시공성과 건축설비와 공조하는 측면에서 불편함이 있다. CFT구조 접합부의 상부 다이아프램은 외측다이아프램 형식으로 하고 하부 다이아프램은 관통다이아프램 형식으로 하였다. 이것은 건축물에서 바닥슬래브가 있으므로 상부 다이아프램은 바닥슬래브와 일체가 되고 하부 다이아프램으로 관통다이아프램을 적용하여 건축설비와의 마찰을 피하고자 한 것이다. 결과적으로 충전성을 개선시킨 CFT구조의 구조성능은 상, 하부 모두 관통다이아프램을 적용한 구조와 비교하면 동일하다는 것을 알 수 있다.
항공우주시스템에서 절단/분리 시스템에 널리 사용되는 선상성형장약은 복합화약 충전량의 불균일로 인해 과량의 복합화약을 충전해야 하며 제작 공정의 특성상 라이너 및 복합화약 형상을 자유자재로 조절하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위하여 라이너를 단독으로 제작하여 균일한 복합화약량을 충전할 수 있는 정밀선상성형장약에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 정밀선상성형장약이 적정 복합화약량을 갖도록 설계하고 설계된 정밀선상성형장약의 최적 침투 관통 성능을 확인하기 위하여 라이너로부터 표적까지의 거리에 단차를 두어 이격거리에 따른 침투 관통 성능시험을 수행하였다. 정밀선상성형장약의 침투 관통 성능시험 결과를 바탕으로 AUTODYN 기반의 수치 해석 환경을 구축하였다. 수치해석 및 시험 결과의 비교 분석을 통해 정밀선상성형장약의 침투 관통 메커니즘과 특성을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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