An analytical study was conducted using the Galerkin technique to determine the behaviour of thin fibre-reinforced and laminated composite pipes under soil pressure. Geometric nonlinearity and material linearity have been assumed. We assumed that vertical and lateral soil pressure are proportional to the depth and lateral displacement of the pipe respectively. And we also assumed that radial shear stress is negligible because the ratio of the thickness to the radius of pipe is very small. We, in this paper, discuss the effect of the number of layer, fiber orientation, and soil property.
땅 속에 있는 자연자원을 탐사하고 그 암반의 상태, 지하매설물 등을 찾는 학문인 응용지구물리학을 사업과 연결해 '지하정보기술'을 창업한 조철현박사. "앞으로 토목건설분야에서 합리적인 설계를 하기 위해서 지구물리탐사가 필수적"이라는 조박사는 건설공사가 정확한 사전지지조사로 안전시공은 물론 공사비 절감 등 효과를 거둘 것이라고 말하고 있다.
응답변위법에서 이용되는 동지반강성계수의 적절한 평가법에 대한 제안을 하였다. 현재까지의 지진피해조사 및 장기간의 지진관측사례는 지반이 공진할 때의 변형모드가 지중구조물의 피해에 가장 직접적으로 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 지중구조물의 축방향의 지반의 변형모드와 그 타월 진동수를 특정하여 동지반강성계수를 평가했다. 동지반강성계수는 지반의 공진상태를 상정하고 있기 때문에 결과로써 지진파의 축방행 파장의 영향을 받지 않고, 관상구주물의 반경과 표층두께의 비, 표층두께에 대한 구조물의 매설위치, 표층지반과 기반의 임피단스비 라고 하는 3개의 무차원 변수에 의해 표현된다.
비무장지대에 매설되어 있는 100만여개의 지뢰와 북괴의 호전적인 태도를 감안한다면 전시에 전투력 발휘를 보장하기 위한 전력화 측면에서 그리고 인도주의적 측면에서 우리군도 정책적으로 추가적인 지뢰제거장비의 연구개발에 관심을 기울여야 하겠다. 지뢰제거장비는 1종류만 사용한다면 100% 지뢰제거에는 제한이 따르며 기계식, 전자기식, 폭파식, 비폭파식 장비를 종합적으로 운용하여 전시 기동부대에 기동성을 보장하고 또한 군사작전지역이 아닌 지역에서 지뢰로 인한 민간 사상자를 방지하고 통일에 대비할 수 있도록 지뢰탐지 및 제거장비개발 획득에 박차를 가해야 하겠다.
매설된 강관의 피복이 손상되는 경우에는 부식이 발생할 수 있고, 부식으로 인한 핀홀이 발생하여 가스누출사고가 발생할 수도 있다. 미국과 영국 등 국외에서는 이를 방지하기 위하여 DCVG 또는 ACVG 등을 이용하여 매설된 배관의 피복손상을 탐측하고 이상부위에 대하여 직접 굴착을 통해 배관외면부식여부 등을 확인하고 필요시에는 보수를 하고 있다. 이를 외면부식 직접평가법(ECDA)이라 하며, NACE 기준 등에서 ECDA에 대한 기준을 규정하고 있다. 국내의 경우에는 2014년 중압배관의 정밀안전진단 제도를 도입하면서 KGS 코드에 외면 부식직접평가에 대한 내용을 포함하여 규정하고 있다. 본 연구에서는 매설배관의 외면부식을 탐측할 수 있는 장비를 개발하고, 개발된 장비의 실증시험을 위한 배관시험장을 구축하였다. 또한, 개발된 장비의 성능을 입증하기 위하여 배관 시험장에서 현장 실증시험을 실시하였다. 현장 실증 시험은 개발된 장비와 국내에 도입되어 사용중인 국외 장비와의 피복결함 탐측 성능 비교시험으로 실시하였다. 개발한 장비를 이용하여 매설배관 탐측 시험을 실시한 결과, 개발한 장비는 미국이나 영국에서 개발되어 국내에 보급되어 사용중인 장비에 비해 훨씬 사용이 편리하고 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.
최근 뇌보호용 접지시스템 심매설 봉전극을 사용하는 경우가 늘고 있다. 심매설 봉전극의 경우에는 수직으로 깊게 봉전극을 시설하기 때문에 메시그리드 전극에 비해 장소의 제약을 덜 받는 장점이 있지만 국지적인 대지저항률에 의해 접지임피던스가 크게 변동하므로 설계시에 세밀한 대지구조의 분석이 필요하다. 기존의 Wenner법에 의한 대지저항률 측정은 널리 사용되는 방법이지만 국지적인 대지저항률의 변화를 알아내기가 불가능하였고 또한 겉보기 대지저항률로 측정결과가 나타나므로 정확한 깊이를 예측하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 96채널 측정설비를 이용하여 대지구조를 2-D 이미지로 분석하였으며, 뇌보호용 심매설 전극을 효과적으로 설계하기 위해 국지적인 대지저항률 변동 및 대지층 깊이의 분석을 시도하였다. 대지저항률의 2-D 이미지 분석은 Wenner alpha법, Dipole-dipole법, Schlumberger법을 사용하였으며, 분석결과를 토대로 기존의 Wenner 1-D법으로 측정한 결과를 CDEGS로 분석한 대지구조와 비교하였다.
소형 송수신기를 이용하는 전자탐사 방법은 이제까지 주로 금속탐지기와 같이 지하전도체의 매립위치 탐지 및 전기전도도의 정성적인 변화를 해석하는데 사용되어 왔다. 그러나 최근 들어 토목, 환경분야에서 전기전도도가 비교적 높은 지역에서의 매설물의 탐지 및 전기전도도 분포를 영상화하는 기술의 수요가 늘어남에 따라 이러한 전자탐사의 적용 및 정량적인 해석방법에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이 연구에서는 이러한 전자탐사법의 탐사 기초원리를 간략히 소개하고, 실증 시험 지역에서 얻어진 자료를 토대로 전도성 매설물의 탐지 및 지하 전도도 분포 영상화의 실 예를 보여주었다. 이 연구를 통하여 향후 이러한 소형루프를 이용하는 다중주파수 전자탐사 장비가 전도성 매질이 존재하는 탐사 지역에서 신속하고 정확한 탐사 방법으로 활용될 수 있음을 보여주고자 하였다.
베딩조건에 따라 강성재질의 지중매설관 주변에 작용하는 토압분포와 크기를 조사하기 위하여 초경량재료인 EPS블록을 매설관의 상부 또는 하부에 여러 가지 조건으로 설치한 다음 주문진 표준사로 복토하여 토압과 침하량을 측정하는 원형의 대형토조시험을 실시하였다. 실험결과 EPS 베딩재를 설치하지 않은 경우 매설관 바닥에서 측정된 토압은 $4.96_{tf/m^2}$ 으로 나타났으며 베딩재를 설치하는 경우 바닥에서 측정된 토압은 조건에 따라 $1.87{\sim}4.96_{tf/m^2}$으로 베딩재를 설치하지 않은 경우에 비하여 12~62% 가량 토압이 경감되는 것으로 나타났으며, 베딩재의 위치에 대한 매개변수적인 실험결과 베딩재를 하부-상부-상하부에 설치하는 순으로 경감효과가 크며 EPS 베딩재를 하부보다는 상부에 설치하는 경우 경감효과가 두드러지는 것으로 나타났다.
토양에 대한 연구는 오래 전부터 시작되었으며, 여러 가지 방법으로 토양의 특성을 조사하고 이를 적용하기 위한 분류법이 제안되어 왔다. 국내에서도 해방 전부터 토양에 대한 연구가 시작되었으나, 농업에 이용하기 위한 연구가 대부분을 차지하고 있으며 각각의 연구결과는 물리, 화학적으로 정량화 되어 있지 않기 때문에 환경에 따른 특성의 변화를 예측할 수 없다. 또한 접지설계 등의 전기관련 분야에 활용하기 위한 연구는 전무한 실정이다. 본 논문에서는 토양의 개념, 생성인자, 분류 및 전기적 특성 등의 개요를 알아보고, 지질학 및 지구물리학적인 방법을 통하여 국내의 암석 및 토양에 대한 비저항의 물리적, 화학적 특성을 측정하기 위한 방법을 조사하였다. 이를 바탕으로 암석과 토양에 대한 개략적인 토양비 저항도를 작성하여 접지설계 및 지하매설 금속물의 방식 설계 등에 활용하기 위한 토대를 마련하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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