• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.193-193
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• 2011

현재까지 대부분의 지열원 열펌프 시스템에 관한 연구는 열펌프 유닛과 지중열교환기에 대해 개별적으로 수행되었으며, 열펌프 유닛과 지중열교환기 설계 및 최적화의 공통변수인 지중순환수 유량에 따른 시스템 전체에 대한 연구성과는 매우 미미한 실정이다. 본 연구에서는 현재 국내에서 인증되어 보급되고 있는 물매물 지열원 열펌프 유닛의 성능 자료를 분석하고, 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 열펌프 유닛의 성능 실험 및 지중열교환기 형상에 관한 설계 및 분석을 수행하여 지열원 열펌프 시스템 최적화에 관한 기반 기술 확보하고자 하였다. 현재 국내의 물대물 지열원 열펌프 유닛의 냉방 및 난방 조건에서의 최소 인증 COP는 각각 4.1과 3.45이다. 다양한 용량 및 성능을 갖는 국내 인증 물대물 지열원 열펌프 유닛에 대한 정량적 성능 분석을 위하여 3.5kW(1RT) 용량당의 지중순환수 유량과 COP를 고찰하였다. 냉방운전시 3.5kW 단위 용량당 열펌프 유닛의 지중순환수 유량은 10.73에서 18.52LPM을 나타냈으며, 난방운전에는 10.41에서 18.16LPM을 나타냈다. 이때, 냉방 COP는 4.1에서 5.4의 값을 나타냈으며, 난방 COP는 각각 3.5에서 4.2를 나타냈다. 인증 열펌프 유닛에서 지중순환수 유량과 열펌프 유닛의 냉난방 성능은 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 지중순환수 유량에 따른 지열원 열펌프 유닛과 시스템의 성능을 정량적으로 분석하고자 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 지열원 열펌프 유닛 성능 실험을 수행하고 이를 기반으로 지중열교환기를 설계 및 분석하였다. 냉난방 각 운전모드에서 ISO 13256-2 규격과 NRGT 101 규격을 기준으로 지중순환수와 부하측 유량 6LPM 에서 36LPM 사이에서 변화시키며 성능 실험을 수행하였다. 냉방 및 난방모드 모두 유량이 증가함에 따라 열펌프 유닛 COP가 증가하였으나, 유량 증가에 따른 열펌프 유닛 COP 증가율은 감소하였다. 지중순환수 유량이 18LPM 이상에서는 COP 상승폭은 미소하였다. 기존문헌의 부하 산정자료와 열펌프 유닛 실험 성능 데이터를 이용하여 지식경제부 고시 2009-332호에 준하여 수직밀폐형 지중열교환기를 설계하고 순환펌프 소요동력을 이용하여 시스템 COP를 분석하였다. 지중열교환기 설계 시 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 상용지중열교환기 설계프로그램인 GLD 프로그램을 사용하였다. 지중순환수와 부하측 2차 유체 유량 증가 시에 열펌프 유닛 COP 증가율 대비 시스템 COP 증가율은 감소하였으며, 난방모드에서는 일정 유량 이상에서는 열펌프 유닛 COP는 증가하였으나, 시스템 COP는 감소하였다. 또한, 지중순환수 유량 증가에 따라 지중열교환기 길이가 증가하였으며, 냉난방시의 지중열교환기 길이차이가 증가하였다. 지열원 열펌프 시스템의 고효율화 및 시공비 절감을 통한 경제성 확보를 위해서는 지열원 열펌프 유닛 성능과 지중열교환기 형상 공통 변수인 지중순환수 유량을 함께 고려하여 시스템을 설계하여야한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.4 s.71
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• pp.479-492
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• 2004

When U-ribs of steel deck plates are connected at the field, overhead welding should be done with backing strips. Misalignments may occur and lead to eccentric moments as well as high stress concentrations at welded joints. In this study, stress analyses and fatigue tests were carried out. Stress analyses for U-ribs' welded joints with backing strips were performed with different misalignments, root shapes, root gaps, and backing strip sizes. From the stress analyses, the stress concentration factors increased with increasing misalignments and root gaps. With the fixed misalignments and root gaps, the stress concentration factors obtained in the case of the semi-circle root shape were lower than those in the case of the right-angle root shape. It was verified that backing strip sizes have little influence on stress concentration factors. The fatigue tests for U-ribs' welded joints with backing strips indicated that increased misalignments shorten fatigue life drastically and cracks usually initiate at the root of the base metal and are propagated to the weld bead surface. Based on the results of the stress analyses, root-shape control methods were developed to mitigate stress concentration by changing welding condition control, radius curvature, and flank angle.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.25 no.6
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• pp.601-612
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• 2013

In the present study, details of the TSC beam-to-PSRC column connection for low and middle seismic zones were developed. For ease construction, the top and bottom flanges of the steel section of the TSC beam were discontinuous at the joint face on purpose, while the web passes through the joint. Thus, tensile resistance of the top and bottom flanges is not considered in the calculation of nominal strength of the connection. Cyclic loading tests on two interior connections and an exterior connection were performed to verify the seismic performance. The test parameter for two interior connections was the depth of the TSC beams: 600 and 700 mm including the slab depth. The test results showed that the nominal strength of the connections predicted by KBC 2009 correlated well with the test results. The connection specimens exhibited relatively good deformation and energy dissipation capacities, greater than the requirements for the ordinary and intermediate moment frames. Ultimately, the connection specimens were failed at the story drift ratios of 3.0 to 4.0 % due to local buckling and tensile fracture of the web of the TSC beam passing through the joint. By modifying the existing provisions of ASCE, the joint shear strength of the TSC beam-PSRC column connection was evaluated.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.86-86
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• 2011

토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.16 no.4
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• pp.290-298
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• 2013

A Saemangeum Development Project, which is a national project in South Korea, has started with the objective of developing the reclaimed area mainly agricultural land use since the mid'80s. To develop a model of the global eco-reclamation, constructions of the eco-friendly counter facilities such as sluice gates and inner dikes, as well as environmental preservation measures for an estuary reservoir, have been carried out. However, reasonable measures of the water quality management for the Saemangeum area are required. Thus, the purpose of this study is to rigorously analyze and quantitatively evaluate the environmental problems due to the water level management associated with inner dike constructions. To achieve these objectives, the affecting factors on determination of water level management are described and a series of calibrated transient-state numerical simulations was performed to demonstrate the salinity distribution difference in the estuary before and after the construction of inner dikes. The overall salinity reduced about 2~5 psu, and the seawater intrusion was weakened by a well-regulated waterway after construction of the inner dikes compared to before construction of them.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.20 no.3
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• pp.575-592
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• 2018

Tunnelling is getting more important solutions for problems induced by the growth population in urban areas. Many studies on tunnelling below existing structure are carried out by many researchers. In general, however, ground water condition is ignored for most of researches using laboratory model test, so far. In case of ground behavior, error can occur if the result of effective stress related to hydraulic condition can't be taken into considerations. In this study, therefore, laboratory model test and the close range photogrammetry were conducted to investigate behaviour of ground and shallow foundation using newly device drainage system which is available to express the ground water condition. Also, numerical analysis was carried out to compare to results from the laboratory model test, and was performed with two methods, one is plastic and the other one is fully coupled analysis. Results from those two methods were compared to that of the laboratory model test.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.6 no.4
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• pp.327-343
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• 2004

During tunnel construction, ground failures often occur due to existence of weak zones, such as faults, joints, and cavities, ahead of tunnel face. It is hard to detect effectively weak zones, which can lead underground structure to fail after excavation and before supporting, by using conventional characterization methods. In this study, an enhanced analytical method of predicting weak zones ahead of tunnel face is developed to overcome some problems in the conventional geophysical exploration methods. The analytical method is based on Coulomb's and Gauss' laws with considering the characteristics of electric fields subjected to rock mass. Using the developed method, closed form solutions are obtained to detect a spherical shaped zone and an oriented fault ahead of tunnel face respectively. The analytical results suggest that the presence of weak zones and their sizes, location, and states can be accurately predicted by combining a proper inversion process with resistance measured from several electrodes on the tunnel face. It appears that the skin depth or resistivity in rock mass is affected by the diameter of tunnel face, natural electric potential and noises induced by experimental measurement and spatial distribution of uncertain properties. The developed analytical solution is verified through experimental tests. About 1800 concrete blocks of 5cm by 5cm by 5cm in size are prepared and used to model a joint rock mass around tunnel face. Weak zones are simulated ahead of tunnel face with a material which has relatively higher conductivity than concrete blocks. Experimental results on the model test show a good agreement with analytical results.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.16 no.6
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• pp.543-552
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• 2014

This research covers correlation analysis between the machine data measured from EPB Shield TBM construction site and the ground condition during excavation, and figures out how the machine data are affected by the change of ground conditions through single and mixed parameter analysis. It was found that when the ground is changed from hard rock to soft rock, the ratio of the cutter torque to thrust force increases. The relationship between the ratio of the cutter torque to thrust force and the penetration rate shows that the ratio has a certain range of values for hard rock; on the other hand, it increases for soft rock. It means that we can recognize a sign of appearance of weak zone by assessing the ratio of the cutter touque to thrust force according to each penetration rate. Multiple regression analysis of the machine data showed that the cutter torque increases with the increases of the total thrust force, and it decreases with the increase of the uniaxial compressive strength of the ground.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.16 no.2
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• pp.193-201
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• 2014

This paper presents the development of simulation system on EPB shield TBM Hood operation. In recent, EPB shield TBM is widely used in the tunnel construction. Since the hood system of the EPB shield TBM is most important to excavate the tunnel, it is necessary to perform the simulation of hood system to investigate the design and operation parameters prior to tunnel construction. In order to carry out this study, the scaled simulation system was designed and developed. The model tests were performed to verify the developed system. During the simulation, the earth pressures developed in the chamber during tunnelling were measured to evaluate the operation technique. The test results obtained by the developed simulation system show clearly the similar behaviour of TBM hood compared with the field data. It was also found that the ground loss during tunnelling is dependent on the change of earth pressure in chamber. Therefore, the simulation system developed in this study will be very useful to evaluate the operation technique of the TBM hood prior to tunnel construction. In addition, this system will be applied in a various condition of ground to get the operating information.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.8
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• pp.2809-2817
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• 2010

The scholarly concern of train industry has been improved, since country focuses on this field. Especially, train maintenance facility has been studied for construction, because the facility is important to inspect the train that transports passenger and cargo. Various operation plans and criteria are considered to build train maintenance facility. In this paper, the decision making of train maintenance facility for construction is studied and analyzed with simulation, because mathematical theory is restricted to consider various operation plans and criteria. Through simulation, we analyze warm-up after selecting dependent factors, and extract data. The data is used to select a alternative in this problem, Multiple Attribute Decision Making(MADM). Previous study is difficult, complex and subjective for decision making. However, entropy measurement we used help decision maker for decision making, easily, simply, and objectively. This method can have decision maker choose the best alternative in case the train maintenance facility construction is fast revitalized.