• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.299-306
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• 2002

본 연구에서는 기존 교량의 신속한 유지보수를 위한 교면포장 덧씌우기용 라텍스개질 초속경 콘크리트를 개발하고자 하였다. 실험변수로는 국내 생산 초속경 시멘트를 이용하여 혼화제 인자로 라텍스 및 소포제 혼입률 변화를 선정하여 작업성, 강도발현 및 투수 특성을 고찰하고자 한다. 실험결과 동일 물-시멘트비 조건에서의 라텍스 혼입은 콘크리트의 슬럼프를 증대시켜 작업성을 유지하기 위한 단위수량을 감소시키는 것으로 나타났다. 소포제를 혼입하지 않을 때는 공기량이 8~9%로 나타났으나, 소포제를 1.6~3.2% 혼입함으로써 공기량이 2.0~3.8%로 감소되었으며, 이로 인해 압축강도가 10~20%정도 증진하였다. 라텍스의 양이 증가함에 따라 콘크리트의 휨강도는 증진되나, 압축강도는 다소 저하되었다. 그러나, 소포제의 혼입으로 타설 후 3시간 만에 교통개방을 위한 압축강도와 휨강도를 얻을 수 있었다. 라텍스를 일정량 이상 첨가할 경우 콘크리트를 불투수성의 재료로 평가할 수 있을 정도의 낮은 통과전하량을 나타내었다. 따라서 라텍스 개질 초속경 콘크리트는 구조물, 교량 포장의 덧씌우기 또는 보수재료로서 사용되어 질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.316-322
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• 2019

본 연구에서는 환경적·물리적 인자들의 불확실성을 반영하는 확률론적 접근법을 적용하여, 원자로 가동기간 동안 장시간 방사능에 노출된 원전 콘크리트 차폐벽의 재료적 특징 및 강도에 대한 영향을 평가하였다. 방사화에 따른 콘크리트의 재료적 특성 변화를 조사하였으며, 중성자 노출량과 시간과의 관계를 나타내는 중성자속 분석을 통해 차폐 콘크리트 의 시간의존적 압축강도와 인장강도의 변화를 예측하였다. 압축강도와 인장강도 각각의 변화에 따른 차폐 콘크리트의 파괴확률을 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation) 기법을 적용하여 추정하였다. 본 연구에서는 가동 40년 만인 2017년에 영구정지한 고리 1호기의 해체 안전성 평가를 위해, 이와 유사한 원전유형 및 관련 자료를 활용하여 콘크리트 생체차폐벽의 성능변화를 예측하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.174-174
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• 2015

국내의 국지성 집중호우와 같은 기후변화와 토지피복율 증가 등 복합적인 원인으로 인한 표면 유출수의 증가로 도시에서의 내수침수가 매년 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 도심지 돌발홍수로 인한 피해에 대한 구조적인 대책으로 지하방수로가 효과적인 방안으로 대두되고 있으며, 현재 신월빗물저류배수시설이 설계단계에 있다. 그러나 미국, 일본 등의 국외의 기설치된 지하방수로에서 발생되는 Geyser 현상으로 인한 피해에 대한 연구는 국외에 비해 미비한 편이므로, 선행적으로 Geyser에 대한 물리기반의 동수역학적인 이해가 필요한 실정이다. Geyser는 홍수 시 급격한 유량의 유입으로 단파가 발생하여 지하방수로 내 공기의 압축이 발생하고 수직관을 통해 공기가 물과 함께 지상으로 분출되면서 발생된다. 따라서 공기와 물의 혼합 유동을 모의해야 하며 동시에 단파의 불연속성을 모의하기 위해서는 기존의 상용프로그램으로는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 지하방수로의 Geyser 현상의 발생 예측을 위해 1차원 Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 선정하였으며, 단파 발생을 수치적으로 안정적으로 모의하기 위해 Roe Approximate Riemann 수치기법을 사용하였다. 또한 공기의 압력항을 고려하기 위해서 수정된 형태의 Preissmann slot 모형을 적용하였다. Geyser 현상의 영향인자로서 지하방수로 수평관의 직경, 마찰계수, 바닥경사, 초기수위, 유입유량을 고려하였으며 상류에서 유입되는 유량에 의한 하류에서의 동수역학적 거동을 분석하였다. 5개의 영향인자의 변화에 따른 단파의 유입속도 및 공기부 압력의 변화를 관찰하여 Geyser 현상에 대한 동수역학적 검토를 수행하였다. 추후 본 연구결과를 적절히 활용한다면 지하방수로의 사용 안정성을 확보하고, 홍수발생 시 모니터링 인자도출에 도움이 될 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.45-55
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• 2009

철도 토공노반의 품질은 현장 밀도나 평판재하시험을 통해 관리되어 왔다. 현재 지반반력계수($k_{30}$)의 경우 일반철도와 고속철도의 설계기준으로도 사용되기 때문에 설계와 품질관리에서 일관성을 갖는다. 그럼에도 불구하고 지반반력계수($k_{30}$), 또는 반복평판재하시험의 결과인 변형계수($E_{v2}$)와 변형계수의 비($E_{v2}/E_{v1}$) 같은 설계인자에 대해 간편한 실내기준 설정 방법이 없어 설계과정의 치명적인 결함으로 남는다. 본 예비연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 최근 개발된 철도 토공노반의 역학적-경험적 설계 방법에도 합당한 새로운 품질관리 기준으로 압축파 속도를 도입하였고 계측 기법을 제안하였다. 품질관리 방안의 핵심은 다짐시험과 병행하여 획득한 최적함수비에서의 압축파 속도를 현장의 품질관리 기준으로 설정하고 현장에서는 시공 중에 직접도달파 기법으로 품질을 확인하는 것이다. 직접도달파 기법은 현장의 기술자가 지표면 얕은 깊이의 균질한 층에서 간편하게 적용할 수 있고 저림하며 결과의 신뢰성이 높다. 시험 부지에서 직접도달파 시험으로부터 계측한 압축파 속도가 다짐도에 따라 식별 가능한지 확인하였고, 품질관리 지표로서 압축파 속도를 효과적으로 적용할 수 있음을 입증하였다. 본 논문의 현장 및 실내 압축파 계측을 통해 동반논문(박철수 등, 2009)에서 수행할 실험적 토대를 마련하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.35-40
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• 2010

최근에 들어 투수콘크리트의 동결융해에 대한 저항성이 저하되는 것과 줄눈부에서의 골재박리 등의 많은 문제점들이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 투수콘크리트의 내구성을 향상시키기 위한 방안으로 잔골재와 실리카흄, 고성능감수제를 사용하여 강도 및 내구성 증진 방안을 연구하였다. 주요실험인자로 실리카흄 혼입률 10%와 잔골재 혼입률(0%, 7%, 15%)을 선정하고, 압축강도와 휨강도, 투수계수 및 공극률, 동결융해시험을 수행하였다. 실험결과 강도측면에서는 잔골재 혼입률이 증가함에 따라 압축 및 휨강도는 증가하는 경향을 보였으나, 상대적으로 공극률 감소로 인한 투수성은 저하되고, 동결융해 저항성도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 투수콘크리트에 있어서 강도증진을 위해 사용되는 잔골재는 혼입률 제한이 필요하며, 실리카흄 10%이상을 사용하는 것이 강도 및 내구성 측면에서 효율적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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• pp.87-96
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• 1995

인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.26-35
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• 2000

본 연구에서는 어떤 2차목을 가지는 축대칭 아음속/음속 이젝터 유동을 조사하기 위하여, 수치해석법을 이용하였다. 수치계산은 2차 정체실에서 이젝터 디퓨저 출구까지의 넓은 계산영역에 대하여, 압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes방정식에 완전 음적 유한 체적법을 적용하였다. 축대칭 아음속/음속 이젝터 시스템에 대한 실용적 설계 인자를 얻기 위해서, 이젝터 목면적, 혼합부의 형상, 그리고 이젝터 목 길이를 변화시켜, 비교적 낮은 작동압력비로 운전되는 이젝터 유동특성의 변화를 조사하였다 계산 결과들은 2차 정체실의 진공성능에 미치는 작동압력비와 아젝터 형상의 영향을 조사하는데 활용되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.790-797
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• 2011

삼상유동층에서 수력학적 유사성을 규모인자(scaling factor)를 이용하여 해석하였다. 규모인자는 직경이 다른 두 종류의 삼상유동층간의 기체, 액체, 그리고 고체입자의 체류량과 단위면적당 유효부피흐름속도를 기준으로 정의하였다. 두 종류 삼상유동층의 직경은 각각 0.102 m와 0.152 m이었다. 여과된 압축공기, 물 그리고 밀도가 2,500 kg/$m^3$인 유리구슬을 각각 기체, 액체 그리고 유동고체입자로 사용하였다. 각 삼상유동층에서 각 상들의 체류량은 정압강하법에의해 결정하였다. 기체 및 액체의 유속 그리고 고체유동입자의 크기가 각 상들을 기준으로한 규모인자와 유효부피흐름속도를 기준으로한 규모인자에 미치는 영향을 검토하였다. 직경이 다른 두 삼상유동층에서 기체 체류량의 편차는 기체와 액체의 유속이 증가함에 따라 감소하였으나 유동입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 직경이 다른 두 종류 삼상유동층에서 액체 체류량 편차는 기체와 액체 그리고 고체유동입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였다. 두 종류 삼상유동층에서 고체입자 체류량 편차는 기체유속과 유동입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라 감소하였다. 직경이 다른 두 종류 삼상유동층에서 유효부피흐름속도를 매개로 한 규모인자는 기체유속과 유동입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구에서 정의된 규모인자는 삼상유동층 공정의 수력학적 유사성을 해석하는데 효과적으로 사용될 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.35-45
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• 2013

간극비는 지반 특성을 나타내는 중요한 인자로서 대상 지반의 기본적 성질, 압축성, 다짐 등의 다양한 공학적 거동을 반영한다. 간극비는 현장의 시료를 채취한 후 실내 실험을 통하여 현장 상태와 동일한 조건의 값을 결정하고 있다. 하지만, 이와 같은 방법은 시료채취 시 발생하는 응력해방, 운반 과정에서 유발되는 시료진동, 그리고 실험 준비과정에서 발생하는 오차 요인으로 참값을 반영하지 못하는 한계가 있다. 이를 해소하고자 현장에서 획득한 탄성파 속도로 간극비를 도출 할 수 있는 다양한 이론식들이 제안되고 있다. 본 연구에서는 현장에서 획득한 탄성파 속도를 이용하여 기존 이론식으로 간극비를 도출하고, 각 이론식들의 특성을 오차규범(error norm) 방법으로 분석하였다. 본 연구에서 사용된 이론식은 Wood 방법, Gassmann 방법 그리고 Foti 방법으로 총 3가지이며, 탄성파 속도외의 입력값들은 문헌값을 이용하여 결정하였다. 현장 탄성파 속도는 기존에 개발되어 다양한 현장에 활용되고 있는 현장 탄성파 속도 프로브 (Field Velocity Probe: FVP)를 이용하였으며, 실험은 광양지역에서 수행하였다. 이론식으로 분석된 간극비 결과는 현장에서 채취한 압밀실험 결과값과 비교하여 신뢰성을 검증하였으며 Gassmann 방법이 가장 신뢰성 높게 나타났다. 뿐만아니라 각 식들이 가지고 있는 오차를 분석하기 위하여 하나의 함수 값을 변화시키며 도출되는 간극비 값의 신뢰성을 분석하였다. 분석결과 각 이론식 마다 인자들에 의하여 다양한 특성을 보였다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과를 이용하여 현장 특성에 맞는 이론식을 선택한다면 현장에서 더욱 신뢰성 높은 간극비 주상도를 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.