• 제목/요약/키워드: 유효 물성치

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불포화 다공질매질의 물성치 측정을 위한 실험적 연구 (A Study on the Estimation of Physical Parameters of Unsaturated Porous Media in the Laboratory)

  • 김만일
    • 지질공학
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    • 제14권2호
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    • pp.169-177
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    • 2004
  • 포화 및 불포화 상태로 이루어진 지반 내에서 지하수의 함량 및 오염물질의 침투 이동은 지반을 구성하고 있는 다공질 매질의 공극률과 유효공극률에 매우 큰 영향을 받는다. 본 연구는 불포화 매질에 대한 유효공극률을 측정하기 위해서 Frequency domain reflectometry(FDR) system 및 측정센서를 개발하여 실내실험을 수행하였다. 또한 측정된 유전율상수의 관계로부터 유효공극률을 산정할 수 있는 유전을 믹싱모델(dielectric mixing model)을 제안하였다. 실험결과에서 불포화 흙 시료인 표준사(standard sand)와 강모래(river sand)의 유효공극률의 범위는 공극률과 비교해 약 65∼85% 내외에서 측정되었다. 특히, 측정된 유효공극률과 공극률의 관계에서 공극률이 증가할수록 유효공극률은 다소 감소하는 경향을 보이는 것으로 측정되었다. 이는 흙 입자사이의 공극 내에 존재하는 미량의 공기에 의한 것으로써 불포화 상태의 흙 칼럼이 충분히 포화 상태에 도달하지 못하였기 때문이다.

두부의 전열물성 및 유효열전도도의 추정 2. 대두단상질의 고유열전도도 측정과 두부의 유효열전도도의 추정 (Thermophysical Properties of the Soybean Curd and Prediction of its Thermal Conductivity 2. The 'intrinsic' thermal conductivity of soybean protein and prediction of the thermal conductivity of soybean curd)

  • 공재열
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.219-225
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    • 1982
  • 1) 2성분계 도지두부의 유효열전도도($\lambda_e$)를 $0\sim20^{\circ}C$$-5\sim-20^{\circ}C$의 범위내에서 측정한 결과, 수분함양의 증감에 따라 $\lambda_e$값도 증감했으며, 동결점이상의 온도대에서는 온도의 상승과 함께 $\lambda_e$값도 커지고, 동결점 이하에서는 온도의 하강과 함께 $\lambda_e$값이 커졌다. 2) 3성분계 두부의 유효열전도는 수분함양이 증가함에 따라 $\lambda_e$값은 커져가나 지질의 함양이 증가함에 따라 $\lambda_e$값은 작아졌다. $\lambda_e$값의 온도의존성은 2성분계도지두부의 경우와 유사했다. 3)대대단백질의 고유열전도도는 미동결상태에서 $\lambda_p=0.300[W/m{\bullet}k](0\sim-20^{\circ}C)$이고, 동결상태에서 $\lambda_p=0.488[W/m{\bullet}k](-5\sim-20^{\circ}C)$였으며 이들은 실험온도 범위내에서 온도의존성을 나타내지 않았다. 4) 대두단상질의 고유열전도도의 추정치 $\lambda_p=0.300$$\lambda_p=0.488$의 타당성을 지질의 함양이 상이한 2종류의 3성분계 두부에 적용한 결과, 실측치와 계산치는 잘 일치했다.

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유효응력해석과 등가선형해석을 이용한 매립지반의 액상화 평가 (Liquefaction Evaluation of Reclaimed Sites using an Effective Stress Analysis and an Equivalent Linear Analysis)

  • 박성식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2C호
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    • pp.83-94
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    • 2008
  • 본 연구에서는 흙의 미소변형에서 대변형까지 고려할 수 있는 유효응력해석을 이용하여 매립지반에 대한 액상화 및 진동으로 발생하는 침하량을 예측하였다. 유효응력모델은 진동 중에 발생하는 과잉간극수압을 계산하여 이에 따른 흙의 강성저하와 수반되는 지반의 변위를 모델링하였다. 진동으로 인한 지반의 변형률 수준이 작은 경우에 적합한 등가선형해석을 이용한 액상화 평가를 실시하여 유효응력모델을 이용한 예측법과 비교하였다. 등가선형해석에서 계산된 전단응력비에 해당하는 표준관입시험치를 국내에서 발생 가능한 지진규모와 실트질 함유량에 따라 콘관입저항치로 환산한 값과 현장에서 계측된 콘관입저항치를 서로 비교하여 액상화 가능성을 예측하였다. 두 곳의 인천지역 매립지에 대한 액상화 해석을 위하여 매립지에서 계측된 콘관입저항치와 전단파 속도를 이용하여 입력 물성값을 결정하였다. 인천 매립지에 대한 두 액상화 해석 방법의 결과는 액상화 발생 여부에서 유사하였으며 깊이에 따른 연속적인 액상화 판정과 얇은 층의 액상화 예측이 가능하여 액상화 예측의 정밀도를 높였다. 유효응력모델을 이용한 액상화 해석 결과는 지표면 아래 20m 이내에서 초기 유효수직응력의 40%~70% 정도의 과잉간극수압이 발생하였으며 이로 인하여 지표면에서 10cm 미만의 침하가 발생하였다.

탄성변형에너지 등가원리 기반 연속체 손상모델에 대한 수치실험 (Numerical Experiment for a Strain Energy Equivalence Principle (SEEP)-based Continuum Damage Model)

  • 윤덕기;이우식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2006
  • 이 논문에서는 선관통형 균열을 포함하는 정사각형 평판과 선관통형 균열이 연속체 손상이론을 이용에서 구한 유효 직교 이방성 탄성 물성치의 등가 연속체 모델로 대체된 평판의 모드형상과 고유진동수를 비교하여 SEEP에 기반하여 Lee 등이 [5] 제안한 연속체 손상이론을 검증하였다.

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다중면 하중하에 정방향 대층구조를 가진 격자재료의 연속적인 소성모델 (Continuum Based Plasticity Models for Cubic Symmetry Lattice Materials Under Multi-Surface Loading)

  • 선우현;허종완
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.1-11
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    • 2011
  • 본 연구에서는 하위 요소로(sub-element) 구성된 3차원 대칭 단위 요소들로 조합된 트러스 격자 구조물의 연속적인 물성치를 제안하였다. 개별적인 트러스 격자 물성치는 균질화 작업을 통하여 유효한 응력과 변형률 관계로 이루어진 연속적인 물성치 모델로 나타낼 수 있다. 미시적인 규모(micro scale) 스트럿의 인장이나 압축 응답에 의한 축강성은 전체 격자재료의 대부분의 강도를 차지하고, 이러한 스트럿의 부피 분율(fraction)은 효과적인 강도뿐만 아니라 복제 가능한 단위 요소로 이루어진 격자판의 상대밀도에 큰 영향을 주었다. 그러므로 균질한 강성부재로 구성된 연속적인 구성모델은 미시적인 규모로 간주되는 스트럿의 강도, 내부응력 상태 및 부피 분율과 관련된 역학적인 특성들을 포함하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 미시적인 규모의 응력에서 소성흐름은 균질한 구성식에서 파생된 거시적인 규모에서의 (macro-scale)응력 표면에 있는 연속적인 응력함수의 영역을 확장한다. 따라서 본 연구를 통하여 3차원 대칭 단위요소 구조물의 기본 기하학을 조사하고 압력에 의존적인 마크로 규모에서의 (macro-scale) 응력함수를 예측하는 연속적인 소성모델을 공식화하였다.

터널 간섭에 따른 지반의 공간 구역화 및 지반공학적 특성 분석 (Spatial Ground Zoning and Analysis of Geotechnical Characteristics Considering Tunnel Interface)

  • 전제성;김용성;김기영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.252-260
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    • 2005
  • 본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에서의 터널 간섭사례에 따른 적정 지반 구역화 및 각 구역별 특성치 분석을 수행하였다. 본 대상 지역은 호상흑운모 편마암 및 흑운모 편암, 화강 편마암이 심도와 평면상에서 불규칙하게 분포하고 있는데, 전반적으로 풍화대가 깊게 분포하고 있으며, 단층대 및 파쇄대가 깊은 심도에서도 대규모로 분포하고 있었다. 본 사례에서와 같이 특정 간섭부분의 공간적 지층특성 구분이 향후 안정성 분석 및 설계반영에 매우 중요하게 작용하는 경우, 기존 터널설계시의 지층구분 및 대표 특성치 산정 방식은 적정 지층특성 분석에 많은 한계점을 지니고 있었다. 본 연구결과, 각종 지반조사 결과의 종합 및 분석을 통해 공간적 지층구분 및 적정 특성치 산정이 향후 안정성 검토 등에 있어 매우 유효하게 적용됨을 알 수 있었다.

화강암의 이방성에 따른 물리적 특성 연구 (Study on the Physical Properties according to the Anisotropy of Granite)

  • 박윤석;강추원
    • 화약ㆍ발파
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    • 제21권4호
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    • pp.23-35
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    • 2003
  • 본 연구에서는 남원지역 화강암을 대상으로 각 방향에 따른 물성간의 상관관계와 역학적 이방성을 규명하고자 하였다. 화강암의 수평, 수직축의 방향별 물성치는 일축압축강도 및 압열인장강도와 선형관계를 나타내었으며, 초음파 속도 측정 결과 수직방향은 나머지 두 수평방향 보다 약 10∼15% 정도 빠르게 나타났다. 이러한 속도 차이의 원인은 주로 암석 내에 존재하는 미세균열의 발달형태에 따르는 것으로 판단되며, 이는 현미경관찰 결과와 매우 일치함을 알 수 있었다. 점하중시험에 의한 점하중강도지수(Is(50)) 측정결과, 화강암의 경우 일축압축강도와 점하중강도지수의 비는 18∼20에 해당하는 것으로 나타났다. 일축압축강도와 점하중강도지수. 슈미트해머 반발치. 압열인장강도와 좋은 상관관계를 나타내었으며, 이중 점하중강도지수가 가장 높은 상관관계를 보였다. 이로부터 알 수 있듯이 점하중 강도지수가 일축압축강도를 추정하는데 가장 유효한 도구임을 확인할 수 있었다.

고강도 재료에 대한 구형압입 물성평가법 (Property Evaluation Method Using Spherical Indentation for High-Yield Strength Materials)

  • 최영식;;이진행;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1079-1089
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    • 2015
  • 본 연구에서는 항복강도 1GPa 이상의 고강도재료에 대해 구형압입자를 이용한 물성평가법을 제시한다. 압입전산모사를 통해 하중-변위 관계를 응력-변형률 관계로 변환하는 네 압입변수에 대한 회귀식을 바탕으로, 고강도 물성평가용 프로그램을 작성했다. 이를 압입시험에 적용하면 단 한번의 하중-해중에서 얻어지는 데이터로 유효 응력-변형률곡선을 얻을 수 있다. 광범위한 재료들에 대해 구해진 물성치의 평균오차는 영률 0.3%, 항복강도 0.8 %, 변형경화지수 6.4 % 이내이다.

전열포 플라즈마 생성장치의 영차원 해석모델 (Zero-Dimensional Modeling of Plasma Generator in Electrothermal Gun)

  • 김경진;박중윤
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전열포의 플라즈마 발생장치에서 외부회로로부터 가해지는 펄스형 전기에너지에 의한 플라즈마 발생현상을 대상으로 영차원적 모델링 및 전산해석을 수행하였다. 전극 사이의 보어 내 플라즈마의 균일 온도 가정을 채용하여 질량 및 에너지 방정식을 간소화하였으며, 보어 및 전극 표면 상의 용발 모델 및 플라즈마 물성치 계산모델과 연계하였다. 해석결과는 1차원적 해석모델과 비교하여 상당히 일치함을 보여 영차원적 해석결과의 유효성을 확인할 수 있다.

석조문화재관련 지반침하 방지를 위한 지반진단시스템 (Geotechnical Diagnosis System for Preventing a Ground Subsidence Relating with Cultural Heritage)

  • 김만일;양동윤;이규식;정교철
    • 지질공학
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    • 제16권3호
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    • pp.301-306
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    • 2006
  • 석조구조물의 주변 지반침하는 구조물 붕괴의 위험을 내포하고 있어 지반의 모니터링이 반드시 수행되어야 한다. 대표적인 지반침하 원인으로는 지하수위 변동에 의한 지반의 포화와 불포화 현상으로 지반의 공극률 내지 유효공극률 감소에 의해 발생된다. 이러한 지반 물성치의 평가는 유전율상수 반응으로부터 파악이 가능하다. 유전율상수 변화는 매질의 공극, 토입자, 공기 및 물 등의 물리적 특성 변화로부터 측정되기 때문에 지반의 포화 및 불포화 변동에 의한 유전율 반응으로부터 지반침하 모니터링이 가능할 것으로 판단된다.