• 제목/요약/키워드: 일차해석법

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플라즈마 대면부품 성능 평가를 위한 고열부하시험시설(KoHLT-EB) 구축

  • 김석권;진형곤;신규인;이어확;윤재성;이동원;조승연
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.468-468
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    • 2014
  • 우리나라는 미국, EU, 러시아, 중국, 인도 등 다국간 협력 사업인 국제핵융합실험로(ITER) 사업에 참여하고 있으며, 블랑켓 일차벽 및 시험용 블랑켓 모듈(Test Blanket Module, TBM) 제작기술 개발에 필요한 고열부하 검증시험을 국내에서 자체적으로 실시하기 위한 고열부하시험 시설을 구축하였다. 한국원자력연구원에 설치된 고열부하시험 시설의 주요 사양은 다음과 같다. 열원으로는 전자빔을 사용하며, 빔출력은 최대 300 kW이고, 최대 출력밀도는 $10GW/m^2$이다. 전자빔의 최대 가속전압은 60 kV이고, 최대 조사 면적은 설계상 $70cm{\times}50cm$이다. 고열부하 장비는 핵융합환경과 유사한 고열부하를 시험대상물에 인가하여 접합 및 냉각 성능을 평가하는 장비이며, ITER 블랑켓 및 TBM 일차벽의 경우 약 $0.5MW/m^2$, 가속실험 혹은 사고 시 순간 시나리오 해석을 위해서 $5MW/m^2$까지 고려되기도 한다. ITER 블랑켓 일차벽 제작기술 개발 및 검증(2004~2011)에서는 외국장비(러시아 TSEFEY, 일본 JEBIS, 독일 JUDITH)를 활용하였으나, 고비용 문제와 장비 이용 시간의 제한에 따라 사용이 어려워, 국내에서는 KoHLT-1, 2 장비를 자체 구축하여 활용하여 왔다. 현재는 높은 열부하 인가조건, 약 $5MW/m^2$을 달성하기 위해서 전자빔을 이용한 고열부하시험 장치를 마련하였으며, ITER 블랑켓 일차벽 Semi-Prototype 검증시험, TBM, KSTAR 디버터 실험 등 핵융합로 일차벽 개발에 활용하고 있다. 전자빔, 전원 및 진공 chamber 등 전체 고열부하 시험장치를 구축하여 ITER 장치를 포함해서 토카막 디버터 등 핵융합 플라즈마 대면부품 (Plasma Facing Components, PFC) 재료 개발과 국방, 항공우주 분야의 열유속 게이지 측정법 향상 연구, 로켓 추진 엔진 연소실의 열유속 모니터링 연구, 항공기 프로펠러 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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지진해일 전파 수치모의를 위한 ADCIRC 유한요소모형의 일차원 분산특성 분석 (Analysis of 1-D Dispersion Property of ADCIRC Finite Element Model for the Simulation of Tsunami Propagation)

  • 윤성범;임채호;윤기승;최병호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.108-115
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    • 2003
  • 천수방정식에 기초한 ADCIRC 유한요소모형을 이용하여 지진해일 전파를 수치모의할 때 분산효과를 고려하기 위한 두 가지 일차원 분산보정기법을 개발하였다. 첫 번째 방법은 음해법으로, 각 시간단계의 공간미분항에 부여되는 가중치를 조정함으로써 분산보정을 수행한다. 두 번째는 양해법으로, 유한요소의 크기를 조정하여 분산을 고려한다. 새로운 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

국내 항타강관말뚝 설계법의 신뢰성평가 (Reliability Estimation of Static Design Methods for Driven Steel Pipe Piles in Korea)

  • 허정원;박재현;김경준;이주형;곽기석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.61-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 국내 하중저항계수설계법 개발의 일환으로 구조물기초설계기준에 적용된 항타강관말뚝의 두 정역학적 지지력공식에 대하여 대표적인 신뢰성분석기법인 일차신뢰도법(FORM)과 몬테카를로 시뮬레이션(MCS)을 이용한 강도 높은 신뢰성해석을 수행하고 그 신뢰성수준을 평가하였다. 두 정역학설계법에 대한 저항편향계수는 대표 측정지지력과 설계지지력을 비교함으로써 평가하였다. 국내 정재하시험 및 지반조사 자료를 수집하여 말뚝의 측정 극한지지력을 결정하였고, 정역학적 지지력공식과 Meyerhof 경험식을 이용하여 설계 극한지지력을 산정하였다. 정확하고 효율적인 신뢰성평가를 위해 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 저항편향계수의 통계치를 이용하여 명시적 형태의 간편법인 평균일계이차모멘트법(MVFOSM)과 개선된 방법인 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 신뢰성해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한 신뢰성 분석에 대한 주요 확률변수의 영향정도와 민감도를 파악하기 위하여 매개변수연구를 수행하였다.

추계론적 유한요소법을 이용한 지반의 부등침하 신뢰도 해석 (Reliability Analysis of Differential Settlement Using Stochastic FEM)

  • 이인모;이형주
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제4권3호
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    • pp.19-26
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    • 1988
  • 본 논문에서는 기초지반의 부등침하를 해석하기 위하여 추계론적 수치해석 방법을 사용하였다. 부등침하는 토질탄성계수의 공간적 변화와 밀접한 관계를 갖고 있다. Kriging 이론은 탄성계수의 공간적 변화를 설명하기 위하여 사용되었다. 이 방법은 선형최적불편추정기법으로 제한된 자료로 부터 최소의 분산을 가진 추정값을 구할 수 있다. 추계론적 유한요소법을 이용하여 일차근사 2차모멘트 기법으로 변위의 평균값과 분산값 그리고 공분산값을 구한다. 최종적으로 부등침하의 신뢰도모델이 제시되었다. 해석결과 두 기초사이의 거리와 탄성계수의 수평방향 변동거리가 거의 같을 때 최대부 등침하량이 일어난다는 것과 이 때 부등침하량이 허용간을 넋을 확률이 상당히 크다는 것이 밝혀 졌다.

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이산화 기법에 의한 연속계의 동적 응답해석에 관한 연구 (Study on the Dynamic Analysis of the Continuous System by Digital Modeling)

  • 이용관;김인수;홍성욱;췌처린
    • 소음진동
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    • 제7권1호
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    • pp.135-142
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    • 1997
  • This paper presents a digital modeling technique of the distributed system. The basic idea of the proposed technique is to discretize a continuous system with respect to the spatial coordinates using bilinear method. The response of the discretized system is analyzed by Laplace transform and z-transform. The computational results in torsional shaft and Timoshenko beam using the proposed technique are compared with the exact solutions and the results of finite element method.

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이종금속 용접부의 일차수응력부식균열 방지를 위한 예방정비 용접 효과 분석 (Analysis of Overlay Weld Effect on Preventing PWSCC in Dissimilar Metal Weld)

  • 이승건;오창균;박흥배;진태은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권1호
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    • pp.97-101
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    • 2010
  • 니켈합금 용접재료인 Alloy 82/182 용접부에서의 일차수응력부식균열(PWSCC, Primary Water Stress Corrosion Cracking)은 원자력발전소내 주요 기기의 건전성을 저해시킬 수 있는 요인으로, 용접시 발생하는 인장 잔류응력에 의해 발생할 수 있다. 해외 원자력발전소의 경우 가압기 노즐 등에 적용된 Alloy 82/182 이종금속 용접부에서 PWSCC에 의한 균열이 여러 차례 보고되고 있으며, 이를 예방하기 위한 법으로 인장 잔류응력을 줄여줄 수 있는 오버레이 용접을 수행하고 있다. 본 논문에서는 PWSCC를 예방하기 위한 목적으로 수행되는 오버레이 용접에 대해 설명하고 오버레이 용접의 효과를 유한요소해석을 통해 확인하였다.

선형 천수방탁식의 ADI 유한차분법 (ADI Finite Difference Method of Linear Shallow Water Wave Equation)

  • 이종찬;서승남
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.108-120
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    • 1992
  • 천수방정식의 유한 차분에 많이 이용되는 ADI 방법에 다른 Factorization 방법을 적용하여 각 방법에 의한 모형을 비교 검토하였다. 낙 모형을 해석해가 존재하는 선형 일차원 간제에 적용하여 수표, 저면마찰 및 시간간격에 따른 모형의 정확성을 분석하였다. 2차원 간제의 경우 선형 천수 방정식의 해석해를 구하여, 이 해석해와 각 모형의 수치 결과를 비교 검토하였다. 선형 천수 방정식의 경우 본 연구에서 제시한 ADI 방법이 기존 ADI 방법보다 정확하고 안정된 결과를 얻었다.

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헬리코박터 파일로리 감염의 다양한 진단법 (Various Diagnostic Methods for Helicobacter pylori Infection)

  • 전한조;최혁순
    • The Korean Journal of Medicine
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    • 제99권2호
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    • pp.104-110
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    • 2024
  • H. pylori는 위장 점막에 집락화하여 만성 위염, 장상피화생, 위궤양, 위암 등의 질환을 유발한다. H. pylori 감염의 진단은 위장 조직 여부에 따라 침습적 방법과 비침습적 방법으로 나뉜다. 비침습적 방법에는 요소호기 검사가 있으며 민감도, 특이도가 높지만 내성 균주를 알 수 없는 한계가 있다. 혈청 검사는 특이도가 높아 일차 검사로 적합하지만 민감도가 낮고 현성 감염을 구분하지 못해 해석에 주의가 필요하다. 소변 및 대변 검사는 가격이 저렴하고 단순하지만 민감도가 낮고 검사의 정확도가 검체 상태에 영향을 받는다. 조직 검사는 특이도가 높고, 항생제 내성에 관한 정보를 배양 및 분자 검사를 통해 얻을 수 있지만 침습적이며 조직 채취오류에 따른 위음성 가능성이 있다. 급속 요소분해효소 검사는 일차 검사로 적합하지만 검체 양과 기질에 따라 분석 시간 및 정확도가 달라질 수 있다. 배양 검사는 배양의 어려움 때문에 일차 검사로 적합하지 않다. PCR 검사는 H. pylori 내성 및 변이 유무를 확인하여 개인별 맞춤 치료를 가능하게 하지만 가격이 비싸고 고도의 전문성이 요구된다. 따라서 다양한 검사법을 잘 숙지하고 적용하는 것이 H. pylori 감염 진단과 치료에 가장 중요하다.

원전 설비 열차폐를 위한 반사형 금속단열재의 내진 해석 (Seismic Analysis of the Reflective Metal Insulation for Thermal Shielding of Main Equipments of Nuclear Power Plants)

  • 김승현;이희남
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.166-172
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    • 2016
  • 원자력발전소 일차 냉각계통 주요 설비의 외부면에 열차폐를 위해 설치되는 반사형 금속단열재의 내진 성능을 확인하기 위한 연구가 수행되었다. 추후 실제 내진 시험 수행을 대비하기 위해서 국내 내진시험 시설에서 시험이 가능한 시편의 크기와 무게의 한도를 고려하여 원전 원자로압력용기의 실제 동특성과 근접한 진동 특성을 가지는 축소모델을 설계하였다. 또한 축소모델의 외곽에 금속단열재를 설치한 유한요소해석 모델을 작성하였으며, 등가정적해석법 및 응답스펙트럼해석법을 통해서 국내 원전의 안전정지지진 층 응답스펙트럼을 적용하여 내진해석을 수행하였다. 보수성을 확보하기 위하여 일차 냉각계통 주요 기기들의 층 응답스펙트럼들을 포괄하는 포괄 응답스펙트럼을 작성하여 가진 데이터로서 사용하였다. 해석 결과 최대응력이 금속단열재 재질의 항복응력보다 충분히 작게 나오는 것을 확인하였고, 따라서 국산화 개발 중인 반사형 금속단열재가 안전정지지진이 발생할 경우에도 구조적 건전성을 유지할 수 있음을 해석을 통해 확인하였다. 본 연구 결과는 추후 수행할 예정으로 있는 내진시험 결과와 비교할 예정이며 이를 통하여 국산화된 금속단열재의 내진 성능을 확보할 수 있고 내진해석과 내진시험을 비교 분석하여 내진검증방법을 체계적으로 구축할 수 있을 것이다.

국부변수 조절을 통한 프레임의 탄소성 하중-제하 비선헝 해석 (Elasto-plastic Loading-unloading Nonlinear Analysis of Frames by Local Parameter Control)

  • 박문식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.435-444
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    • 2001
  • 대변형 탄소성 프레임의 해석은 운동학적, 재질적, 수치해법상으로 매우 복잡하여 정확하고 효율적인 요소나 알고리즘이 부족하다. 본 논문에서는 3차원 보요소에 대하여 봉이론으로부터 유한요소를 만들고 소성을 적용하기 위하여 Cauchy응력과 공학적변형률을 구성방정식에 적용하는 방법으로 객관화된 증분해법에 의한 보요소를 제안하였다. 특히 항복조건의 만족을 위하여 정확하고도 효율적인 소성방정식의 적분법을 개발하고 적용하였으며 연속법과 일차원 탐색 등을 고려하여 광역수렴성과 2차 수렴속도를 갖는 수치해법을 개발하고 예제를 통하여 확인하였다.

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