• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.1-9
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• 2008

섬유강화 복합재료(Fiber Reinforced Polymers, FRP)는 우주, 항공, 국방 분야에서 주로 활용되어져왔고, 현재는 선박, 자동차, 화학공정, 건축자재, 스포츠 용품 등 다양한 분야의 산업 전반까지에 널리 활용되어지고 있다. 이들 복합재료를 기반시설물에 대한 구조적 재료로 사용함에 있어서 가장 유념해야 할 것은 복합재료의 높은 인화성과 낮은 열 저항성이다. 따라서 고온환경 하에 복합재료의 재료적 성질변화에 대한 연구가 필요한데 본 연구에서는 주변온도와 수지(resin)재료 변화에 따른 복합재료 물성치 및 거동변화를 알아보기 위하여 약 30분 동안 상온부터 250까지의 온도조건에서 복합재료의 인장시험 규격인 ASTM D3039/D3039M의 절차에 따라 인장시험을 수행하였다. 본 연구결과 고온인장시험을 통하여 복합재료의 역학적 성질이 온도의 증가에 따라 점진적으로 감소하였는데 이는 주로 매트릭스의 열분해 및 연소과정으로 인한 분해과정에 기인한다. 또한 구조물의 거동변화에 있어서 수지(resin)에 따른 물성치 변화 특성은 구조물의 처짐 거동에 있어 상대적으로 큰 변화를 보여주었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 옥외소화전의 디스크 형상을 고려한 압력손실에 관한 실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 옥외소화전의 압력손실은 국제 시험규격인 Underwriters Laboratory (UL)에서 제시하고 있는 시험방법을 적용하였으며, 옥외소화전의 입 출구 배관 직경을 고려한 압력손실 실험 장치를 제작하였다. 본 연구에서 사용한 옥외소화전은 입구 직경 150 mm 1개와 토출부 직경 63.5 mm 2개 그리고 직경 114.3 mm 1개인 구조로 직경 63.5 mm인 토출부는 유량범위 760 L/min~2,270 L/min, 직경 114.3 mm인 토출부는 3,030 L/min~6,060 L/min 범위에서 압력손실을 측정하고 유량계수를 구하였다. 동일한 실험조건에서 상용해석프로그램인 ANSYS Ver.14.0을 사용하여 압력손실 측정값과 해석결과를 비교하여 정확성을 확인하였으며, 다양한 디스크 형상을 모델링하여 압력손실에 중요한 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 그 결과 옥외소화전은 디스크의 경사 각도가 $0^{\circ}$~$45^{\circ}$인 경우 유량계수는 494.46~680.64 ($L/min/kPa^{0.5}$)로 경사각이 작을수록 압력손실이 가장 낮게 나타나는 것을 수치적으로 분석하였다. 본 연구 결과는 옥외소화전의 성능인 압력손실을 예측하기 위한 디스크 형상의 설계 자료로 활용이 가능함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.106-113
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• 2016

초고압 용적형 펌프는 로터의 회전에 의한 주기적인 용적의 변화를 이용하는 펌프로 고압, 고유량을 동시에 만족하며 로터의 저속 및 고속 회전에 따라 변화 없이 일정하게 상대적으로 높은 펌프 효율을 유지할 수 있는 장점을 가진다. 많이 사용되고 있는 원심펌프와는 달리 별도의 진공펌프가 없이도 자흡 성능을 가지고 있으며, 비교적 단순한 구조로 인하여 경량화, 소형화가 가능한 특성을 자기고 있다. 유체를 높은 압력으로 이송할 수 있으며, 압력의 변동에 따라 유량의 변동이 적은 정량 토출이 가능하다. 이러한 용적형 펌프를 사용하는 이유는 흡입된 유체가 유량의 변화 없이 토출되는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 유량의 변화가 없다는 장점이 있는 용적형 펌프의 체절시스템을 개발하여 펌프의 고압 운전시의 안전성을 확보하고자 하였다. 체절시스템은 컨트롤러 프로그램, 전자클러치, 릴리프밸브의 3가지로 이루어져, 한 가지 시스템이 작동하지 않아도 다른 시스템이 작동하는 시스템으로 이루어져 있다. 컨트롤러 프로그램과 전자 클러치의 작동을 확인하기 위한 과속도 시험과 릴리프 밸브의 유체유동해석, venting 실험을 통해 현재 개발한 초고압 용적형 펌프의 체절시스템이 작동됨을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제13권4호
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• pp.287-293
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• 2003

장대 수직 환기구는 지하공간에서 화재 발생시 매연을 지상으로 배출해 내기 위한 필수적 설치물이다. 현재 널리 사용되는 이층 존(zone) 모델은 기본 가정이 제한적임으로 인해 장대 수직 환기구에서의 매연유동을 해석하는데 부적합하다. 그러므로 그 대안으로서 전산유체역학에 기초한 필드 모델의 적용성이 검토되었다. 전산모델의 유효성을 조사하기 위해 이미 발표된 기존의 실험과 유사한 구조를 선택하여 모델링 하였고 그 결과를 서로 비교하였다. 모델링에서 일정한 기준의 질량분율을 일관되게 적용하여 얻어진 매연의 확산 상단면은 실험결과를 바탕으로 구한 매연확산의 경험적 상관관계식과 거의 유사한 속도로 환기구내에서 상승함이 관측되었다. 이것은 다른 연구자들이 수학적 이론으로부터 구한 상관관계식의 결과보다 더 우수한 결과이며 전산유체역학에 기초한 수치모델이 장대형 수직 환기구를 통한 매연확산 연구에 효과적인 도구가 될 수 있음을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.26-31
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• 2013

원전의 가압기 지지대에 사용되는 볼트는 설계 시 안전율 측면에서 충분한 경도의 볼트를 사용하지만, 현장실사를 통해 허용 경도 범위를 초과하는 볼트가 일부 확인되었다. 이러한 높은 경도의 볼트는 응력부식 및 재료의 파괴인성이 취약하고, 가압기는 부식에 취약한 환경이므로 이 부분에 대한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현장실사를 통해 원전 가압기 지지대에 사용되는 볼트의 경도를 측정하였고, 이를 통해 응력부식과 부재의 파괴인성에 의한 균열을 제한할 수 있는 최대 허용응력을 계산하였다. 또한 정상운전 및 사고운전 시 발생할 수 있는 지지대 볼트의 응력을 수치해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 예측하였고, 이 응력이 응력부식을 제한할 수 있는 최대 허용응력 내에 있는 지 검토하였다. 검토 결과 정상 및 사고운전 조건에서 볼트의 응력은 응력부식에 대해 허용응력 안전 기준치를 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 향후 가압기 지지대의 구조물 체결방법을 체결 절차에 반영하여 정비 시 가압기의 건전성을 확보할 수 있도록 검토가 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.365-375
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• 2008

yLRC 합성기둥은 기존 합성기둥의 장점과 거푸집 공사의 절감을 가져올 수 있으며, CFT와 비교하였을 때 강재량 감소의 효과와 함께 콘크리트의 충전상태를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 등의 장점을 가지고 있다. 실험결과와 연구를 통하여 yLRC 합성기둥의 구조체로서의 내력은 검증이 되었으나 내화성능에 관한 연구는 수행되지 않았다. 이에 본 논문에서는 yLRC 합성기둥의 내화성능 평가를 위해 콘크리트 면적비, 보강판, 피복유무 등을 변수로 두어 실험과 해석을 수행하였으며, 실험과 해석결과를 비교 고찰하여 내화 성능 평가를 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.893-902
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• 2005

화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 안정성 판단 및 보강정도를 결정하기 위하여 화해손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 합리적 모델이 필요하다 . 화해 손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 이론모델 은 기둥 내부에 전달되는 열, 구성 재료의 열화 정도, 그리고 여러 형태의 기둥단면 형상을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구에 서 제안한 수치해석 모텔은 이러한 영향인자들을 고려한다. 개발된 모델은 화해를 입은 기둥의 잔존거동을 적절하게 예측하였다. 개발된 모델을 이용하여 피복두께, 화해노출시간, 기둥의 기하학적 형상 등이 철근콘크리트 기둥의 잔존거동에 미치는 영향 에 대하여 변수 고찰하였다. 변수고찰 결과 장기간 화해에 따른 기둥의 잔존내력 감소가 심각하게 나타났으나 기타 변수들의 차이에 따른 잔존거동의 차이는 적은 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2023

최근 건설현장은 인건비 상승, 중대재해처벌법 등으로 인한 건설 현장 여건의 변화로 탈현장 여건으로 프리캐스트 부재 생산에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히, 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브는 단면 내 중공형상을 두어, 중량감소 및 강연선을 통한 처짐 제어 등으로 구조성능은 확보하고 있으나, 현재 내화 성능 개선에 대한 미비한 연구 뿐만 아니라, 기업들의 근거 없는 당연내화구조 기준을 적용함에 내화성능 확보에 대한 시급성이 대두되고 있다. 이 연구에서는 기존 중공 슬래브와 비교하여 동등이상 구조성능, 경제성을 갖기 위하여 슬래브단면 내 중공 형상 최적화를 통해 단면 내 콘크리트 충진률 감소 및 상하부 플랜지 형상 개선으로 내화단면을 개발하였다. 이를 적용한 PC 중공 슬래브에 대하여 단면두께를 변수로 하여 2시간 내화시험을 진행하여, 실험결과 내화 성능(하중지지력, 차열성, 차염성)을 확보 하였다. 실험 결과 기반으로, 수치해석 시뮬레이션을 통해 내화모델링을 정립하여, 추후 단면형상 변경에 따라 내화 해석 예측이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.47-54
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• 2020

본 논문은 협소공간인 피트 내부에 설치되는 기존 입상관 흔들림방지버팀대의 설치 및 시공 상의 문제점을 개선하고, 수평지진하중(X축, Y축)에 대한 지지역할과 더불어 추가적으로 수직지진하중(Z축)을 지지할 수 있는 협소공간전용 바닥고정형 입상관 버팀대 개발에 관한 연구이다. 솔리드웍스 시뮬레이션을 이용한 구조해석 결과 1차 설계모델의 경우 수직방향에서 앵커 위치에 따른 편심하중이 발생하였고, 수평 및 수직 방향에서 모두 재질의 허용응력을 초과하는 문제가 나타났다. 2차 설계모델의 경우 1차 설계모델에서 발생하였던 수직방향으로의 편심하중에 의한 변형이 발생되지 않았고, 최대변형률이 0.17%로 1차 설계모델(최대변형률 13.01%)보다 약 12.84% 감소하는 것으로 나타나 구조적인 안정성 및 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 시제품에 대한 압축 및 인장 하중시험결과 모든 시제품이 기준에서 정한 성능기준에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권3호
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• pp.28-32
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• 2011

The safety of transporting equipment in a cryogenic condition is one of important problems under the circumstances that the application weight of natural gas is gradually increasing. As a larger disaster may be generated by leakage of oil or gas from valves in case of fire occurrence of a ship, the present research applied a numerical analysis method on thermal stress distribution and deformation, etc. to the design of ball valves satisfying fire safety test's specification(API607) to prevent this. In addition, the present research progressed fire safety tests and compared the test result with numerical analysis results. The Max stress by parts was confirmed through thermal analysis of major parts to evaluate safety. The fire safety test was progressed according to the regulation of API607.