• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.175-181
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• 1987

개단 강관말뚝의 선단지지력은 폐색 효과에 의하여 발생되는데 이 폐색 효과는 말뚝의 직경에 대한 관입깊이의 비 즉, 상대 관입깊이와 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 폐색 효과를 종합적으로 평가하기 위하여 지반의 상대밀도와 모형말뚝의 상대 관입 깊이를 달리하여 재하시험을 수행하였으며 개단 말뚝의 유효직경을 축소시킬 목적으로 십자 모양의 칸막이 판을 선단에 부착한 모형말뚝에 대한 시험도 병행하였다. 그 결과로서 개단 말뚝은 말뚝의 극한 지지력을 기준으로 폐색효과를 평가할 때 말뚝 타설 지반이 단단할수록 작은 상대관입깊이에서 큰 폐색효과를 얻을 수 있으나 100%의 폐색효과는 지반의 상대밀도에 상관없이 대략 상대관입깊이 25 정도에서 발휘된다는 사실을 알았다. 그리고 칸막이 판의 설치로 인한 폐색효과의 증대는 기대하기 어려운 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.85-94
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• 1996

말뚝직경이 개단말뚝의 폐색정도와 지지력에 미치는 영향을 규명하기 위하여 응력상태와 상대밀도의 조절이 가능한 토조와 직경이 다른 세개의 모형말뚝을 이용하여 모형말뚝실험을 수행하였다. 모형말뚝은 말뚝의 지지력 성분을 분리측정하기 위하여 직경이 다른 두개의 파이프로 만들어졌다. 실험결과에 의하면 말뚝이 완전폐색 상태로 되는 관입깊이는 말뚝직경과 지반의 상대밀도가 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었으며, 관입비와 관내토 증분비가 동일하더라도 단위 관내토 지지력은 말뚝의 직경이 커질수록 감소하는 경향을 보였다. 그러나 기존의 지지력 산정식은 말뚝의 관입비나 폐색정도가 동일한 상태에 대하여 관내토 지지력은 말뚝의 직영에 관계없이 일정하거나 직경이 증가할수록 커지는 결과를 주고 있다. 이는 본 연구의 실험결과와 상반되는 것으로서 관내토 지지력의 산정시 말뚝의 폐색정도 뿐만 아니라 크기효과도 고려하는 것이 필요한 것으로 밝혀졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.21-33
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• 2017

본 연구에서는 항타시공성(BPM, blow per meter)을 고려하여 대구경 항타강관말뚝을 시공하였을 때 발생하는 폐색효과를 분석하였다. Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)해석 시 적용된 항타에너지는 파동방정식을 이용하여 산정하였고, CEL 대변형 3차원 유한요소 해석을 수행하여 말뚝 항타시공 과정을 모사하였다. 본 연구 결과, 말뚝 직경이 증가함에 따라 목표 깊이까지 소요되는 항타에너지는 증가(일정한 BPM인 경우에 해당함) 하였으며, 그 결과 soil plugging index(SPI)는 서로 유사하게 나타나지만 폐색효과는 감소함을 알 수 있었다. 또한, 말뚝의 근입 깊이가 증가할수록 SPI는 서로 유사한 값을 나타냈으나 관내토에서 발생하는 수평토압이 증가하게 되어 폐색효과는 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 폐색효과의 대표적 영향인자인 말뚝 직경, 말뚝 근입 깊이, 지반 탄성계수, BPM에 따른 관내토의 수평토압계수 분포 경향을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1094-1103
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• 1999

Ice-plugging of tube in nuclear power plant has been widely used for the purpose of preventing flow of the tube temporarily like a valve. Most common plugging method employs Liquid Nitrogen Gas of $-196^{\circ}C$. According to the change of tube materials and its dimension, the thermal stress caused from the application of the frozen gas can be varied. In this research, a series of experiments have been carried out to inspect the effect of tube geometry on thermal stresses induced due to ice-plugging. Two typical dimension of stainless and mild steels of 3 and 6 inch diameters were used for the experiments. Each critical spots were checked using strain rosette gages. Another inspection was made on the pressure and temperature of the fluid. It is shown that significant thermal stress level which can cause plastic deformation of failure has not been noticed in this series of experiments.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.670-676
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• 2003

To investigate the group plugging effect the fluid-elastic instability analysis has been performed on various column and row number of the KSNP steam generator lutes. This study compares the stability ratio of the plugged tube with that of the intact one. The information on the thermal-hydraulic data of the steam generator have been obtained by using the ATHOS3-MOD1 code with and without the thermal energy transfer at the plugged region. Both of the boundary conditions of hot-leg temperature and feedwater mass flow rate are fixed for this investigation. From the results of this study the stability ratios inside the group plugging zone are decreased slightly. At the outside of group plugging zone, however, most of the stability ratios tend to be increased.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.25-36
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• 1995

내관과 외관이 분리된, 특별하게 제작된 모형 개단 말뚝을 상이한 방법으로 압력토조내에 설치하여 정적 압축 재하 실험을 실시하였다. 개단 말뚝 각 지지부에서의 지지력을 분리.측정하여 개단 말뚝의 지지 메카니즘과 관내토의 폐색 거동 특성을 고찰하였다. 상대밀도 49%의 모형 지반에 타격 관입된 말뚝의 관내토폐색력은 관입도중 20%정도 발휘되고 압축재하시에 대부분이 발휘되며, 토조에 작용된 구속 압력은 관내토 폐색에 크게 영향을 미치지 않았다. 그러나, 진동 관입된 말뚝의 관내토 폐색력은 관입도중에는 전혀 발생하지 않으며, 압축재하시에 약하게 형성되고, 타격 관입말뚝의 그것의 0.5~0.7배 정도가 발휘되는데 토조에 작용된 구속 압력은 관내토 폐색에 크게 영향을 미쳤다. 단위 관내토 폐색력은 극한 상태에서 최대값에 도달하지 않았다. 즉, 극한 상태에서 관내토는 파괴상태에 도달되지 않았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.27-36
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• 2016

개단말뚝은 폐색정도에 따라 지지력이 다르게 나타나므로 개단말뚝 설계시 폐색효과를 고려하여야 한다. 이에 본 연구에서는 대변형 수치해석 기법 중 하나인 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 말뚝의 항타 관입을 모사하여 사질토, 점성토 지반조건, 단일 지반의 탄성계수, 말뚝 선단지지 조건, 다층지반 조건에 대한 영향 분석을 수행하였다. 해석 결과 사질토 지반에서 점성토 지반보다 폐색정도가 큰 것으로 확인되었고, 사질토의 경우 지반의 강성이 클수록 폐색정도가 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝 선단이 지지층에 근입된 경우, 그렇지 않은 경우보다 정지토압계수가 크게 나타나 폐색정도가 큰 것으로 확인되었다. 또한, 지반의 배열이 이질층인 경우 지반강성에 따라 정지토압계수가 다르게 결정됨을 알 수 있었다. 따라서 지반조건, 지층 등에 따라 정지토압계수를 다르게 적용하여 관내 내부마찰력을 산정할 필요가 있으며 이를 반영한 합리적인 지지력 산정을 할 필요가 있음을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.465-476
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• 2000

In a nuclear power plant, steam generator tubes cover a major portion of the primary pressure-retaining boundary. Thus very conservative approaches have been taken in the light of steam generator tube integrity According to the present criteria, tubes wall-thinned in excess of 40% should be plugged whatever causes are. However, many analytical and experimental results have shown that no safety problems exist even with thickness reductions greater than 40%. The present criterion was developed about twenty years ago when wear and pitting were dominant causes for steam generator tube degradation. And it is based on tubes with single cracks regardless of the fact that the appearance of multiple cracks is more common in general. The objective of this study is to review the conservatism of the present plugging criteria of steam generator tubes and to propose a new coalescence model for two adjacent through-wall cracks existing in steam generator tubes. Using the existing failure models and experimental results, we reviewed the conservatism of the present plugging criteria. In order to verify the usefulness of the proposed new coalescence model, we performed finite element analysis and some parametric studies. Then, we developed a coalescence evaluation diagram.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권3호
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• pp.366-372
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• 2001

The ice plugging process consists of placing liquid nitrogen around a pipe and removing heat until the water in the pipe freezes and provides a solid plug or seal against fluid movement. This technique enables us to repair or inspect a pipe system without shutdown of entire system. A set of test apparatus for investigation of the liquid freezing phenomena during ice plugging is prepared. This study shows the characteristics of the liquid freezing and the heat transfer with various pipe and freezing jacket conditions. And in case there is flow of the fluid inside the pipe, the flow rate which can be able to form the ice plug is identified with the effect of the pipe diameter and freezing jacket length on the plug formation. The permissible maximum flow rate for the complete plug formation is approximately proportional to the freezing jacket length at the same pipe diameter condition.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권2호
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• pp.209-222
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• 2022

Finite element analyses using coupled Eulerian-Lagrangian technique are performed to investigate the effect of soil conditions on plugging of open-ended piles in sands. Results from numerical simulations are compared against the data from field load tests on three open-ended piles and show very good agreement. A parametric study focusing on determination of the coefficient of lateral earth pressure (K) in soil plug after pile driving are then performed for various soil densities, end-bearing conditions, and layering conditions. Results from the parametric study suggest that the K value in the soil plug - and hence the degree of soil plugging - increases with increasing soil densities. The analysis results further show that the K value within the soil plug can reach about 63 to 71% of the coefficient of passive earth pressure after pile driving. For layered soil profiles, the greater K values are achieved after pile driving when the denser soil layer is present near the pile base regardless of number of soil layers. This study provides comprehensive numerical and experimental data that can be used to develop advanced theory for analysis and design of open-ended pipe piles, especially for estimation of inner shaft resistance after pile driving.