본 연구에서는 레이저 스캐닝 및 단일 주파수 정상파 가진과 파수 분석을 통해 구조물의 손상을 탐지하는 기법을 개발하였다. 구조물에 부착된 압전소자를 통해 단일 주파수로 가진하고, 이때 발생한 구조물의 정상상태 응답을 레이저 도플러 속도계와 거울 방향조절 장치를 통해 측정하였다. 구조물의 결함을 탐지하기 위해 정상상태 응답에서 파수 필터링을 이용한 손상 탐지 기법을 개발 및 적용하였다. 부식결함이 발생한 알루미늄 평판과 층간 분리가 발생한 복합재료 구조물에 대한 손상 탐지를 수행하여 손상의 위치와 크기를 정확히 파악할 수 있었다.
The upper chords in half-through truss bridges are prone to buckling due to a lack of the upper transverse connections. Taking into account geometric and material nonlinearity, nonlinear finite-element analysis of a simple supported truss bridge was carried out to exhibit effects of different types of initial imperfections. A half-wave of initial imperfection was proved to be effective in the nonlinear buckling analysis. And a parameter analysis of initial imperfections was also conducted to reveal that the upper chords have the greatest impact on the buckling, followed by the bottom chords, vertical and diagonal web members. Yet initial imperfections of transverse beams have almost no effect on the buckling. Moreover, using influence surface method, the combinatorial effects of initial imperfections were compared to demonstrate that initial imperfections of the upper chords play a leading role. Furthermore, the equivalent effective length coefficients of the upper chord were derived to be 0.2~0.28 by different methods, which implies vertical and diagonal web members still provide effective constraints for the upper chord despite a lack of the upper transverse connections between the two upper chords. Therefore, the geometrical and material nonlinear finite-element method is effective in the buckling analysis due to its higher precision. Based on nonlinear analysis and installation deviations of members, initial imperfection of l/500 is recommended in the nonlinear analysis of half-through truss bridges without initial imperfection investigation.
압전 페인트는 얇은 막의 형태로 선박이나 항공기 등에 도포되어 광범위한 면적에 발생되는 진동이나 충격을 검출하는 데 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문은 압전 페인트가 코팅된 구조물에 충격이 가해졌을 경우 충격이 가해진 위치를 검출할 수 있는지 평가해 보고, 다양한 경계 조건에 대해 충격 위치 검출에 차이는 없는지 살펴보았다. 실험에 사용된 압전 페인트 센서는 네 영역으로 알루미늄 시편 위에 코팅되었고 분극 과정을 거친 후 한 영역에 충격이 가해졌을 경우 전압의 변화를 실시간 모니터링하였다. 실험 결과, 충격이 가해진 부분 외 나머지 영역에서는 충격신호의 크기가 매우 작아 충격 신호가 거의 검출되지 않았으며, 경계 조건과 무관하게 모든 조건에서 충격이 가해진 부분에서만 큰 충격 신호가 검출되었다.
혼성육(混成肉)을 원료(原料)로 한 IM식품(食品)을 제조함에 있어서 그 제조조건(製造條件)을 확립(確立)하고 제품(製品)의 효과 기호성(嗜好性) 및 저장성(貯藏性)을 검토하였다. 즉 마쇄(磨碎)한 오징어와 돈육(豚肉)의 혼성육(混成肉)(1 : 1)을 조미성형(調味成型)하여 간장에 20분간 끓이고, $80^{\circ}C$로 가온(加溫)한 glycerol에 20분 동안 담근다음, $60^{\circ}C$에서 70분간 열풍건조(熱風乾燥)함으로써 부드럽고 기호성이 좋은 제품(製品)을 얻을 수 있었다. 본(本) 시제품(試製品)을 polyethylene(0.05 mm). polypropylene(0.05 mm) 및 Al foil에 각각 포장한 후 $37^{\circ}C$, 포화습도(飽和濕度)의 incubator에 42일간 저장하는 동안에 총균수(總菌數)는 1 g당 230에서 각각 40, 20 및 10으로 감소하였고 같은 조건으로 6개월간 장기 저장한 시료도 마찬가지로 감소경향을 나타내었으며 그 내용물은 식용(食用)함에 있어서 새로 만든 제품에 비하여 손색이 없었다.
본 논문에서는 수상/육상 착륙 환경에서 경항공기용 플로트의 구조적 안전성과 경량화 설계개선을 위하여 고유 진동수 및 정적 응력해석을 수행하였다. 경항공기용 플로트의 설계제원 및 형상도면을 기반으로 유한요소 모델링을 수행하였으며, 수상/육상 착륙 시점의 단순화된 하중조건을 플로트모델에 적용하였다. 먼저 알루미늄 플로트모델에 대하여 고유 진동수 및 응력해석 결과를 확인하였으며, 이를 기준으로 복합재료 적층판을 적용한 플로트모델의 구조적 안전성을 비교 검토하였다. 복합재료 플로트모델의 적층유형 및 두께 변화에 따른 무게감소와 파손지수 변화 등의 성능개선을 확인하였으며, 경량화 플로트설계에 적합한 적층유형을 제시하였다.
본 연구에서는 스트레인게이지 회로를 이용하여 GRP 복합관의 열팽창계수를 측정하고자 하였다. 이를 위해 다양한 스트레인게이지 회로를 적용하여 알루미늄 보의 열팽창계수를 측정함으로써 측정방법의 타당성을 검증하였다. 또한 스트레인게이지의 부착위치와 반복횟수를 달리하며 또한 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용한 경우에 대해 GRP 복합관의 길이방향 및 원주방향 열팽창계수를 측정함으로써 열변형률 결과와 측정결과의 재현성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과에 따르면 GRP 복합관의 경우 보강된 유리섬유에 의해 원주방향의 열변형률이 제한되어 원주방향 열팽창계수가 길이방향의 열팽창계수에 비해 낮게 나타났다. 또한 GRP 복합관의 후경화로 인해 측정횟수가 증가할수록 측정된 열팽창계수는 다소 증가하지만 증가폭은 점차 감소하였다. 아울러 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용하더라도 기준보상시편을 통해 스트레인게이지의 열변형률을 보상하면 동일한 열팽창계수가 얻어짐을 알 수 있었다.
본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 낙뢰에 노출된 항공기와 같이 높은 도전성 물질로 구성된 구조체의 간접적 영향 분석을 위한 전자파 해석기법 연구를 수행하였다. 간접적 영향 분석을 위해 사용되는 낙뢰 파형은 매우 낮은 주파수 특성을 가지며, 알루미늄과 탄소섬유복합물질과 같이 높은 도전성 물질들로 구성된 구조체는 매우 짧은 표피 깊이를 가지고 있기 때문에 일반적인 3차원 FDTD법을 이용하여 해석을 수행할 경우, 매우 많은 메모리와 해석시간이 요구된다. 본 연구팀에서는 낙뢰 특성과 높은 도전율을 갖는 구조에 적합한 전자파 해석기법을 개발하였다. 개발된 해석 기법은 2차원 FDTD와 INBC(Impedance Network Boundary Condition) 알고리즘을 적용하였으며, 개발된 해석기법을 이용하여 낙뢰에 노출된 구조체의 간접적 영향을 분석하였다.
In severe loss of coolant accidents (LOCA), similar to those experienced at Fukushima Daiichi and Three Mile Island Unit 1, the zirconiumalloy fuel claddingmaterials are rapidlyheateddue to nuclear decay heating and rapid exothermic oxidation of zirconium with steam. This heating causes the cladding to rapidly react with steam, lose strength, burst or collapse, and generate large quantities of hydrogen gas. Although maintaining core cooling remains the highest priority in accident management, an accident tolerant fuel (ATF) design may extend coping and recovery time for operators to restore emergency power, and cooling, and achieve safe shutdown. An ATF is required to possess high resistance to steam oxidation to reduce hydrogen generation and sufficient mechanical strength to maintain fuel rod integrity and core coolability. The initiative undertaken by Electric Power Research Institute (EPRI) is to demonstrate the feasibility of developing an ATF cladding with capability to maintain its integrity in $1,200-1,500^{\circ}C$ steam for at least 24 hours. This ATF cladding utilizes thin-walled Mo-alloys coated with oxidation-resistant surface layers. The basic design consists of a thin-walled Mo alloy structural tube with a metallurgically bonded, oxidation-resistant outer layer. Two options are being investigated: a commercially available iron, chromium, and aluminum alloy with excellent high temperature oxidation resistance, and a Zr alloy with demonstratedcorrosionresistance.Asthese composite claddings will incorporate either no Zr, or thin Zr outer layers, hydrogen generation under severe LOCA conditions will be greatly reduced. Key technical challenges and uncertainties specific to Moalloy fuel cladding include: economic core design, industrial scale fabricability, radiation embrittlement, and corrosion and oxidation resistance during normal operation, transients, and severe accidents. Progress in each aspect has been made and key results are discussed in this document. In addition to assisting plants in meeting Light Water Reactor (LWR) challenges, accident-tolerant Mo-based cladding technologies are expected to be applicable for use in high-temperature helium and molten salt reactor designs, as well as nonnuclear high temperature applications.
본 연구에서는 Al-기지 복합재료의 새로운 개념과 in-situ 공정의 가능성을 Al-Ti계의 연구결과들을 토대로 제시하고자 하였다. 가스아토마이제이션법에의해 $Al_3Ti$가 미세한 편상형상을 갖도록 Al-10%Ti 조성의 합금분말을 제조하고, 고온 압출 공정을통하여 25V/o $Al_3Ti/Al $ 복합재를 제조하였다. 복합재의 미세구조를 광학현미경, SEM, TEM 등을 이용하여 조사하였고, 상온과 고온에서의 기계적 특성을 인장시험을 통하여 측정하였다. 제조된 복합재료의 미세구조 및 고온 기계적 성질을 상용되고 있는 $SiC_w/2124$ 복합재료와 유사한 거동을 보여준다. 제조된 $Al_3Ti/Al$ 복합재료의 장점과 단점이 물성향상의 가능성과 더불어 제시되었다.
메타크릴산의 아연염인 ZMA를 EPDM고무와 직접 블렌딩하거나 또는 ZnO와 MAA의 형태로 첨가한 후 이들간의 중화반응을 유도하여 고무에 in-situ로 형성시키는 방법을 이용하여 EPDM/ZMA 복합체를 제조하였다. 인장시험, 인열시험, 열노화시험 결과 ZMA의 첨가는 EPDM의 기계적 물성 및 열노화에 대한 안정성을 현저히 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한 ZMA의 첨가는 EPDM고무와 금속과의 접착력을 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 기계적물성 및 접착물성의 향상효과는 과량의 ZnO를 사용한 중화반응에 의해 ZMA를 형성시킨 복합체에서 더욱 크게 나타났다. 이는 ZMA의 도입에 의한 이온가교결합의 형성 및 고무매트리스에서의 ZMA 도메인의 분산도와 연관되는 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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