디스크커터의 간격을 최적화하는 것은 TBM 커터헤드의 설계의 핵심요소로, TBM의 굴진성능을 좌우한다. 실대형 선형절삭시험은 디스크커터의 간격 산정을 위해 가장 신뢰성 및 정확도가 높은 시험으로 알려져 있으나 실대형 실험을 위해 경제적 및 시간적 비용이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 개별요소법 기반의 수치해석 연구를 통해 암반의 일축압축강도 및 압입깊이에 따른 비에너지-S/P비 간의 경향성을 분석하였고, 17인치 디스크커터의 최적 간격을 도출하였다. 수치해석모델의 적정성을 검토하기 위하여 디스크커터에 작용되는 회전력을 CSM 모델과 비교·검토하였다. 선형절삭시험에 대한 수치해석 결과, 디스크커터에 작용되는 회전력은 CSM 모델의 이론식으로부터 도출한 회전력과 유사한 것으로 분석되었다. 5가지(50 MPa, 70 MPa, 100 MPa, 150 MPa, 200 MPa)의 일축압축강도에 대한 수치해석 결과, 암반강도가 증가할수록 디스크커터의 최적간격의 범위는 감소하는 경향을 보였으며 80~100 mm범위에서 최소 비에너지를 보이는 것으로 확인되었다. 이는, 기존에 보고된 디스크커터의 최적 간격과 일치되는 경향으로써, 본 연구를 통해 산정된 디스크커터 간격을 밑받침한다.
Steel-concrete composite structures have been extensively used in building, bridges, and other civil engineering infrastructure. Shear stud connectors between steel and concrete are essential in composite members to guarantee the effectiveness of their behavior in terms of strength and deformability. This study focuses on investigating the shear stiffness of headed studs embedded in several types of concrete with wide range of compressive strength, and their effects on the elastic behavior of steel-concrete composite girders were evaluated. Firstly, totally 206 monotonic push-out tests from the literature were reviewed to investigate the shear stiffness of headed studs embedded in various types of concrete (NC, HPC, UHPC etc.). Shear stiffness of studs is defined as the secant stiffness of the load-slip curve at 0.5Vu, and a formulation for predicting defined shear stiffness in elastic state was proposed, indicating that the stud diameter and the elastic modulus of steel and concrete are the main factors. And the shear stiffness predicted by the new formula agree well with test results for studs with a diameter ranging from 10 to 30 mm in the concrete with compressive strength ranging from 22.0 to 200.0MPa. Then, the effects of shear stiffness on the elastic behaviors of composite girders with different sizes and under different loading conditions were analyzed, the equations for calculating the stress and deformation of simply supported composite girders considering the influence of connection's shear stiffness were derived under different loading conditions using classical linear partial-interaction theory. As the increasing of shear stiffness, the stress and deflection at the most unfavorable section under partial connected condition tend to be those under full connected condition, but the approaching speed decreases gradually. Finally, the connector's shear stiffness was recommended for fully connection in composite girders with different dimensions under different loading conditions. The findings from present study may provide a reference for the prediction of shear stiffness for headed studs and the elastic design of steel-concrete composite girder.
본 연구는 자연휴양림 내에서 휴양지구를 설정하기 위한 방법을 모색하기 위하여 산림휴양기능의 평가를 시도하였다. 청옥산 자연휴양림을 연구대상지로 선정하고, 표준지 173개 소반을 추출하여 수량화II류를 이용하여 분석하였다. 이때 외적기준은 산림휴양 효용의 정도를 전문가로부터 부여받았고, 설명변수는 기존의 연구결과와 대상지의 산림휴양자원을 고려하여 임상, 임령, 경사, 수변, 도로, 시설의 6인자를 선정하였다. 그 결과, 절대판별적중률은 제 1 2상관비 축에서 각각 82%, 75%로서 예측 가능한 판별 정도(精度)를 얻었다. 요인으로서는 도로와 경사가 산림휴양기능의 잠재력에 큰 영향을 미치고 있으며, 카테고리에 있어서는 도로가 있는 것이, 경사는 낮을수록 산림휴양기능을 높이는 방향으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 또한, 청옥산 자연휴양림의 소반별 산림휴양기능의 잠재력을 평가하기 위하여 표준지에서의 예측식을 사용하여 산림휴양효용의 정도를 나타내는 종합점수를 구한 다음, 판별구분점에 의하여 높다(H), 보통(M), 낮다(L)로 3구분하였으며, GIS를 이용하여 분포를 나타내는 평가도를 작성하였다. 수량화라는 형식을 매개로 하여 산림휴양의 효용의 정도에 관한 현실의 직관적 경험적 종합판단을 평가인자와 카테고리가 개입된 분석적 판단으로 변환하고 있는 점에 본 연구의 의의가 있다.
Soil loss is a serious problem frequently caused by local torrential rainfalls due to climate change. In particular, soil loss is occurring in agricultural areas rather than urban areas, and many pollutants are introduced into rivers, causing environmental problems. To reduce soil loss, the Ministry of Environment has designated and managed non-point source management areas. The Jaun-district in Hongcheon-gun, which was designed as a non-point pollution source management area in Gangwon-do, is located in the upper stream of Soyang Lake. Most of the agricultural fields are composed of highland agriculture fields. The highland agricultural fields in the Jaun-district are also composed of large-scale farming areas, and the ditches located near the agricultural fields have been illegally used for farmland. Therefore, the local government in Hongcheon-gun is conducting a project to restore the ditches occupied by agricultural fields. However, an analysis of the amount of soil loss that can be reduced by the restoration of the ditches has not been conducted yet. Thus, the purpose of this study was to analyze the effect of reducing the soil loss from the restoration of the ditches used as agricultural fields in the Jaun-district. The SATEEC L Module was used to analyze the reduction in soil loss by ditch restoration. The SATEEC L Module was constructed to estimate the LS factor using Moore and Burch's method after calculating the slope length using the digital elevation model and the maximum allowable slope length. The LS factor and the USLE formula were used to estimate the amount of soil loss that could be reduced by ditch restoration. The analysis showed that the ditch restoration could reduce about 16.6% of the soil loss in the Jaun-district. The results of this study will contribute to the study of methods to reduce soil loss in non-point pollution management areas.
Unmeasured value of water for human lives is widely approved, but the water as one of natural resources cannot be evaluated with ease since it changes itself ceaselessly by flowing-out or transforming the phase. Major objectives of the study concerned consequently with investigating its potentiality and evaluating its time seriesly availabity in a volumatic unit. And the study was performed to give the accurate original data to the planners concerned. Some developed rational methods of predicting runoff related to hydrological factors as precipitation, were to be discusseed for their theorical background and to be introduced whether they needed some corrections or not, comparing their estimation with actual runoff from synthetic unit-hydrograph methods. To do so, the study was performed to select Kongju Station, located at the watershed of the Keum River, and to collect such hydrological data from 1962 to 1972 as runoff, water level, precipitation, and so on. On the other hand, the hydrological characteristics of runoff were concluded more reasonably in numerical values, with calculating the the ratio of daily runoff to annual discharge of the flow in percentage, as. the distribution ratio of runoff. The results of the study can be summarized as follows; (1) There needed some consideration to apply the Kajiyama's Formula for predicting monthly runoff of rivers in Korea.(2) The rational methods of predicting runoff might be recommended to become less theorical and reliable than the unique analyzation of data concerned in each given water basin. The results from the Keum River prepared above would be available to any programms concerned. (3) The most accurate estimation for runoff could be suggested to synthetic unithydrograph methods calculated from the relation between each storm and runoff. However it was not contained in the study. (4) The relations between rainfall and runoff at KongJu Station were as following table. The table showed some intersting implications about the characteristics of runoff at site, which indicated that the runoff during three months from July to September approached total of 60% of quantity while precipitation concentrated on the other three from June to August. And there were some months which had more amount of runoff than expected values calculated from the precipitation, such as Febrary, March, August, September, Octover, and December, shown in the table. Such implications should be suggested to meet any correction factors in the future formulation concerned with the subjects, if any rational methods would be required.
하도홍수추적 방법에서 많이 사용되고 있는 Muskingum 방법의 가장 중요한 매개변수는 저류상수와 가중인자이다. Muskingum 방법은 상류유입지점에서 하류 유출지점까지 측방유입량이 고려되지 않지만, 실제 유역에는 강우로 인하여 측방유입유량이 발생한다. 이로 인해 상하류 실측자료를 이용하여 저류상수 및 가중인자를 산정하는 것이 매우 어려운 상황이다. 이에 본 연구는 HEC-RAS 1차원 부정류 해석모형을 이용한 수리학적 홍수추적을 통해 측방유입유량이 제외된 상태에서의 하도에서 전파되는 유량을 산정하였고, 이를 이용하여 저류상수 및 가중인자를 산정하는 방법을 제시하였다. 이와 함께 저류상수가 유하시간과 관계있음을 감안하여 국내 하천기본계획 수립 시 사용되는 유하시간 경험 공식들을 저류상수로 적용한 결과를 비교 분석하였다. 마지막으로 유량이 고려된 유하시간 산정 식을 개발하고, 유입량의 변화에 맞춰 유하시간을 업데이트하여 모의를 수행하는 방법을 제시하였다. 유량을 고려한 유하시간을 저류상수로 적용한 경우, 유량의 상승 및 하강 과정, 첨두 유량, 그리고 첨두 시간에 대해서 잘 모의하는 것으로 분석되었다.
본 논문에서는 마이크로파대 광대역 다단 평면형 전력분배기의 설계방법과 구조를 새로이 제안하였다. 제시된 마이크로파 광대역 전력분배기의 설계과정은 평면형 다단 3-포트 하이브리드와 도파관트랜스포머 설계로 구성되었다. 다단 전력분배기는 최적화된 λ/4 트랜스포머 설계이론에 근거를 두고 있다. 두 인접 출력포드의 광대역 격리 특성을 얻기위해, 기모드 등기회로는 저항 같은 손실소자를 사용하여 정합되어야 한다. 기모드 정합소자 값을 계산하기 위한 설계공식은 단일 종단 여파기 설계이론으로부터 유도하였다. 도파관 트랜스포머단의 형상은 하우징 금속전계벽의 영향으로 인한 도파관 모드와 같은 고차모드의 전파를 억제하기 위해 설계되었다. 따라서, 설계된 각각의 도파관 트랜스포머단에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력 분배기의 동작주파수 영역에서 모두 감쇄모드(evanescent mode)로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력분배기의 검증을 위해, 다단 전력 분배기의 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 시뮬에이션과 실험 결과는 다단 전력분배기의 우수한 성능을 보여준다.
자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 L$\acute{o}$pez Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.
A dryout mechanism model for rectangular narrow channels at high pressure conditions is developed by assuming that the Kelvin-Helmholtz instability triggered the occurrence of dryout. This model combines the advantages of theoretical analysis and empirical correlation. The unknown coefficients in the theoretical derivation are supported by the experimental data. Meanwhile, the decisive restriction of the experimental conditions on the applicability of the empirical correlation is avoided. The expression of vapor phase velocity at the time of dryout is derived, and the empirical correlation of liquid film thickness is introduced. Since the CHF value obtained from the liquid film thickness should be the same as the value obtained from the Kelvin-Helmholtz critical stability under the same condition, the convergent CHF value is obtained by iteratively calculating. Comparing with the experimental data under the pressure of 6.89-13.79 MPa, the average error of the model is -15.4% with the 95% confidence interval [-20.5%, -10.4%]. And the pressure has a decisive influence on the prediction accuracy of this model. Compared with the existing dryout code, the calculation speed of this model is faster, and the calculation accuracy is improved. This model, with great portability, could be applied to different objects and working conditions by changing the expression of the vapor phase velocity when the dryout phenomenon is triggered and the calculation formula of the liquid film.
근래에 공사의 대형화, 복잡화 등으로 인해 기계화시공은 보편화되었으며, 건설기계는 성공적인 시공을 위한 주요소이다. 그러나 건설기계가 차지하는 비중이 높아지고 있음에도 불고하고 건설기계의 작업능력에 대한 분석은 미미한 실정이다. 또한 현재 품셈에서 모든 건설기계에 대한 기준이 정의되어 있지 않음으로 인해 시공계획 시 작업자에 따라 공사기간을 자의적으로 적용하고 있어 실제 시공 간 공사기간이 부족하여 돌관작업이나 공기지연이 발생된다. 따라서 본 연구에서는 PRD공법에서 사용되는 항타기의 천공작업 공사기간을 기존 방법보다 정확하게 산출할 수 있도록 작업일보를 현장 실사를 통해 천공시간 데이터를 수집하여 항타기의 천공 작업 소요시간을 산정하는 식을 정립하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 천공작업의 정확한 공사기간을 산정한다면 공사기간이 부족하여 발생하던 돌관작업이나 공기지연을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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