• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권1호
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• pp.89-98
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• 2013

In recent years steel-concrete composite shear walls have been widely used in enormous high-rise buildings. Due to high strength and ductility, enhanced stiffness, stable cycle characteristics and large energy absorption, such walls can be adopted in the auxiliary building; surrounding the reactor containment structure of nuclear power plants to resist lateral forces induced by heavy winds and severe earthquakes. This paper demonstrates a set of nonlinear numerical studies on I-shaped composite steel-concrete shear walls of the nuclear power plants subjected to reverse cyclic loading. A three-dimensional finite element model is developed using ABAQUS by emphasizing on constitutive material modeling and element type to represent the real physical behavior of complex shear wall structures. The analysis escalates with parametric variation in steel thickness sandwiching the stipulated amount of concrete panels. Modeling details of structural components, contact conditions between steel and concrete, associated boundary conditions and constitutive relationships for the cyclic loading are explained. Later, the load versus displacement curves, peak load and ultimate strength values, hysteretic characteristics and deflection profiles are verified with experimental data. The convergence of the numerical outcomes has been discussed to conclude the remarks.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.172-185
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• 2009

This paper presents case histories and research projects related to geotechnical challenges at waste landfill sites in Japan. Due to the limitation of inland space available to waste disposal, coastal landfills and the associated containment systems are important considerations, particularly for metropolitan areas. Experimental works on heavy metals mobility using a large column to simulate the redox potential at the coastal landfill sites are introduced. After the closure of landfill sites, they are expected to be utilized as new land space, since new space is difficult to find in urban area. In the redevelopment of such closed landfill sites, there are possibilities of environmental risks, such as generation of toxic gas and leachate, differential settlement of the waste layer, damage to the lining system. Whether the pile installation through the clay layer acting as a landfill bottom barrier is environmentally acceptable or not has been a great concern in the redevelopment of closed waste landfill sites in particular coastal landfill sites. An analytical study to evaluate the cost-effective remedial option for a dumped waste site located along a landslide area, where cut-off wall keyed into the aquitard might elevate groundwater level and thus may not be employed, is presented.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제19권2호
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• pp.77-84
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• 1987

격납용기 구분방 내에서 정화한 열전달 상관식을 얻기 위해 HDR 실험 자료들을 통계적 인 방법으로 분석하였다. 세가지의 blowdown 시험, 즉 V.42, V.43 and V.44를 통해 얻어진 열전달 자료들이 상관식을 유도하는데 사용되었다. 이미 Uchida에 의해 제안되었던 air-to-steam 질량비는 이 실험에서도 역시 가장 중요한 인자로 입증되었다. 이 연구에서는 Uchida의 열전달 상관식으로 만족되지 않은 실험자료들을, 격납용기 대기와 벽 표면의 온도차의 함수로, 또 대기 압력의 함수로 표시하여 수정하려고 시도하였다. 이 종속성외에도 대기의 난류도와 시간에 따른 인자가 고려되어야 한다. 그러나 HDR 계획에서는 흐름속도의 측정 자료가 부정확하기 때문에 정량적인 관계식의 유도는 힘들다. 다만 열전달 계수와 온도 차이의 관계가 밀접하다는 사실을 밝혔으며 특히 강제순환 조건에서 더욱 이 관계는 명백해짐을 볼 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1400-1409
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• 2023

In this study, three condensation models of the CUPID code, i.e., the resolved boundary layer approach (RBLA), heat and mass transfer analogy (HMTA) model, and an empirical correlation, were tested and validated against the COPAIN and CAU tests. An improvement on HMTA model was also made to use well-known heat transfer correlations and to take geometrical effect into consideration. The RBLA was a best option for simulating the COPAIN test, having mean relative error (MRE) about 0.072, followed by the modified HMTA model (MRE about 0.18). On the other hand, benchmark against CAU test (under natural convection and occurred on a slender tube) indicated that the modified HMTA model had better accuracy (MRE about 0.149) than the RBLA (MRE about 0.314). The HMTA model with wall function and the empirical correlation underestimated significantly, having MRE about 0.787 and 0.55 respectively. When using the HMTA model, consideration of geometrical effect such as tube curvature was essential; ignoring such effect leads to significant underestimation. The HMTA and the empirical correlation required significantly less computational resources than the RBLA model. Considering that the HMTA model was reasonable accurate, it may be preferable for large-scale simulations of containment.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.843-850
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• 2002

프리스트레스트 콘크리트 부재의 해석이론에서 텐던의 직선이동(linear transformation)은 텐던 배치에 대한 해석을 간략화시켜주는 장점이 있어 빈번히 다루어지고 있다. 본 논문은 그동안 간과되기 쉬웠던 직선이동에 내재된 근사화 및 그 영향을 밝히는데 중점을 두고 있으며, 주로 등가하중법(equivalent load method)을 통하여 직선이동의 이론을 분석하였다. 텐던이 이동하더라도 똑같은 등가하중 시스템이 산출되는 것을 직선이동으로 볼 경우, 기존의 등가하중법 고유의 내재된 가정은 그러한 직선이동의 원리가 성립하도록 하고 있으며, 반면 근사화가 포함되지 않은 엄밀한 의미의 등가하중 시스템에서는 그러한 원리가 성립하고 있지 않다 또한, 자체평형의 성질로부터 유도된 등가하중법을 직선이동에 적용하는 방안을 모색하였으며, 기존의 결과와 약간 다른 등가하중 시스템을 산출하였다. 논의를 확장하여 격납구조물 벽체 원환텐던(circumferential tendon)의 편심배치 문제를 직선이동의 관점에서 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.481-488
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• 2015

이 연구에서는 고강도 철근이 사용된 철근콘크리트 패널 실험체의 파괴에 이르기까지의 전반적인 거동특성을 합리적으로 예측하기위한 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 다양한 하중 조건과 설계 변수하에서 실제 격납구조물 벽체 두께의 1/3 규모를 갖는 총 12개의 철근콘크리트 패널 실험체를 검증 대상으로 선정하여 저자 등에 의해 개발된 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 적용하여 해석을 수행하였다. 균열 발생 시점에서의 전단 강도와 최대 전단 강도에 대한 실험과 해석으로부터의 평균과 변동계수는 각각 1.03과 12% 및 0.97과 9%정도로 예측되었다. 최대 전단 강도에서의 전단 변형률에 대한 실험과 해석으로부터의 결과는 평균과 변동계수가 각각 0.96과 30% 정도로 예측되었다. 결과를 종합해 볼 때, 이 연구에서 새로운 수정한 구성방정식을 적용한 해석프로그램은 그 해석 결과에 비교적 높은 신뢰도를 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.21-28
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• 2017

최근 원자력 발전소 및 LNG 탱크의 외벽을 제작하는데 있어 강판 콘크리트(steel-plate concrete, SC)와 같은 합성형 구조모듈(steel-plate concrete panel, SCP)의 사용이 증가하고 있다. SCP는 공장에서 생산 한 후 이송되므로, 이송에 드는 비용을 줄이기 위해 경량화가 필수적이다. 이때 경량골재 콘크리트를 사용해 SCP의 내부를 채워 밀도를 낮출 수 있지만, 현재 콘크리트 배합법은 콘크리트의 품질을 확보하기 위해 경량골재의 사용량이 제한되어 경량화에 한계가 있다. 본 연구에서 제안하는 프리플레이스트 경량 콘크리트 배합법은 거푸집 내 경량골재를 먼저 채운 후(pre-packing) 그라우트를 주입하는 공법으로, 콘크리트의 품질확보 및 밀도를 낮출 수 있다. 다양한 종류의 경량골재 및 그라우트 배합을 사용해 실험을 수행하였고, 밀도 $1,600kg/m^3$, 압축강도 30MPa급 프리플레이스트 경량 콘크리트 배합비를 선정하여 SCP 시편을 제작하였다. 제작된 SCP 시편의 구조성능 시험을 위해 3점 휨 실험을 수행하였다. 고유동 콘크리트를 사용해 SCP의 내부를 채운 시편과 비교해 프리플레이스트 경량 콘크리트를 사용해 제작된 SCP 시편은 비슷한 수준의 휨 저항 성능을 보였으며 밀도가 30% 이상 낮았다. 따라서 프리플레이스트 경량 콘크리트를 사용해한 SCP 제작 시, 기존의 SCP와 비슷한 수준의 구조성능을 가지며 밀도를 낮춰 이송 비용을 감축할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제18권1호
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• pp.31-40
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• 2014

LNG 저장탱크의 외조는 콘크리트 부재로 수직 방향 및 원환 방향 프리스트레싱 벽체 구조인데, 저장탱크의 대형화가 이루어짐에 따라 프리스트레싱 구간이 길어지고 결과적으로 프리스트레스 손실량이 증가하고 있다. 본 연구는 주요 사회기반시설구조물의 하나인 LNG 저장탱크에 비행체 충돌과 같은 사고가 발생하였을 때 안전성 향상을 위하여 충돌 저항 성능에 대한 분석연구를 수행하였다. 해석은 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 270,000kL급 LNG 저장탱크 외조의 비산물체 충돌에 대한 거동을 평가해보고자 하며, 해석 시 LNG 저장탱크의 대형화로 인한 PS 텐던의 길이증가에 따른 프리스트레스 손실 또한 고려될 것이다. 또한 프리스트레스 손실의 적용 유무에 따른 비산 물체 충돌에 대한 PSC 구조물의 거동 비교를 통해 구조물의 안전성 및 사용성을 평가해보고자 한다. 이 연구의 결과를 통해 프리스트레스 손실량의 적용에 따른 구조물의 거동 변화를 확인하고, 설계시 안전성 기준 및 검토의 보조자료로 활용할 수 있도록 하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.302-309
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• 2017

격납건물에서 수소폭발이 발생된다면 다중방어벽을 훼손하고 다량의 방사능 물질을 방출시킬 수 있기 때문에 노심용융과 함께 발생되는 수소를 효과적으로 제어하고 제거해야 하지만 사고 원인의 다양성과 수소분포, 거동의 불규칙성 때문에 폭발 저감을 위한 대책마련이 쉽지 않다. 본 논문에서는 가장 넓게 사용되는 수소저감 기술인 피동촉매형수소재결합기(PAR)의 수소저감 효율을 높이기 위해 외부 유동을 고려한 가이드 구조에 관하여 연구하였다. 2단 촉매 PAR 내부형상을 기본으로 하여 PAR 외부에 가이드를 부착하였을 때 유체의 거동과 수소저감효율에 대해서 해석을 수행하였다. 유동이 아래에서 위로 올라가는 경우 가이드 높이 150mm, 촉매와 가이드 직접 부착, 가이드 각도가 $60^{\circ}$인 구조가 최적으로 판단되며 유동이 옆에서 불어오는 경우 촉매와 가이드 거리 100mm인 구조가 최적으로 판단되고, 유동이 위에서 아래로 내려오는 경우 직접부착, 높이 50mm 가이드 구조가 최적으로 판단된다.