전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.
From the analysis results of some as-built drawings in national roadway bridges in Korea, many bridge piers are expected to show complex shear-flexural behaviour under earthquakes. But the previous research works about the seismic evaluation of bridges considered flexural behaviour RC piers only. In addition, the past bridge design specifications in Korea didn't include limitation on the amount of longitudinal lap splices in the plastic hinge zone of piers. Thus a large majority of non-seismically designed bridge piers in Korea may have lap splices in plastic hinge zone. In this study, prototype pier was selected among existent bridge piers whose failure mode is expected to be complex shear-flexural mode. And then, full scale and 1/2 reduced scale model RC piers with various longitudinal lap splice details were constructed. From the quasi static test results on these model RC piers, the effect of longitudinal lap splices on the seismic performance of bridges piers was analyzed. And the seismic capacity of the non-seismically designed shear-flexural RC piers was evaluated.
Todays, crash safety requirements of the railway vehicle structures become important design criterion according to the increased driving speed and the lightweight construction. Although the crash analysis using computer simulation can be effectively applied to predict the crash performance of the railway vehicles in the early design stage, the optimized design w.r.t the crash safety could be realized by the crash tests with actual prototype vehicles. However, it is very expensive and time-consuming task to perform the crash test of the railway vehicles. As a measure to cope with the problem, in this paper, the scale modeling technique is suggested and experimentally verified to predict the impact energy absorption characteristics of full scale model of aluminum extrusions sub-structures and the high-speed railway vehicle structure.
In geotechnical engineering, the mechanical characteristics of soil, the main material of geotechnical engineering, is highly related to the confining stress. Reduced-scale physical modeling is often conducted to evaluate the performance or to verify the behavior of the geotechnical systems. However, reduced-scale physical modeling cannot replicate the behavior of the full-scale prototype because the reduced-scale causes difference of self weight stress level. Geotechnical centrifuges are commonly used for physical model tests to compensate the model for the stress level. Physical modeling techniques using centrifuge are widely adopted in most of geotechnical engineering fields these days due to its various advantages. In this paper, fundamentals of geotechnical centrifuge modeling and its application area are explained. State-of-the-art geotechnical centrifuge equipment is also described as an example of KOCED geotechnical centrifuge facility at KAIST.
This paper presents a novel prototype of the utility AC power interfaced soft-switching sinewave pulse modulated inverter using the high-frequency flyback for the small scale distributed renewable energy power conditioner. The proposed cricuit with a high-frequency isolation link has a funtion of electrical isolation, which is more cost-effective and reliable for the small-scale distributed renwal energy utilization system from a safety point of riew. The discontinuous conduction mode(DCM) operation of the high-frequency flyback transformer is adopted to establish a simple and low-cost circuit configuration and control scheme. For the simplicity, the circuit operating principle is described on the basis of the modified conventional full bridge inverter, whitch is the typical conventional high-frequency full-bridge inverter employing the high requency flyback transformer to eanble the effictive function of the electrical isolation. Than, the new circuit topology of the unility-interfaced soft-switching sinewave pulse modulated inverter using IGBTs is proposed. The proposed cricuit topology is additionally composed of the auxiliary power regenerating snubber cricuits, which are also mathematically analyzed for the parameter desigen settings. Finally, the performance of the propose inverter is evaluated on the basis of computer-aid simulation. It is noted that the sinewave pulse modulated output current of the inverter is synchronous to the AC main voltage.
강관말뚝 두부정리 작업은 안전성, 품질의 균일성, 작업 생산성 측면에서 개선이 필요하며, 이를 개선하기 위한 자동화 및 기계화 등 대안마련이 시급한 실정이다. 본 연구의 목적은 상기 문제점을 개선할 수 있는 굴삭기 기반 강관말뚝 두부정리 및 절단 부위 핸들링 로봇의 풀스케일 프로토타입을 개발하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 1)선행기술 분석 및 현장 전문가 설문조사, 2)AHP 분석을 활용한 핵심 요소기술 선정, 3)상세설계 도출, 4)구조적 안정성 분석, 5)풀스케일 프로토타입 개발을 수행하였다. 핵심 요소기술 선정 결과, 레이저 레벨기 및 수광기(94.46점), 강관말뚝 절단 기능에서는 플라즈마 절단(96.72점), 강관말뚝 인양 및 운반 기능에서는 회전형 그래플(93.45점)이 선정되었으며, 구조적 안정성 분석 결과, 구조적으로 가장 취약할 것으로 판단되는 3개 부재(그립부, 실린더 피벗 브라켓, 그립부 베이스)에서 최소 2배 이상의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 최종적으로 개발된 풀스케일 프로토타입은 센싱부 정확도 3.39mm, 절단부 절단 속도 1분 59초로 강관말뚝 두부정리 작업의 자동화를 위한 충분한 성능을 확보한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 개발된 굴삭기 기반 강관말뚝 두부정리 및 절단 부위 핸들링 로봇은 현업에서의 요구가 충분히 반영되고 기술적 타당성이 확보되었으므로 그 실용화 가능성이 높을 것으로 기대된다.
본연구는 실물크기의 프리캐스트 콘크리트 판구조물의 부분구조체를 모형화하여 실험한 결과를 분석한 것이다. 구조물의 역학적 특성과 파괴성상을 파악하기 위한 구조실험은 실물크기의 구조물과 부재로써 실시하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 이것은 치수가 크므로 공간적으로 제한을 받고 많은 시간과 비용을 필요로 하기 때문에 모형실험을 이용하게 된다. 이러한 모형실험을 최소한의 오차범위내에서 원형실험과 같은 재현하고 예측하도록 실험을 준비하는 데에는 상사법칙이 필요하게 된다. 모형은 무엇보다도 원형과의 응력-변형도 관계 등 구성재료에 대한 상사요구조건을 만족시키는 것이 중요하지만, 본 연구의 대상은 1/3축척으로써 기하학적인 요소와 사용재료에 대한 강도의 상사성만을 고려한 모형이다. 본 연구에서는 이러한 모형구조물의 거동을 원형실험결과와 비교하여 상사성 확보의 문제와 가능성을 조사하였다.
콘크리트구조물에서 균열을 제어한다는 것은 내구성능을 향상시킬 수 있는 기본적인 조건이 될 수 있기에 본 연구에서는 계면활성제로서 사용할 수 있는 글리콜 계열의 혼화제를 레디믹스트콘크리트에 혼입시켜 실물대 부재를 제작하고 장기재령에서의 건조수축에 대한 저항성을 확인하고 효과에 대한 원인으로서 미세조직의 밀실성을 분석하였다. 그 결과 실무대 부재에 있어 약 $-100{\sim}200{\times}10^{-6}$정도의 건조수축 저감 효과가 있으며, 모세관 공극부에서 기체나 액체의 이동을 저해할 수 있는 요인으로서 세공율이 약 $2.4{\sim}3.5$% 정도 감소됨으로써 건조수축에 의한 저항성을 확보할 수 있는 것으로 판단되었다.
A large power fuel cell generation system needs a parallel operation of de-de boost converter. Therefore, this paper proposed parallel operation algorithms of de-de boost converters for the large scale fuel cell generation system of 250[kW] and the operating principle along with the control method in detail. This paper uses a maximum current sharing method as a parallel operation method and also the phase shift full bridge de-de converter as a de-de boost converter. Simulation and experimental results on two prototype converter modules of 500W show that the parallel operation method can be applied to the 250[kW] power converter.
캐비테이션 터널에서 캐비티가 발생한 프로펠러에 의하여 평판에 작용하는 변동압력이 계측정도를 향상시키고, 프로펠러 회전수 영향을 최소화 하였다. Sydney Express선의 프로펠러 변동압력에 대한 타기관의 계측치 특성과 비교한 결과 당 연구소 계측치는 매우 안정적 경향을 보였다. 그리고 모형선과 실선의 변동압력 계측치 및 평판에 작용하는 변동압력 계측치의 크기와 경향을 비교한다. 평판의 변동압력 계측치로부터 실선 변동압력을 추정코자 양력면 이론에 의한 수치계산에 의해 도출된 강체경계율을 적용하여 타당성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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