• 제목/요약/키워드: preliminary structural design

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고내구성능을 갖는 해저터널 방화문 설계방안 및 성능시험 연구 (A study on design and performance test of fire door with high endurance performance in submarine tunnel)

  • 박상헌;황주환;최영환;안승주;유용호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.331-346
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    • 2018
  • 국내 고속철도 터널에 주요 방재시설물인 피난연결통로 방화문이 설치되고 있으나, 고속으로 통행하는 열차의 고압력으로 인하여 방화문에 강한 충격 및 장기간 진동으로 인하여 잦은 파손 및 유지보수가 발생되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 방화문 개선이 필요하나, 국내에서는 단순 KS F 2296 성능시험에 의한 인증서를 제출하여 설치되고 있다. 현재 국내에서는 사전에 이론적인 검토 없이 실규모 방화문 제작에 의한 단순 시험인증 여부로 개발 되다보니, 개선을 위한 고비용이 발생되고 있는 실정으로 사전에 구조적인 안전을 확보할 수 있는 설계방안의 검토가 필요하다. 따라서 본 연구를 통하여 피난연결통로 방화문 설계 및 성능개선 효율화를 위해 사전 구조 검토가 가능한 구조해석 연구를 수행하였으며, 이러한 결과 값에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 실규모 시작품 제작을 통한 공인 인증시험(KS F 2296)에서 발생된 결과 값을 비교검토 하였다.

관통구를 갖는 판구조물의 강도평가 방법에 관한 연구 (A Study on the Strength Evaluation Method of Plate Structures with Penetration-holes)

  • 김을년;장준태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.476-484
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    • 2017
  • The purpose of this paper is to verify the structural integrity of a region with numerous penetration-holes in offshore structures such as semi-submersible rig and FPSO. In order to effectively check the yielding and buckling strength of plate members with penetration-holes, a screening analysis program was developed with the FE analysis tool to generate fine meshed model using the theoretical and analysis methods. When a hole is appeared in the plate structure members, the flow of stress is altered such that concentrations of stress form near the hole. Stress concentrations are of concern during both preliminary and detail design and need to be addressed from the perspectives of strength. To configure the geometrical shape, very fine meshed FE analysis is needed as the most accurate method. However, this method is practically impossible to apply for the strength verifications for all perforated plates. In this paper, screening analysis method was introduced to reduce analysis tasks prior to detailed FE analysis. This method is applied to not only the peak stress calculation combined stress concentration factor with nominal stress but also nominal equivalent stress calculation considering cutout effects. The areas investigated by very fine meshed analysis were to be chosen through screening analysis without any reinforcements for penetration-holes. If screening analysis results did not satisfy the acceptance criteria, direct FE analysis method as the 2nd step approach were applied with one of the coarse meshed model considering hole or with the very fine meshed model considering the hole shape and size. In order to effectively perform the local fine meshed analysis, automatic model generating program was developed based on the MSC/PATRAN which is pre-post FE analysis program. Buckling strength was also evaluated by Common Structure Rule (CSR) adopted by IACS as the stress obtained from very fine meshed FE analysis. Due to development of the screening analysis program and automatic FE modeling program, it was able to reduce the design periods and structural analysis costs.

강성도 기준에 따른 IsoTruss® 그리드 고층건물의 부재선정 방법 (Member Sizing Method in IsoTruss® Grid High-rise Building Structures Based on Stiffness Criteria)

  • 김태헌;김영찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.50-56
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    • 2017
  • 고층건물에서 횡력 저항의 주된 역할을 하는 외주골조는 기둥과 보를 직교시켜 구성하는 것이 일반적이었으나 최근 다양한 그리드형태의 부재배치가 이루어지고 있다. 선행연구에서는 아이소트러스 그리드를 고층건물의 외주골조로 적용한 구조적 적합성이 검토되었다. 본 연구에서는 $IsoTruss^{(R)}$ 그리드(ITG) 구조의 예비단계 설계시 외주골조 부재의 소요단면적 산정방법을 제안하였다. 모듈의 변형과 하중과의 평형조건, 허용 횡변위, 그리고 건물의 휨변형 대 전단변형의 비를 변수로 하여 소요단면적을 유도하였다. ITG 구조에서 외주골조의 부재는 횡하중에 직각인 평면(PPR), 평행한 평면(PPL), 경사진 평면(POQ)에 배치되는데 POQ에 배치된 부재는 PPR 또는 PPL에 투영시켜 부재의 강성을 반영하였다. 소요단면적은 모듈에 작용하는 전단력과 모멘트에 의해 영향을 받는데 부재사이즈 조닝을 달리하여 3가지 모델을 비교하였다. 본 연구의 효용성을 검증하기 위해 64층 건물을 설계하여 해석하였다. 최대 횡변위, 철골량, 기둥의 축력강도비를 비교분석하여 부재사이즈 조닝의 효과를 알아보았다. 제안식을 이용한 횡변위가 제한치의 약 97.3%로 나와 제안식을 설계 초기단계에서 부재사이즈의 선정에 유용하게 적용할 수 있다.

활하중에 대한 복층터널 슬래브의 구조적 안전성에 관한 연구 (A study on the structural safety of middle slab in double deck tunnel under live loads)

  • 김태균;김세권;김현준;김창용;유완규;황성필
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.171-183
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 대심도 복층터널 Test Bed 구조물에 대한 슬래브의 사전 구조안전성 평가를 통해 슬래브의 가설시와 공용하중 작용시에 발생 가능한 문제점과 개선점을 미리 분석하는 것이다. 대심도 복층터널의 설계 및 시공기술개발의 성과물을 Test Bed 구축을 과정을 통해 검증하고 확인할 수 있으며, 엔지니어 및 일반인들의 학습현장으로도 활용할 수 있어 지하공간 개발의 시기를 더욱 앞당길 수 있는 계기가 마련될 것이다. 특히, 원형의 대심도 복층터널 단면 내부에 구축되는 슬래브는 시공방법과 사용하는 시공장비에 따라 설계하중이 달라지며, 이번 Test Bed 구조체는 그 내부에 상부 슬래브 및 풍도슬래브를 전용 가설장비를 이용하여 설치하는 동안 가설장비하중과 상·하부 슬래브에 공용하중으로 가정된 KL-510의 3등급 트럭하중을 하중조합별 작용위치를 달리하며 상·하부 슬래브에 각각 재하하여 그 영향을 분석하였다.

장소기억의 재현을 주제로 조성된 서울숲, 선유도공원의 장소성 형성 구조 연구 (Internal Structure of the Sense of Place for Parks that were aimed at Reenacting the Place Memory - Focusing on Seoul Park and Seonyudo Park -)

  • 임승빈;권윤구;정윤희;허윤선;변재상;최형석
    • 한국조경학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • 최근 전세계적으로 공장과 공단, 공업도시, 노동자 주거 단지, 쓰레기 매립지 등의 인더스트리얼 사이트를 공공의 땅으로 회복하고 공원화함에 있어 장소가 지니고 있던 역사적, 형태적 특성을 기반으로 한 고유한 장소성을 고려한 장소기억의 재현이 중요한 화두가 되고 있다. 이에 본 연구는 최근 공원설계에 있어 주요한 목표가 되고 있는 장소성 높은 공원을 조성하기 위한 기초자료로서 조성 및 개원 당시 공원을 설계하는 방식에 있어 장소의 기억을 적극적으로 끌어들였다는 공통점을 지니고 있는 서울숲과 선유도공원의 장소성 형성 구조를 도출하여, 향후 장소성을 고려한 공원계획 및 설계를 위한 시사점을 제시하고자 한다. 본 연구를 토대로 도출된 서울숲, 선유도공원에 대한 장소성 형성구조 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 구조방정식 모형을 통하여 서울숲과 선유도공원은 자연물리적, 인공물리적, 체험적 요인의 만족도가 장소성 형성에 유의한 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 장소성이 높아질수록 방문용의성이 높아지는 것으로 나타났다. 둘째, 장소의 물리적 환경에 따라서 서울숲과 선유도공원은 놀이, 운동 등 체험적 요인이 상대적으로 중요한 것으로 나타났다. 따라서 장소성을 높이기 위하여는 물리적 요인에 더하여 체험적 요인을 중요하게 고려하여야 한다. 셋째, 동일한 유형의 장소일지라도 개별 장소의 특성에 따라 요인 및 변수의 상대적 중요도는 다르게 나타났다. 장소별 구조방정식 모형에서 확인할 수 있듯이 각 요인과 관련된 구체적 변수의 중요도는 장소에 따라서 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 서울숲에서는 자연물리적 요소가 인공물리적 요소보다 중요한 것으로 나타났지만, 선유도공원에서는 인공물리적 요소가 자연물리적 요소보다 더 중요한 것으로 나타났다. 본 연구는 장소성 연구에 있어 정량적 연구방법인 구조방정식 모형을 다양한 장소에 도입하여 장소성 구조모형을 도출하고, 이를 통하여 장소성 형성을 위한 보다 구체적 방안을 제시하고, 더 나아가 장소성의 실체에 한걸음 더 접근할 수 있었다는데 의의가 있다. 본 연구에서의 분석방법 및 결과를 토대로 더욱 다양한 장소를 대상으로 장소성 형성모델을 도출하는 후속 연구가 계속된다면, 의미 있고 개성적이며 정겨운 도시의 장소, 더 나아가서 인간적인 도시, 경쟁력 있는 도시를 만드는 일에 크게 기여할 것이다.

편성조직에 따른 니트패턴의 패션감성 연구 (Study on Sensibility of Knit by Structural Design Patterns)

  • 고순영;박명자
    • 한국의상디자인학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-13
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    • 2008
  • The purpose of this research is to study the cause of obstruction in various knit pattern structures by understanding the needs of the customers, and to develop knitted fabric goods that satisfy the individual taste of consumers and that reflecting the latest fashions. Actual conditions of the manufacturer's designing processes must be examined. In addition, a comparison analysis of fashion sensibilities and preferences between producers and consumers had been made in order to study developing knit pattern structures. Questionnaires and interviews had been used as research methods. The research involved two groups: one group consisted of 57 producers, which included designers, programmers, and merchandisers working for a knit manufacturer in Seoul, while the other group consisted of 74 consumers, which included students with knitted fabric design as their major and those who have working knowledge of knitted fabrics. For a more accurate evaluation, 28 out of 150 patterns have been selected through a preliminary study conducted by 24 designers. On the 28 knit patterns, a sensibility evaluation had been made through the use of the sense of sight and sense of touch, which was followed by a frequency analysis, cluster analysis, and t-test using SPSS 12.0. The results are as follows: the fashion sensibility evaluation on knit patterns showed that structures, such as racking II or lace II, are typically elegant ('elegance'), while structures, such as links I or racking I, are typically 'active.' Furthermore, a 'country' image was displayed in structures such as cable I, cable II, and miss II. Links I appeared as 'sophisticated'. Miss I and milano were said to have 'modem' images. Lace II was regarded as 'ethnic', while racking II was said to have a 'romantic' image. 2:1 rib and milano were generally thought to be manly ('manish'). The fashion sensibility scale for each knit pattern has been made based on the above results. Based on producer and consumer responses, the sensibility evaluation on knit pattern structures showed that the two groups had similar preferences in knit pattern structures. Therefore, the fashion sensibility scale developed in this study can be used as a basic data for structure development when designing knitted fabric goods.

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공학적방벽 현장실증 시스템 (IN-DEBS) 개발을 위한 해외 실증연구 현황 분석 (Overseas Review on the In-situ Demonstration of EBS for IN-DEBS Development)

  • 이민수;최희주;이종열;이창수;이재완;김인영
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.107-119
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    • 2014
  • 본 연구에서는 한국원자력연구원 부지 내 KURT 연구시설에 심지층 처분실증시험을 수행할 목적으로 사전 해외현황조사를 실시하였다. 고준위폐기물 심지층 처분을 목적으로 지하연구시설을 구축한 나라들을 대상으로 현재 수행되었거나, 수행이 진행 중인 공학적방벽 성능평가 시험들을 조사하였다. 주요 실증시험으로는, 스웨덴/프랑스 TBT, 스웨덴 LOT, 스위스 HEE, 벨기에 PRACLAY, 스페인 FEBEX, 일본 HORONOBE, 및 캐나다 BCE 등이었다. 각 실증시험에 대하여 시험의 목적, 시험체의 구성, 시험조건, 세부 구성도, 측정 항목, 측정기기, 및 도출된 결과 등을 구체적으로 조사하였으며, 시험결과보다는 시험목적 및 시험물의 구축방법 파악에 더 집중하였다. 왜냐하면, 각국의 공학적방벽 성능시험방법의 검토를 통해 향후 KURT에서 추진하게 될 공학적방벽 실증시설의 설계에 도움을 얻고, 다양한 성능시험을 동시에 수행할 수 있도록 하기 위해서였다. 향후 KURT 확장을 통해 공학적방벽 성능시험 터널을 확보하고, 중규모의 성능 시험시연을 추진하게 될 예정이다. 본 기술검토를 통해 이 때 추진할 시험내역과 시험체의 구성 및 크기 등의 상세 설계에 필요한 기초적인 지식을 얻고자 하였다.

붕괴모드 조합 예측법에 의한 PSC사장교의 위험도평가 (Probabilistic Risk Assessment of a Cable-Stayed Bridge Based on the Prediction Method for the Combination of Failure Modes)

  • 박미연;조효남;조태준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.647-657
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    • 2006
  • 허용응력설계법과 극한한계 상태 설계법에 근거한 케이블과 보강형을 갖는 PSC 사장교의 예를 통해서 통계학적 확률분포를 고려한 확률론적인 위험성을 평가하였다. 사용성 한계상태 및 극한 한계상태에서의 케이블요소의 파괴확률과 거더의 최대 정모멘트. 부모멘트 발생단면, 그리고 최대전단력의 작용단면에서 각각의 요소 파괴 확률을 설계변수의 응답면에서 검토하였다. 응답면 기법(RSM)은 복잡한 다자유도 구조물에서 MCS를 사용하여 얻을 수 없는 상대적으로 매우 작은 파괴 확률값을 얻기 위해 사용이 가능할 뿐만 아니라, FOSM으로 쉽게 얻을 수 없는 한계상태방정식의 미분형태에도 성공적으로 적용이 가능 하다. 케이블과 보강형으로 구성된 병렬저항구조를 시스템 해석을 위해 각각 직렬구조로 연결하여 전체구조물의 체계신뢰성을 평가하고, 제안된 붕괴모드조합 예측값과 비교분석하였다. 제안된 붕괴모드의 조합에 의한 파괴확률검토는 조건부 파괴에 대한 동일한 발생확률을 구하며, 순열방법보다 개선된 시간비용과 효율성을 제공하며, 상하한계파괴확률을 구하는 체계 신뢰성해석에서 검토되지 않는 요소파괴의 조합에 의한 시스템의 위험성 검토를 제공한다.

자동차용 에어백 센서의 패키징 방법에 따른 신호 전달 해석 (Analyses on Airbag Sensor Signals by Different Packaging)

  • 김영국;강현진;김준기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.105-109
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    • 2015
  • 이 연구에서는 자동차용 에어백 작동에 쓰이는 가속 센서에 대해, 그 실장 방법에 따른 신호 전달 차이를 해석하였다. 실장 방법은 기존에 쓰이는 하우징을 사용한 모듈 형태와, 센서를 직접 자동차의 구조물에 접합재를 사용하여 부착하는 두 가지 방법을 고려하였다. 신호 전달을 분석하기 위하여, 충격 실험 장비가 구축되었고, ㄷ자형 알루미늄 채널을 이용하여 그 표면에 기존의 모듈 채결 방법과 센서를 직접 부착하는 방법을 사용하여 시편을 제작하여, 충돌 실험 후 측정된 파형을 비교하여 그 차이를 분석하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 충격 실험을 모사하였고, 계산 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 그 결과, 기존의 모듈형태의 부착 방법보다, 이 연구에서 제시된 접착제에 의해 직접 부착된 센서가 측정한 신호가 상대적으로 잡음없이 깨끗하고 강한 것을 알 수 있었으며, 또한 에어백 센서와 같은 MEMS 센서는 부착 방법에 따라 주변의 간섭 효과에 의해 그 성능이 크게 변하는 것을 알 수 있었다.

Nano Bio Imaging for NT and BT

  • Moon, DaeWon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.51.2-51.2
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    • 2015
  • Understanding interfacial phenomena has been one of the main research issues not only in semiconductors but only in life sciences. I have been trying to meet the atomic scale surface and interface analysis challenges from semiconductor industries and furthermore to extend the application scope to biomedical areas. Optical imaing has been most widely and successfully used for biomedical imaging but complementary ion beam imaging techniques based on mass spectrometry and ion scattering can provide more detailed molecular specific and nanoscale information In this presentation, I will review the 27 years history of medium energy ion scattering (MEIS) development at KRISS and DGIST for nanoanalysis. A electrostatic MEIS system constructed at KRISS after the FOM, Netherland design had been successfully applied for the gate oxide analysis and quantitative surface analysis. Recenlty, we developed time-of-flight (TOF) MEIS system, for the first time in the world. With TOF-MEIS, we reported quantitative compositional profiling with single atomic layer resolution for 0.5~3 nm CdSe/ZnS conjugated QDs and ultra shallow junctions and FINFET's of As implanted Si. With this new TOF-MEIS nano analysis technique, details of nano-structured materials could be measured quantitatively. Progresses in TOF-MEIS analysis in various nano & bio technology will be discussed. For last 10 years, I have been trying to develop multimodal nanobio imaging techniques for cardiovascular and brain tissues. Firstly, in atherosclerotic plaque imaging, using, coherent anti-stokes raman scattering (CARS) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) multimodal analysis showed that increased cholesterol palmitate may contribute to the formation of a necrotic core by increasing cell death. Secondly, surface plasmon resonance imaging ellipsometry (SPRIE) was developed for cell biointerface imaging of cell adhesion, migration, and infiltration dynamics for HUVEC, CASMC, and T cells. Thirdly, we developed an ambient mass spectrometric imaging system for live cells and tissues. Preliminary results on mouse brain hippocampus and hypotahlamus will be presented. In conclusions, multimodal optical and mass spectrometric imaging privides overall structural and morphological information with complementary molecular specific information, which can be a useful methodology for biomedical studies. Future challenges in optical and mass spectrometric imaging for new biomedical applications will be discussed.

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