본 논문에서는 압분광법을 기반으로 강재에 작용하는 응력을 비파괴/비접촉식으로 측정할 수 있는 새로운 방법은 제안하고, 이에 대한 가능성을 실험적으로 검증하였다. 분광법은 일반적으로 대상물의 화학적 성분을 분석하는데 주로 사용되며, 토목분야에서는 강재의 부식을 판단하는데 일부 사용되고 있다. 압분광법은 대상물이 하중을 받을 때 측정된 스펙트럼이 하중이 없는 상태에서 측정된 스펙트럼으로부터 이동(Shift)되는 현상인, 압분광현상을 기반으로 응력을 측정하는 방법이다. 여기서, 응력-스펙트럼 이동 관계를 선형으로 가정하였을 때, 압분광 계수를 도출할 수 있으며, 이를 통하여 현재상태의 응력을 측정할 수 있다. 해당 기술은 레이저를 기반으로한 비접촉식 응력측정 기술로써, 최근에 철도 구조물에 대한 응력 측정을 시작으로 다양한 토목구조물의 응력측정에 대한 적용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 압분광법 기술을 이용하여 강구조물의 응력을 측정할 수 있도록, 용사코팅을 이용하여 알루미나를 구조용 강재표면에 도포하고, 일축압축 하중시험을 수행하여 각 하중단계에서의 스펙트럼 이동(Shift)값을 확인하였다. 이를 통하여, 각 하중값과 스펙트럼 이동값이 선형관계임을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 선형적인 관계로 부터, 1차 선형식의 상수값인 압분광 계수를 도출하고, 이를 통하여 강재에 작용하는 응력을 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

This research aims to detect delamination-like damage from asphalt-concrete interface using contactless ultrasonic technique. FEM simulation and experiments demonstrate that surface waves and S mode are strongly present when there is delamination-like damage. It is believed that the measurement of S mode by non-contact ultrasonic system will allow one to determine the existence of delamination-like damage from bridge decks.

휘발성 유기화합물(VOCs)은 유기용매를 주로 사용하는 산업공정에서 배출되는 일반적인 대기오염물질 중 하나로 그 물질 자체가 독성 및 발암성을 지니기도 하고 오존 생성의 전구체로 작용하기도 하여 인체 건강과 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 또한 최근 초미세먼지 2차생성에 기여하고 있음이 알려짐에 따라 VOCs 저감에 대한 국제적인 관심은 더욱 높아지고 있는 실정이다. 중소규모 사업장에서는 VOCs 처리를 위해 주로 활성탄 흡착탑을 이용하고 있으며 활성탄의 짧은 파과점으로 일정기간 사용 후 교체가 필요하지만, 교체 비용 부담에 따른 적절한 유지관리가 미흡하여 VOCs가 직접 대기로 방출되는 문제가 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 활성탄 파과 후 현장에서 재생이 가능한 흡탈착 공정에 대하여 연구를 수행하였다. 기존 재생 공정인 열탈착(TSA) 공정은 에너지 비용이 많이 소요되며 수분 또는 고온 가스를 사용해야하므로 재생 시간이 길고 부대시설이 필요한 단점이 있어 현장에서 흡착 후 직접 재생하기에는 다소 무리가 따른다. 저온 감압탈착(VSA) 공정은 상대적으로 저온(80∼90℃)에서 진공펌프를 이용하여 탈착하는 방식으로 감압시에 VOCs가 휘발하는 온도가 낮아지므로 상대적으로 낮은 온도에서 탈착이 가능하다. 이에 따라 현장에서 자체재생 가능한 탈착 방법으로 저온 VSA 기술을 적용하였으며, 30 CMM급 흡탈착 시스템을 제작하여 실제 도장 공장의 배출가스에 대한 현장 적용성 연구를 수행하였다. 또한 저온 VSA 공정을 통해 배출되는 탈착가스는 재생시 캐리어가스 유량이 상대적으로 적어 고농도로 배출되므로 회수하여 유기용매로 재활용할 경우 원료 절감에 따른 경제적 효과가 매우 크다. 따라서 VOCs를 회수하기 위한 방법으로 기액 접촉 효율이 높은 용매 직접접촉식 응축 방식을 적용하였으며, 30 LPM 직접접촉식 회수장치를 제작하고 실 탈착가스를 이용한 회수실험을 수행함으로써 본 기술에 대한 현장 적용 가능성에 대하여 평가해보고자 하였다.

폐기물관리법 개정･시행(’16.7.)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 위 제도의 도입에 따라 폐기물의 재활용으로 인한 인체･환경영향을 사전에 파악하기 위해 지정폐기물에 함유된 유해물질의 용출･함량관리 이외에 유해특성 항목의 확대 및 상향류 투수방식의 유출시험 도입 등 평가항목 및 평가방법을 확대하였으며, 비매체접촉형 및 매체접촉형 재활용유형으로 분리하여 폐기물의 재활용으로 인한 토양, 지하수, 수질 등 환경매체의 영향까지 고려하도록 하였다. 본 연구에서는 재활용 제품에 대한 장기영향평가를 위하여 도입된 상향류 투수방식의 유출시험을 수행하여, 폐기물의 재활용으로 인한 지표수 및 지하수 등에 대한 영향여부를 평가하고자 하였다. 페로니켈슬래그를 시료로 하여 상향류 투수방식의 유출시험 분석결과 알루미늄을 제외한 모든 항목이 먹는 물 수질기준 미만 또는 정량한계 미만으로 나타났으며, 페로니켈 슬래그의 매체접촉형 재활용 시 중금속의 용출로 인한 환경의 영향은 미비할 것으로 판단된다. 또한, 고액비(L/S ratio)에 따른 용출경향 파악을 위하여 폐기물 용출시험(L/S=10) 결과와 상향류 투수방식의 유출시험(L/S=2) 결과를 비교･검토하였으며, 검출경향은 상향류 투수방식의 유출시험에서 더 높게 검출되는 경향이 나타나, 폐기물의 재활용에 대한 장기 용출영향 평가 방법으로 적합하다고 판단하였다.

폐기물관리법 개정(시행 ’16.7.21)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 이에따라, 2018년 1월 1일부터 재활용환경성평가 제도 중 매체접촉형으로 사용되는 폐기물은 새로운 재활용 유형인 경우이거나 기존 재활용유형 12만 톤 이상 또는 3만 제곱미터 이상의 규모의 경우 유해특성항목의 생태독성항목을 적용하도록 되어있다. 생태독성시험의 시행은 화학시험의 평가와는 달리 환경영향에 대한 부분을 종합적으로 평가할 수 있을 것이다. 현재 재활용환경성평가에서의 물벼룩을 이용한 급성독성(생태독성) 기준은 ｢폐기물 유해특성의 성질 및 해당 기준｣에 TU 2.0을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 그러나, 현재 재활용환경성평가의 생태독성의 경우 상향류 투수방식의 유출시험(컬럼시험)을 통하여, 고상시료를 액상시료로 변환시키는 시험방법을 사용하고 있다. 폐기물의 종류에 따라 생태독성시험 적용을 위해 pH 조정이 필요한 경우가 발생하여, 전처리 과정을 통하여 중화시킨 후 독성 분석을 실시하였다. 이에 본 연구는 매체접촉형 재활용에 이용되었던 석탄재, 폐석재, 폐토사 등을 대상으로 컬럼시험을 통해 얻은 유출액을 생태독성시험에 적용하여 재활용환경성평가의 생태독성항목에 대한 시험방법을 마련하고, 독성기준의 만족여부를 조사하였다.

In this paper we present a novel robotic palpation method for the lump shape estimation using contact pressure distribution. Many previous researches about the robotic palpation have used a stiffness map, which is not suitable to obtain geometrical information of a lump. As a result, they require a large data set and long palpation time to estimate the lump shape. Instead of using the stiffness map, the proposed palpation method uses the difference between the normal force direction and the surface normal to detect the lump boundary and estimate its normal. The palpation trajectory is generated by the normal of the lump boundary to track the lump boundary in real-time. The proposed approach requires small data set and short palpation time for the lump shape estimation since the shape can be directly estimated from the optimally generated palpation trajectory. An experiment result shows that our method can find the lump shape accurately in real-time with small data and short time.

Coal ash from power plants is divided into fly ash and bottom ash, which are produced after burning bituminous anthracite coal at 1,600°C. Coal ash is composed of fly ash (82%) and bottom ash (18%); while most fly ash is recycled as ready-mix concrete admixture and cement additive, bottom ash is left unused in landfill sites located within power plant grounds. This has been studied less comprehensively than fly ash; therefore, our aim was to assess the recyclability of the bottom ash generated by two (A & B) thermal power plants and thus identify the characteristics of hazardous substances in coal ash that are generated in power plants and evaluate the environmental contamination likelihood in the recycling of the produced coal ash. Currently, emitters such as thermal power plants have various requirements for the recycling of coal ash (bottom ash and they are also required by law to consider how the country’s environmental impact may be affected by recycling large amounts of coal ash. The concentrations of hazardous substances contained in coal ash (bottom ash) are generally lower than the criteria for soil contaminants and the standard for hazardous substances contained in designated waste. We found no significant leaching of heavy metal and its concentration; however, the levels of heavy metals in coal ash were generally low. The results of column leaching testing for potential environmental impact assessment indicated that increased leaching time might lead to the reduced ionic concentration of coal ash.

Foot mechanisms play the role of interface between the main body of robotic systems and the ground. Biomimetic design of the foot mechanism is proposed in the paper. Specifically, multi-chained and multiple contact characteristics of general foot mechanisms are analyzed and their advantages are highlighted in terms of impulse. Using Newton-Euler based closed-form external and internal impulse models, characteristics of multiple contact cases are investigated through landing simulation of an articulated leg model with three kinds of foot. It is shown that in comparison to single chain and less articulated linkage system, multi-chain and articulated linkage system has superior characteristic in terms of impulse absorption as well as stability after collision. The effectiveness of the simulation result is verified through comparison to the simulation result of a commercialized software.

Activity of the noncontacted low temperature atmospheric pressure surface discharged plasma (LASDP) converts stable gas to ionized gas known as discharge or plasma. This ionized gas exhibits the antimicrobial activity. We examined the effects of 3 different storage treatments for 80 days on ‘Setoka’ : ambient storage (AS), low-tempperature storage (LTS), and low-temperature atmospheric pressure plasma+low-tempperature storage (PLTS). Total soluble solids showed no the significant differences between the 3 treatments. Acidity gradually decreased, and was 0.5% under AS after 30 days of storage. Fruit firmness increased by a few percent until 40 days of storage. Weight loss in AS was higher than for other treatments. After 80 days of storage, the decay ratio was significantly low in PLTS treatment: (AS, 50.5%; LTS, 5.6%; PLTS, 1.9%). In AS treatment, 73% of the rotten fruits were infected particularly with green and blue mold; however, only 1% of the rotten fruits were infected in case of PLTS treatment. In conclusion, LASDP treatment can pre

Geosynthetics have been widely applied in waste landfill site for reinforcement, filtration, drainage, protection, and separation. Geosynthetics inevitably contact soil particle directly, composing a geosynthetic-soil interface corresponding to external conditions. In this study, particularly, the effects of chemical aggressors on the geosynthetic-soil interface were investigated under cyclic shear loading, based on the experimental approach. The Multi-purpose Interface Apparatus (M-PIA) was newly manufactured and modified for better performance. The Disturbed State Concept (DSC) and disturbance function were introduced and employed to estimate shear stress degradation based on the experimental study, quantitatively. New disturbance functions and parameters were mathematically evaluated. Microscopic observation by Focused Ion Beam (FIB) was utilized to clarify the reason of the variation of interface damage subjected to the chemical conditions. As a result, the variation of the cyclic shear behavior at the geosynthetic-soil interface was due to the different damage patterns of the soil particle surface. Furthermore, the numerical back-prediction based on the DSC parametric study of the cyclic shear stress-strain behavior was performed and verified the accuracy and applicability of the DSC parameters. Consequently, a general methodology to estimate the cyclic shear stress degradation of geosynthetic-soil interface considering chemical effects has been established and verified.

시중에 유통 중인 산화형 염모제 28건을 대상으로 접촉성피부염 유발 성분 함량 조사를 수행하여, 관련 분야에 기초자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 접촉성피부염을 유발하는 물질로 산화염료 10종(p-phe-nylenediamine, toluene-2,5-diamine, m-phenylenediamine, nitro-p-phenylenediamine, p-amino-phenol, m-aminophenol, o-aminophenol, p-methylaminophenol, N,Nˊ-bis(2-hydroxyethyl)-p-phenyl-enediamine sulfate, 2-methyl-5-hydroxyethylaminophenol)과 중금속 4종(니켈; Ni, 크롬; Cr, 코발트; Co, 구리; Cu)을 선정하였다. 10종의 접촉성피부염 유발 산화염료의 함량조사를 위하여 헥산-2% 아황산나트륨을 이용하여 빠르고 간단하게 시료전처리를 하였고, 초고성능액체크로마토그래피를 이용하여 분석시간이 12 min으로 짧은 동시분석조건을 확립하였다. 분석 결과 10종의 산화염료 성분은 제품에 표기된 성분이 모두 확인되었고, 각 성분의 농도는 의약품등 표준제조규정에 제시된 사용할 수 있는 농도상한 이하로 나타났다(식품의약품안전처 고시 제2013-228호). 또한, 4종의 중금속성분을 확인하기 위하여 microwave를 이용하여 시료를 분해하였고, 유도결합플라즈마분광계를 이용하여 정량 분석하였다. 각 제품에서 중금속별 검출량은 Ni 0.572 μg/g, Cr 3.161 μg/g, Co 2.029 μg/g, Cu 0.420 μg/g이었다. 염모제의 성상별 중금속 농도를 비교한 결과 분말타입(헤나) 염모제의 평균 중금속 농도는 Ni 1.800 μg/g, Cr 10.127 μg/g, Co 7.082 μg/g, Cu 1.451 μg/g로 거품타입이나 크림타입 보다 높았다. 염모제를 흑색, 흑갈색, 갈색, 짙은 갈색, 옅은 갈색, 붉은 갈색의 6개 색상으로 구분하여 분석한 결과, 갈색의 경우 Co 농도가 가장 높고 나머지 색상에서는 모두 Cr의 농도가 높은 것을 알 수 있었다.

In this study, a noncontact NDT method is implemented to detect the damage of pipeline structures and to identify the location of the damage. To achieve this foal, an Nd:YAG pulsd laser system is used to generate guided waves and a galvanometer-based laser scanner scans a specific area to find damage location. Then, a piezoelectric sensor is installed to measure structural responses. The measured time and spatial responses are transformed to data in frequency and wavenumber domain through 3-dimensional Fourier transform. Finally, damages can be detected by extracting reflected signals due to damage using wavenumber filter which eliminated strong incident waves.

열차운행에 따라 철도레일에 반복적으로 가해지는 높은 하중은 레일에 결함을 발생시키게 되며 결함이 진전될 경우 궁극적으로 레일의 파손을 유발할 수 있다. 레일의 파손은 많은 유지보수 비용을 유발시키며 나아가 열차탈선이라는 안전문제와 직결되어 있어 레일의 결함을 조기에 검출할 수 있는 효율적인 비파괴 검사법(NDT)이 필요하다. 특히, 레일과 같이 길이가 매우 긴 연속체 구조물을 효과적으로 검사하기 위해서는 고속탐상을 통한 시간단축이 실용화를 위한 주요 요구조건이 된다. 이에 본 연구에서는 비접촉으로 고속탐상이 가능한 비파괴 검사기술인 누설자속탐상 (Magnetic Flux Leakage, MFL) 기술의 기반으로 철도레일 결함 탐상을 위한 적용 가능성을 검증하였다. 검증은 다양한 위치와 크기를 갖는 5가지 종류의 결함레일 시편에 자체 제작한 MFL 센서를 적용하여 결함검출 가능여부를 확인하는 방법으로 진행하였다. 시험결과 수직 및 대각선 방향의 국부손상에 대해 자속누설 신호가 잘 검출 되었으며 이를 통해 누설자속탐상 기술의 철도레일 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 향후 연구를 통해, 철도레일 단면에 최적화된 센서부 제작 및 고속탐상이 가능하도록 신호처리가 이루어진다면 철도레일 국부결함 검출을 위한 매우 효과적인 비파괴 검사법이 될 것으로 기대된다.

Methods for measuring or estimating of ground shape by a laser range finder and a vision sensor(exteroceptive sensors) have critical weakness in terms that these methods need prior database built to distinguish acquired data as unique surface condition for driving. Also, ground information by exteroceptive sensors does not reflect the deflection of ground surface caused by the movement of UGVs. Thereby, UGVs have some difficulties regarding to finding optimal driving conditions for maximum maneuverability. Therefore, this paper proposes a method of recognizing exact and precise ground shape using Inertial Measurement Unit(IMU) as a proprioceptive sensor. In this paper, firstly this method recognizes attitude of a robot in real-time using IMU and compensates attitude data of a robot with angle errors through analysis of vehicle dynamics. This method is verified by outdoor driving experiments of a real mobile robot.