광역방제기의 송풍팬은 장비의 안전성과 방제성능을 좌우하는 핵심 부품으로서 구조적으로 안전성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 광역방제기에 사용되는 축류식 송풍기의 안전한 운용을 위해, 알루미늄 축류팬 블레이드에 대한 3차원 전산유동해석과 구조상호해석을 실행하여 축류팬의 요구수명을 만족할 수 있는 개선된 축류팬을 제시하고자 하였다. 이에 제1 보에서는 유동저항과 회전력에 의해 발생하는 최대등가응력 값을 구조해석을 통하여 축류팬 재질의 기계적 피로강도와 비교하여 기존모델의 안전성을 검토하고자 하였다. 송풍기 작동 시 발생하는 최대 등가응력값(138.68 MPa)은 축류팬 알루미늄 소재(AC3A, 413.0-F)의 항복강도(145 MPa)에 근접한 값으로 축류팬의 기계적 강도가 다소 미흡하였고, 내구수명은 1.24~11.15×106 회(최대 90시간)으로 분석되었다. 따라서 피로강도의 산포를 고려할 때, 관행기존 설계의 축류팬에 대한 무한수명을 보장할 수 없으며 개선 설계가 요구되었다.

This study aims to evaluate structural safety through FEM on the hollow shaft and the shaft filled with aluminum foam as the impact beam made of high tensile strength steel, Force reactions of impact beams are investigated when the forced displacement of 50mm is applied equally on two beams. When impact velocity of 80km/h is applied onto impact beams equally with the limit velocity of automobile on national road, how much impact energies can be absorbed by beams are also investigated. As study result, impact beams without aluminum foam and with aluminum foam show the maximum reaction forces of 15.53kN and 20.34kN respectively in case of the forced displacement of 50mm. As impact analysis result, impact beams without aluminum foam and with aluminum foam can absorb impact energies of 560J and 820J respectively. As impact beam with aluminum foam has reaction force and impact energy more than 23% and 30% than without aluminum foam, impact beam with aluminum foam has more safety than without aluminum foam.

We examined various ball-milling parameters which affect the structural and morphological modification of multi-wall carbon nanotubes. In particular, the effect of milling mode and the use of different milling agents were exam- ined. Friction milling mode induced more structural changes than impact milling mode except the use of dry ice as a milling agent. Wet milling was helpful for reducing more effectively the agglomeration of nanotubes than dry milling. The use of hard solid particles such as silica and alumina as milling agents resulted in an effective shortening of nan- otubes, but often susceptible to the amorphization and the destruction of crystallinity.

본 연구에서는 구조용강 내 크랙의 성장특성을 크랙의 길이와 각도에 따라 규명하였다. 구조용강으로 만들어진 시편 내의 크랙에 위에 언급한 두 가지의 조건들을 적용하여 실험을 수행하였으며, 이를 통해 Strain energy와 변형량에 대해 알 수 있었다. 그리고 이들 Strain energy와 변형량을 바탕으로 응력확 대계수를 구하였으며, 구해진 실험값들의 검증을 위하여 유한요소 해석 프로그램을 사용하여 시뮬레이션 해석을 수행하였다.

본 연구는 알루미늄 폼 복합재료로 접합된 TDCB 모델에 대해 구조적 시뮬레이션 해석을 하였다. 이 해석을 통하여 등가응력, 변형 에너지 및 접착부의 압력에 대한 자료를 얻었다. 또한 실험을 하여 해석 자료에 대한 검증을 하였다. 본 연구의 자료를 통해 알루미늄 폼 재질로 접합된 실제 복합재 구조물에 적용시켜 파괴거동을 분석하고 그 기계적인 특성을 파악할 수 있다.

As fires have frequently occurred with large scale at cultural assets and warehouses, the development of Korean type demolition fire apparatus for efficient fire fighting becomes important. In this study, structural stability is investigated for assembly model of boom and outrigger by using computational structural analysis. Analysis results of boom and outrigger unit are also compared with assembly model. As this study result, equivalent stress result of boom unit is about 6% higher than assembly model and equivalent stress result of outrigger unit is about 15% higher than assembly model.

In this study, BaTiO3 thin films were grown by RF-magnetron sputtering, and the effects of the thin film thickness on the structural characteristics of BaTiO3 thin films were systematically investigated. Instead of the oxide substrates generally used for the growth of BaTiO3 thin films, p-Si substrates which are widely used in the current semiconductor processing, were used in this study in order to pursue high efficiency in device integration processing. For the crystallization of the grown thin films, annealing was carried out in air, and the annealing temperature was varied from 700˚C. The changed thickness was within 200 nm~1200 nm. The XRD results showed that the best crystal quality was obtained for ample thicknesses 700 nm~1200 nm. The SEM analysis revealed that Si/BaTiO3 are good quality interface characteristics within 300 nm when observed thickness. And surface roughness observed of BaTiO3 thin films from AFM measurement are good quality surface characteristics within 300 nm. Depth-profiling analysis through GDS (glow discharge spectrometer) showed that the stoichiometric composition could be maintained. The results obtained in this study clearly revealed BaTiO3 thin films grown on a p-Si substrate such as thin film thickness. The optimum thickness was 300 nm, the thin film was found to have the characteristics of thin film with good electrical properties.

회전하는 수조에서 나타나는 순압성 소용돌이의 패턴과 구조 회전에 대한 연구를 수행하였다. 소용돌이는 수면 위에 접촉된 원판을 수조에 대해 상대적으로 회전시키는 방법을 통해 만들어졌다. 회전원판의 크기, 회전방향, 회전속력에 따라 트라이폴라 소용돌이, 삼각형 소용돌이, 사각형 소용돌이, 커다란 원형 소용돌이가 안정하게 나타났고, 모양이 계속 변하는 불안정한 소용돌이도 나타났다. 회전원판과 수조 벽 사이의 간격이 안정한 소용돌이의 패턴에 큰 영향을 주었고 불안정한 소용돌이는 원판이 시계방향으로 빠르게 회전할 때 주로 나타났는데, 그 원인은 원심력적 불안정성이었다. 한편, 트라이폴라 소용돌이에서 나타난 전체 패턴의 구조적 회전 각속도는 원판 가장자리의 선속도에 비례하였고, 고기압성 트라이폴라 소용돌이가 저기압성 보다 더 큰 구조 회전 각속도를 가졌다. 로스비 수와 구조회전의 관점에서 볼 때, 해양에서 발견된 트라이폴라 소용돌이와 본 실험에서 나타난 트라이폴라 소용돌이는 유사하였다.

This project is mainly related to evaluation of total energy consumption of low energy house, the exterior envelope of which was wholly composed of structural insulated panels(SIP). The U-value of applied SIP was in the range of 0.189 to 0.269W/㎡․K and the U-value of pair glass from 0.78 to 1.298W/㎡․K was applied for window dependent to its function respectively. For comparison of total energy performance, the energy simulation for pilot house was performed to compare with the control house having insulation criteria of Korean building regulation in 2009. Based on simulation of dynamic energy performance, the pilot house saved 48.3% of annual energy consumption while the control house in 2009 consumed as 85.7GJ/y. In case of heating, the result showed that the energy saving ratio amounted to 76.7%. For CO₂ emission, the pilot house diminished approximately 35.4% from 6,208.4kgCO₂ to 4,009.2kgCO₂. In payback period to early investment, it was analyzed the pilot house took 7.8 years, when the low energy house built by other insulation method with same thermal perfusion took 11.5 years. From this result, it is considered that the SIP is more effective, economic to Green Home application.

현재 국내에서 생산되는 구조용 강재의 강도는 크게 5가지로 구분할 수 있다. 경제적인 구조설계를 하기 위하여 적절한 강도의 선정이 우선적으로 요구되는데 현재는 이와 관련된 기존 자료가 충분치 않은 상태이다. 최근, 국내에서 항복강도가 650MPa인 고강도 강재가 개발되어 구조용 강재의 강도 범위가 더 커졌기 때문에 부재 종류별 강재의 선택에 따른 경제성의 차이도 더 커졌을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 경제적인 구조설계에 도움이 되도록, 항복강도 235MPa, 325MPa 및 650MPa 강재를 다양한 구조부재에 적용함으로서, 고강도 강재 적용에 따른 부재 종류별 경제성을 분석하였다.

The demand for the structural system of reduction in story height increases because buildings are getting higher. The existing method of construction is not efficiency. Thus, it is hard to reduce the story height and this method cannot secure economics as expected. This study aims at developing the partially concrete-filled new type composite beam, which can efficiently resist against the negative moment and positive moment, for the reduction of deflection. Through case studies on loading of concentrated load and uniformly distributed load to fixed beam, we could find the most efficient ratio of moment of inertia. Consequently the gap space between middle and end beam can be used as facilities installation, moreover the suggested Omega beam system is expected to get the effect of reduction in story height as well as reduction of quantity.

휨 거동 및 전단부의 전단거동으로 인한 철근상세 및 사용되어지는 철근의 과다로 인하여 취성파괴의 양상이 발생 하고 있다. 이에 본 실험에서는 유리섬유망을 이용하여 철근과의 휨 및 변위 거동을 통하여 무보강철근과 유리섬유망의 ply 수에 따른 휨거동 실험을 통하여 균열을 살펴보고서 향후 휨 거동에 적정한 유리섬유망의 철근의 배치겹수에 대한 사용량을 검토하고자 한다.

본 연구는 과수재배 시설의 표준화 및 환경조절기술개발을 위한 기초자료로 제공하는 것을 목적으로 과수재배용 온실의 실태를 조사하여 구조유형과 설계요소를 분석하고, 기상재해에 대한 안전성과 구조 및 환경관리에 대한 개선방안을 검토하였다. 시설재배 면적이 가장 많은 5개 품목 중 주로 제주도에서 재배되고 있는 감귤과 현재 재배온실을 찾을 수 없는 단감을 제외한 포도, 배 및 복숭아재배 온실을 연구대상으로 하였다. 감귤과 포도재배 온실은 꾸준히 증가하고 있으나 저장시설의 발달로 배와 단감재배 온실은 감소하고 있는 추세이다. 앞으로는 비가림 효과가 크고 저장성이 떨어지는 품목을 중심으로 과수재배 온실의 변화가 예상된다. 조사대상 온실 중 배 재배 온실과 복숭아재배 대형 단동온실을 제외하고는 대체로 보급형 온실의 규격을 따르고 있으며, 재배작목별로 특성화된 온실은 없는 것으로 나타났다. 과수재배 온실의 대부분은 농촌진흥청과 농림수산식품부에서 고시한 농가보급형 모델이나 내재해형 모델의 부재규격을 따르고 있었다. 기초는 대부분 콘크리트 기초를 사용하고 있었으며, 배 재배 온실의 경우에는 내재해형 모델보다 두꺼운 단면의 기둥을 사용하고, 강판을 기둥의 하단에 용접하여 매설한 형태의 특수한 기초를 적용하고 있었다. 조사대상 온실의 구조적 안전성을 검토한 결과 대부분 안전하였으나 김천과 천안의 포도재배 온실, 남원과 천안의 복숭아재배 온실에서 적설에 불안전한 것으로 나타났고, 남원의 복숭아재배 온실은 풍속에 대한 안전성도 부족한 것으로 나타났다. 또한 채소재배 온실을 복숭아재배로 전용한 온실의 경우 적설과 풍하중 모두 상당히 불안정한 것으로 나타났다. 과수의 수형, 수고 및 재식간격을 고려하여 과수 재배 온실의 적정규격을 검토한 결과 포도재배 온실은 폭 7.0~8.0m, 측고 2.5~2.8m가 적당하고, 배와 복숭아재배 온실은 폭 6.0~7.0m, 측고 3.0~3.3m 정도가 적당한 것으로 판단된다.

Structural insulated panels, structurally performed panels consisting of a plastic insulation bonded between two structural panel facings, are one of emerging products with a viewpoint of its energy and construction efficiencies. These components are applicable to fabricated wood structures. In Korea, there are few technical documents regulated structural performance and engineering criteria in domestic market. This study was conducted to identify fundamental performance of both monotonic load and quasi static cyclic load for SIPs in shear wall application. Static test results showed that maximum load was 44.3kN, allowable shear load was 6.1kN/m, shear stiffness was 1.23 M N/m, and ductility ratio was 3.6. Cyclic test was conducted by two kinds of specimens : single panel and double panels. Cyclic test results, which were equivalent to static test results, showed that maximum load was 45.42kN, allowable shear load was 6.3kN/m. Furthermore the accumulated energy dissipation capability for double panels was as 2.3 times as that for single panel. From performance of structural tests, it was recommended that the allowable shear load for panels was at least 6.1kN/m.

This study aims to analyze the structural behavior on TDCB models bonded adhesively with aluminum foam composite. These simulation models are designed on the basis of British industrial and ISO standards. The variable of configuration factor(m) is set up to investigate the fracture toughness of bonded joint due to the volume of material. Equivalent stress, deformation energy, pressure at bonded part, reaction force-crack length, energy release rate-crack length are obtained by this analysis. Through the data of this study, the fracture behavior can be analyzed by applying the practical composite structure bonded with aluminum foam and the mechanical property can be understood.

비정형 초고층 구조물은 골조 직교성이 해제되고, 형상이 복잡해 기존 설계방식보다 많은 문제점이 발생된다. 비정형성으로 인한 문제점은 설계안을 지속적으로 변경시켜 프로젝트의 효율성을 저하시킨다. 또한 해외프로젝트의 경우 해당업체 간혹은 해당국가 간 의견차로 국내보다 더욱 많은 변경상황이 발생되고 있다. 따라서 지속적인 변경상황에 전산플랫폼을 사용할 경우 효율적으로 설계변경업무에 대처할 수 있다. 파라메트릭 기반의 전산플랫폼인 StrAuto를 이용할 경우 최적의 구조 설계대안을 신속히 선정할 수 있다. 특히 StrAuto는 비선형 내진성능평가를 위한 해석 툴 간의 신속한 모델링 연동도 효율적으로 가능하다. 그래서 본 연구에서는 지진하중 변경에 따른 전산플랫폼을 이용한 내진성능평가 프로세스를 현재 구조설계가 진행 중인 몽골지역 최고층 빌딩 프로젝트에 적용하고 검증하려 한다.

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석 결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.