2016년 경주지진(규모 5.8) 및 2017년 포항지진(규모 5.4)은 1978년 대한민국 지진 관측 이래 국내 에서 발생한 지진 중 가장 큰 피해가 발생한 지진으로 기록되었다. 지진의 피해사례는 다양한 분야에 서 발생되었으며, 그중 교량 구조물에도 부분적인 피해가 다수 발생하였다. 국내에서는 교량구조물에 대한 내진보강 사업을 지속적으로 진행하고 있으며, 내진 보강의 공법 중 면진받침을 적용하여 구조물 의 내진성능을 확보하는 사례는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 펜들럼 교량받침은 중간판의 기 하학적인 곡률과 고강도 마찰재를 이용하여 감쇠 기능뿐 아니라 복원 기능을 구비하고 있는 면진받침 으로써 제품 크기가 작아 시공성, 경제성이 우수하여 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 대표적인 면 진장치이다. 펜들럼 받침의 경우 지진력 감쇠 및 회전, 이동량 수용을 위하여 2면의 곡면 구조로 진자 운동을 하므로 수평 변위 발생 시 필수적으로 수직 단차가 발생하는 구조이다. 또한 면압에 따라 마찰 계수가 달라지는 마찰재의 특성을 고려한 특성치 산출이 필요한 제품이다. 이 연구에서는 펜들럼 받침 의 다양한 면압에 따른 동적 시험을 실시하여 실제 거동과 일치하는 설계 특성치 산출법을 정립하였 다. 또한 펜들럼 면진받침의 진자 운동을 반영한 모양의 가이드와 프리세팅 전, 후에도 받침 상판의 수평을 유지할 수 있는 장치를 실물 크기로 제작하여 공인기관에 의뢰하여 프리세팅 시험 및 완제품 성능 시험을 실시하여 그 성능을 검증하였다. 성능 시험 결과 곡률에 따른 프리세팅이 가능함을 확인 하였다. 또한, 곡률형 프리세팅을 적용한 펜들럼 면진받침이 구조적으로 안전함을 확인하였다.

In this study, we propose a flow velocity evaluation scheme based on pressure measurement in pressurized pipeline systems. Conservation of mass and momentum equations can be decomposed into mean and perturbation of pressure head and flowrate, which provide the pressure head and flowrate relationship between upstream and donwstream point in pressurized pipeline system. The inverse impedance formulations were derived to address measured pressure at downstream to evaluation of flow velocity or pressure at any point of system. The convolution of response function to pressure head in downstream valve provides the flow velocity response in any point of the simple pipeline system. Simulation comparison between traditional method of characteristics and the proposed method provide good agreements between two distinct approaches.

Valves are one of the indispensable components in modern industry. Filling and de-pressure connectors in rocket valves used for space launch vehicles are very important parts for smooth fluid supply. For this reason, an optimized design that can improve efficiency, miniaturization, weight reduction, and safety of the valve at the same time is required. In this work, flow analysis and structural analysis were performed through 3D modeling using computational numerical analysis for open type filling and de-pressure valves. As results, the flow velocity and pressure distribution of the fluid were analyzed through the flow analysis of valve, and stress distribution was conducted in structural analysis. Through this study, it is consequently expected to provide valves of various specifications by performing production and performance test evaluation of development prototypes.

목조건축물에 주로 적용되고 있는 철물 접합 시스템은 모재인 나무와 접합부재인 철재 간의 강도 차이 및 재질의 이질성으로 인한 외관상의 위화감 등이 문제점으로 대두되고 있다. 재료 가공의 편의성으로 프리컷 시스템이 도입되었고, 시공성 을 해결하기 위한 새로운 재료 및 시스템의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 자연재료를 그 원료로 하여 미관상 목조건축물에 위화감이 없는 황토 압밀 플레이트를 개발하였다. 황토 및 소석회를 원료로 하여 제작한 시험체의 양생방법(기건 양생, CO2 양 생)에 따른 성능을 평가하기 위해 질량 변화, 지압 강도, 흡수율, 표면상태, 열중량변화 측정 및 SEM을 통한 생성광물의 미시적인 부분을 관찰하였다. 또한 제조과정에서의 온실가스 배출 및 흡수에 따른 환경성능평가를 수행하였다. 기건 양생한 시험체에 비해 CO2 챔버에 양생한 시험체는 원료인 소석회의 탄산화 반응으로 인한 탄산칼슘의 생성으로 역학적 성능이 향상되었다는 것을 알 수 있었으며, 원료인 소석회의 탄산화반응으로 인해 생석회 제조시 발생하는 CO2량의 70% 이상을 재흡수 한다는 것을 알 수 있었다.

A powder mixture of 70 wt% Al2O3 and 30 wt% hydroxyapatite (HA) is sintered at 1300 ℃ or 1350 ℃ for 2 h at normal pressure. An MgF2-added composition to make HA into fluorapatite (FA) is also prepared for comparison. The samples without MgF2 show α & β-tricalcium phosphates (TCPs) and Al2O3 phases with no HA at either of the sintering temperatures. In the case of 1,350 ℃, a CaAl4O7 phase is also found. Densification values are 69 and 78 %, and strengths are 156 and 104MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. Because the decomposition of HA produces a H2O vapor, fewer large pores of 5-6 μm form at 1,300 ℃. The MgF2-added samples show FA and Al2O3 phases with no TCP. Densification values are 79 and 87%, and strengths are 104 and 143 MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. No large pores are observed, and the grain size of FA (1-2 μm) is bigger than that of TCP (0.7 μm ≥) in the samples without MgF2. The resulting TCP/Al2O3 and FA/Al2O3 composites fabricated in situ exhibit strengths 6-10 times higher than monolithic TCP and HA.

In this work, measured data from thickness gauge behind of the finishing mill stand was used for increasing accuracy of thickness control in plate rolling process. The Automatic Gauge Control (AGC) system of the mill could control roll gap for the remaining rolling passes based on the difference between measured and calculated thickness. This work was possible with some modification in software product system to use measured data without additional installation of equipment. As a result, the accuracy of thickness has been increased up to 31%. The accuracy of thickness control was defined as a standard deviation of the differences between target and measured final thickness of average.

도심지나 문화재가 인접한 지역 등의 소음, 진동 등 기존 발파해체 공법이 제한적인 조건에서 사용할 수 있는 구조물 해체 공법으로 무소음화학팽창제(soundless chemical demolition agent, SCDA)를 이용한 공법이 있다. 그러나 SCDA의 사용에 대한 기준이나 가이드라인에 참고될 만한 연구는 미미한 실정이다. 이 연구에서는 실내실험을 수행하여 강관의 길이, 외부수분차단, 수화열 발산 등의 다양한 조건에 따른 SCDA의 팽창압 발현 특성을 확인하였다. 또한 SCDA의 최소요구팽창압 예측을 위한 해석모델(자유단 1면, 고정단 3면의 직사각형 모델)을 개발하고 주요변수해석(홀 간 거리, 콘크리트 압축강도)을 수행하였다. 이 연구의 해석결과를 활용하여 자유단으로부터 콘크리트 구조물의 박락을 효과적으로 유도할 수 있을 것으로 판단된다.

인삼을 야생에서 재배한 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWPG)은 여러 논문에서 인삼보다 전반적으로 높은 Ginsenoside 함량을 갖는다고 보고되었다. 그러나 이미 널리 알려져 있는 인삼이나 홍삼과는 달리 산양삼에 대한 연구는 미비하다. 본 연구의 목적은 산양삼의 유효성분 증진을 위하여 다양한 종류의 산을 상압 및 초고압 조건에서 처리하여 산처리 산양삼을 제조하고 그 진세노사이드 및 항산화 특성을 연구하는 것이다. 시료로 사용한 산양삼의 일반 성분은 수분 함량 84.38 %, 조지방 0.94 %, 조단백 10.51 %, 조회분 3.51 %로 나타났다. 산 처리를 위해 1M 아세트산 (Acetic-CWPG), 0.5 M 아스코르브산 (Ascorbic-CWPG), 0.5 M 시트르산 (Citric-CWPG), 0.5 M 옥살산 (Oxalic-CWPG) 및 0.2 M 염산 (HCl - CWPG)이 사용되었으며, control은 증류수를 사용하였다. 상압 산처리의 경우 CWPG 건조중량의 10 배에 상당하는 산 용액을 첨가하여 산양삼과 함께 분쇄한 후 산 처리 반응은 실온에서 15 분간 반응시켰으며, 초고압 처리의 경우 분쇄한 산-산양삼 시료를 파우치에 넣고 밀봉한 후 상온에서 15분간 초고압 처리를 진행하였다. 두 시료 모두 반응이 끝난 후 2 M NaOH를 사용하여 pH 4.75로 중화시켰다. 추출은 70 % 에탄올을 사용하여 수행하였다 Ginsenoside profile 및 함량은 high performance liquid chromatography (HPLC)를 사용하여 분석되었다. 처리 시료의 항산화능을 측정하기 위해 Total phenolic contents, Total flavonoid content’s 및 DPPH radical 소거능을 측정하였다. 상압에서 처리된 산양삼의 경우 산의 종류에 관계없이 Ginsenoside profile에 특별한 변화가 나타나지 않았다. 550MPa에서 처리된 시료의 경우 acetic acid와 citric acid로 처리된 산양삼은 control과 비슷한 profile을 나타낸 반면 HCl과 oxalic acid로 처리된 산양삼은 major ginsenoside가 급격히 감소하였다. 초고압-산 처리가 major ginsenoside를 가수분해하여 minor ginsenoside 형성하는 것으로 생각된다. 상압에서 산 처리된 시료들은 TP 및 DPPH radical 소거능이 증가하는 경향성을 보였다. 하지만 홍삼 처리와 같은 가열처리에 비해 그 변화가 매우 미미하였다. TF의 경우 감소하는 경향을 나타냈다. 초고압-산 처리의 경우 상압처리와 비슷한 경향성을 나타냈지만 전체적으로 낮은 함량 및 활성을 나타냈다. 산양삼의 상압 및 초고압 산 처리를 통한 유효성분의 증대는 산양삼을 이용한 고부가가치 식품의 국내 및 세계 시장을 개척 및 확대하기 위하여 본 연구의 진행이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

상압 유전체 장벽 콜드 플라스마 처리(atmospheric dielectric barrier discharge-cold plasma treatment, DBD-CPT)를 이용한 살모넬라 저해 효과에 닭가슴살 큐브의 표면 특성이 미치는 영향과 살모넬라 저해를 위한 최적 DBD-CPT 조건 그리고 최적 조건의 DBD-CPT 가 닭가슴살 큐브의 품질 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 분리 유청 단백(Whey protein isolate, WPI) 용액으로 코팅하거나 혹은 코팅하지 않은 닭가슴살 큐브(1.51.51.5 cm3, 3.8 g)를 준비하여 Salmonella (~7 log CFU/sample)를 접종하였다. 접종된 닭가슴살 큐브를 폴리 에틸렌 포장재 중심에 위치시킨 후 CP형성 전압(25-38.9 kV)과 처리 시간(2-5 min)에 대해 반응 표면 중심 합성법으로 설계한 처리 조건들로 DBD-CPT하였다. Salmonella 저해에 대한 최적 조건은 반응 표면 분석을 이용해 결정되었고 최적 조건의 DBD-CPT 가 닭가슴살 큐브의 품질 특성에 미치는 영향은 TBARS (thiobarbituric acid reactive substance values) 값과 색도(CIE L*a*b*), 그리고 닭고기 조직감의 연한 정도의 지표인 전단응력(Shear force)을 통해 관찰하였다. DBD-CPT 는 코팅한 닭가슴살에서 3.8 ± 0.3 log CFU/sample, 코팅하지 않은 닭가슴살에서 1.4 ± 0.4 log CFU/sample만큼의 Salmonella 저해를 보였고, 이를 통해 코팅으로 형성 된 평평한 표면이 DBD-CPT 의 Salmonella 저해 효과를 증진시켰음을 알 수 있었다. 그리고 반응표면 분석을 통해 결정된 Salmonella 저해에 대한 최적 CP 형성 전압과 처리 시간은 각각 38.9 kV와 3.6 min이었다. 최적 조건에서의 DBD-CPT 에 의해 Salmonella는 3.9 ± 0.4 log CFU/sample만큼 저해를 보였다. 한편 최적 조건에서의 DBD-CPT 는 TBARS 값, 색도, 그리고 전단 응력에 유의적인 영향을 주지 않았다. DBD-CPT 는 상업적 포장재에 포장되어 있는 조리 닭가슴살 큐브의 Salmonella 를 효과적으로 저해하였으며, 닭가슴살의 품질 특성에는 영향을 미치지 않았으므로 포장된 육류-즉석 섭취 식품의 효과적인 살균 방법으로 제안될 수 있다고 사료 되었다.

Recently, many people have become interested in seismic stability enhancement and a chain of research and development be proceed for application of nuclear power plant according to increase the frequency and magnitude of earthquake event. Such as seismic isolation system is applied to general structure (architecture, bridge and LNG tank etc.) from ancient times. But the application results is limited for Nuclear power plant. In this paper, we proposed a stability of variable axial load from beyond design basis earthquake in Nuclear power plant. Also, the change of stiffness in isolator from the application of generally design equation is not equal to according to change in axial load compare with the experimental result in variable axial load. Therefore we proposed the empirical formula of design equation from test result of full-scale multi-lead rubber bearing for seismic analysis with real behavior (variable axial load) in the earthquake motion.

Cu-30 vol% SiC composites with relatively densified microstructure and a sound interface between the Cu and SiC phases were obtained by pressureless sintering of PCS-coated SiC and Cu powders. The coated SiC powders were prepared by thermal curing and pyrolysis of PCS. Thermal curing at 200 oC was performed to fabricate infusible materials prior to pyrolysis. The cured powders were heated treated up to 1600 oC for the pyrolysis process and for the formation of SiC crystals on the surface of the SiC powders. XRD analysis revealed that the main peaks corresponded to the α-SiC phase; peaks for β-SiC were newly appeared. The formation of β-SiC is explained by the transformation of thermally-cured PCS on the surface of the initial α-SiC powders. Using powder mixtures of coated SiC powder, hydrogen-reduced Cu-nitrate, and elemental Cu powders, Cu-SiC composites were fabricated by pressureless sintering at 1000 oC. Microstructural observation for the sintered composites showed that the powder mixture of PCS-coated SiC and Cu exhibited a relatively dense and homogeneous microstructure. Conversely, large pores and separated interfaces between Cu and SiC were observed in the sintered composite using uncoated SiC powders. These results suggest that Cu-SiC composites with sound microstructure can be prepared using a PCS coated SiC powder mixture.

정삼투막 성능 예측에는 Solution-diffusion model이 지배적으로 활용되어 왔으나, 기존 연구에서 수압과 삼투압이 동시에 작용하는 가압형 정삼투 공정에 대한 예측정확도가 감소하며, 이를 위해 수압이 투과성능에 미치는 영향을 convection과 diffusion을 동시에 고려해야한다는 연구결과가 보고되었다. 본 연구에서는 CTA-ES 및 PA-TFC 정삼투막을 이용하였으며, 활성층 측에는 NaCl 용액을, 지지층 측에는 증류수를 주입하고, 활성층 측에 삼투압과 동일한 수압을 가하여 농도변화에 따른 수투과도 및 염투과도의 변화양상을 평가하였다.

전구영역 수치모델을 이용하여 순압 로스비-하우어비츠 파동의 안정성을 조사하였다. 본 연구에서 조사한 로스 비-하우어비츠 파동은 강체 회전하는 동서 기본류와 유한한 진폭을 가지는 구면조화 파동으로 구성된다. 로스비-하우어 비츠 파동은 강체 회전하는 동서 평균류의 강도에 따라 정상 또는 비정상의 구조로 나타난다. 수치 실험을 통해 임의 의 다른 두 시간에서 섭동장의 진폭을 비교하여 파동의 안정성뿐만 아니라 성장률을 결정하였다. 로스비-하우어비츠 파 동의 불안정 모드는 다양한 동서 파수 성분이 결합된 형태로 나타났다. 파동의 속도가 느린 지역에서 와도 섭동장은 불연속적인 형태를 보이는데, 이는 모델의 수평 해상도와 관계가 없는 것으로 밝혀졌다. 푸리에-유한 요소 모델에서 더 이른 적분 시간에 불안정 모드가 나타났는데, 이는 구면조화 스펙트럴 모델 대비 더 낮은 수치 정확도를 가지기 때문 인 것으로 보인다. 모델의 전체적인 정확도를 고려하여, 불안정 모드가 구면 조화 파동을 전체적으로 지배하기 시작하 는 시간을 추정하였다.

Niobium is one of the most important and rarest metals, and is used in the electronic and energy industries. However, it’s extremely high melting point and oxygen affinity limits the manufacture of Nb coating materials. Here, a Nb coating material is manufactured using a kinetic spray process followed by hot isotactic pressing to improve its properties. OM (optical microscope), XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscopy), and Vickers hardness and EPMA (electron probe micro analyzer) tests are employed to investigate the macroscopic properties of the manufactured Nb materials. The powder used to manufacture the material has angular-shaped particles with an average particle size of 23.8 μm. The porosity and hardness of the manufactured Nb material are 0.18% and 221 Hv, respectively. Additional HIP is applied to the manufactured Nb material for 4 h under an Ar atmosphere after which the porosity decreases to 0.08% and the hardness increases to 253 Hv. Phase analysis after the HIP shows the presence of only pure Nb. The study also discusses the possibility of using the manufactured Nb material as a sputtering target.