As a safety device, a rupture disc are used to control pressure to minimize the explosion risk once the internal pressure of high pressure equipment exceeds a critical level. In this paper, optimization method was developed to secure optimal design of domed Rupture disks. The parameter analysis was performed through design of experiment to parameter of Rupture disk made of AISI 316.The Diameter, Thickness and Hight of Rupture disk were selected as design parameters for design parameter analysis. The results of parameter analysis revealed that the Diameter, thickness and hight were burst pressure-sensitive design parameters. Based on the valid performance factors, a regression equation to predict its performance was deducted and using the equation, an optimal design. And a sample model was fabricated, followed by burst pressure testing, after optimal design and analytical verification. In this research, it is verified that the optimal design method and the credibility of the analysis of this study is deemed very high. Furthermore, utilizing this mechanism would inspect the effect of the design parameter performance and increase the credibility and efficiency of a design.

The overseas small ship market is witnessing a trend towards research aimed at substituting Fiber Reinforced Plastics (FRP), which poses environmental concerns, with High-Density Polyethylene (HDPE) in the shipbuilding process. Given the low melting point and high coefficient of thermal expansion of HDPE, research on joint areas is essential. This study focuses on preliminary investigations into ensuring the integrity of joints in shipbuilding processes using HDPE materials. Utilizing the Hot Gas Extrusion Welding method, which is conducive to joining large structures such as ships, HDPE joints were conducted. The material properties were evaluated based on the ASTM D638-14 international standards. This research aims to provide fundamental knowledge on the joining process of HDPE through Hot Gas Extrusion Welding and offers guidance on ensuring the integrity of joints in shipbuilding.

The current study investigates the seismic performance of shear-dominant RC columns retrofitted with iron-based shape memory alloy (Fe SMA). Three RC columns with insufficient transverse reinforcement were designed and fabricated for lateral cyclic loading tests. Before testing, two specimens were externally confined with carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets and self-prestressed Fe SMA strips. The test results showed that both CFRP and Fe SMA performed well in preventing severe shear failure exhibited by the unretrofitted control specimen. Furthermore, the two retrofitted specimens showed ductile flexural responses up to the drift ratios of ±8%. In terms of damage control, however, the Fe SMA confinement was superior to CFRP confinement in that the spalling of concrete was much less and that the rupture of confinement did not occur.

When cooking, especially during processes such as grilling or frying, harmful gases are generated. Among them, fine dust is a major factor causing lung cancer, and to eliminate it, range hoods are commonly used. Particularly, when using portable cooking device like gas stoves, it is even more challenging to remove fine dust. In this study, a cooking device was developed to combine steam and cooled air in the air-curtain area to recover fine dust generated during the cooking process, allowing it to be collected as food. The device was evaluated according to criteria defined independently and validated through experiments. As a result, all criteria were satisfied within the specified range.

The heat transfer characteristics of double-pipe spiral heat exchanger were investigated by various curvature sizes, experimentally. The three different sizes of heat exchanger were made and tested with water as a working fluid to analyze the heat transfer characteristics. The heat transfer rates, overall heat transfer coefficient and pressure drop were analyzed with various heat exchanger sizes (i.e., curvature ratios). As result, the heat transfer rate increased with increasing the size of the heat exchanger as the flow rate increased due to increasing the area size of heat transfer. However, the overall heat transfer coefficient and pressure drop increased with decreasing the heat exchanger size (i.e., increased curvature ratio) due to the enhanced centrifugal force and inertia.

Internal combustion engine is the main source of environmental pollutants and therefore advanced technology is required to reduce harmful elements from the exhaust gases all over the world. Especially, when the exhaust gas is released from the automotive muffler, exhaust noise has many bad influence on the surrounding environment. In order to reduce the exhaust noise, it is necessary that automotive muffler must be designed for best exhaust efficiency. The sound insulation room was installed for the analysis of an acoustics characteristics of the noise from automotive muffler, in this study. Exhaust gas noise, noise distribution characteristics, pressure and temperature of exhaust gas were investigated with the change of annulus temperature of air cooled annulus automotive muffler and cooled annulus automotive muffler. The following results were obtained with this study. From the frequency analysis of automotive muffler, high noise distribution was observed in the range 100~2000Hz. It means that the noise in this range has an dominate influence for the overall noise. Noise reduction of automotive muffler was affected by the temperature of annulus. It is caused the result that the high temperature and pressure of exhaust gas are changed lower by the drop of annulus temperature. The tendencies of noise, the temperature and pressure of exhaust gas are similar to the performance curve of engine. Exhaust gas pressure is determined by the r.p.m. of engine and affected by the cooling performance of automotive muffler.

본 연구에서는 실제 자연의 숲과 인위적으로 통제가 가능한 디지털 환경에서의 가상현실(VR)을 활용한 가상 숲에서 의 체험이 피험자의 심리적 또는 생리적으로 미치는 치유효과를 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 밝혀내기 위해 C대학 건강한 학부생 81명을 실험참가자로 2022. 9. 5~12. 9에 걸쳐 디지털 환경 내에서의 시각을 통한 산림자극 효과를 실험하였다. 실험은 디지털환경(2D, 3D)에서 숲 환경을 통한 시각적 산림자극의 심리적, 생리적 회복 효과를 평가하였다. 심리적 효과분석인 SRI(스트레스 반응척도)의 실험결과는 집단 간 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 심리적 스트레스 측정을 위한 SRI 실험 결과는 세 집단 중 Control 집단을 제외한 디지털 환경에서의 2D 집단은 사전과 사후 간 차이가 미미한 것으로 나타났다. 3D 집단에서는 사전보다 사후가 낮게 나타났다. 이 결과 산림을 기반으로 한 디지털 환경(2D, 3D)에서 시각을 통한 산림자극이 심리적 스트레스를 유의하게 감소시켜주는 효과가 있음을 확인하였다. 디지털환경 내에서 시각을 통한 산림자극이 EEG(뇌파)에 미치는 변화 분석 결과, 이완이나 안정화 때 활성화 되는 것으로 나타나는 알파파(RA)가 긴장이나 각성 때 발현되는 베타파(RB) 보다 활성화 되는 것으로 확인 되었다. 본 연구는 신체적 거동 불편 등 이동 제약으로 인하여 자연 숲 환경에서 체험을 할 수 없는 이용자들에게 디지털환경 내에서 가상현실(VR) 속 숲 환경을 구현하여 시각적 산림자극 체험 기회를 제공함으로서 심리적, 생리적 회복 환경을 만들어 주는데 사용 할 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 연구 결과가 디지털 환경에서 산림치유에 대한 활용의 기반이 되길 기대하고, 가상현실(VR)을 이용한 프로그램이 산림치유 활동에 도움이 되기를 기대한다.

Aluminum alloys, known for their high strength-to-weight ratios and impressive electrical and thermal conductivities, are extensively used in numerous engineering sectors, such as aerospace, automotive, and construction. Recently, significant efforts have been made to develop novel aluminum alloys specifically tailored for additive manufacturing. These new alloys aim to provide an optimal balance between mechanical properties and thermal/ electrical conductivities. In this study, nine combinatorial samples with various alloy compositions were fabricated using direct energy deposition (DED) additive manufacturing by adjusting the feeding speeds of Al6061 alloy and Al-12Si alloy powders. The effects of the alloying elements on the microstructure, electrical conductivity, and hardness were investigated. Generally, as the Si and Cu contents decreased, electrical conductivity increased and hardness decreased, exhibiting trade-off characteristics. However, electrical conductivity and hardness showed an optimal combination when the Si content was adjusted to below 4.5 wt%, which can sufficiently suppress the grain boundary segregation of the α- Si precipitates, and the Cu content was controlled to induce the formation of Al2Cu precipitates.

건축물에 가해지는 풍하중을 평가하는 방법은 과거로부터 많은 발전을 이루었다. 그 중 비교적 간단한 방법인 가스트하중계 수법이 있다. 정적풍하중에 동적계수를 곱하여 등가정적풍하중을 평가하는 방법으로 여러나라 기준에서 사용되고 있다. 동적계수는 가 스트영향계수(Gust Effect Factor:DGEF)와 가스트하중계수가(Gust Loading Factor:MGLF)가 사용된다. DGEF는 변위 기반으로서 이론 적인 가정을 통해 산출할 수 있는 반면 그 과정이 다소 복잡하고, MGLF는 모멘트를 기반으로 하며 풍동실험으로 전도모멘트를 측정 하여 산정할 수 있지만 기초자료를 구축하는 것에 많은 시간과 노력이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 MGLF 산정 시 필요한 풍방향 평균풍력계수C F, 평균전도모멘트계수C M, 변동전도모멘트계수 C M 가 다양한 형상비( ), 변장비(D/B), 지표면조도구분(α)에 따 라 변화하는 경향을 비교 분석하였다. 이를 통해 풍방향 평균풍력계수 C F, 평균전도모멘트 관련 계수 C g, 변동전도모멘트 관련 계수 C g 의 경험식을 제안하여 MGLF 산정에 대한 기초자료를 제시하였다.

Asphalt concrete, which is used as a road base material, accounts for >90% of a road pavement. A huge amount of waste concrete and waste asphalt concrete aggregates are generated. Recently, carbon neutrality is promoted across all industries for sustainability. Therefore, to achieve carbon neutrality in the asphalt concrete industry, waste asphalt concrete aggregates should be recycled. Additionally, road base materials are prepared using additives to ensure structural stability, durability, and economic efficiency. In this study, recycled asphalt concrete aggregates were used to evaluate the physical properties of road base materials according to the type of polymer additive and mixing method, and the applicability of road base each material was evaluated. Results showed that when the acrylate-based polymer additive was mixed, the uniaxial compressive strength was 30% higher. Furthermore, the compressive strength of the split mix was improved by ~29% compared to the total mix.

Fiber-reinforced polymer (FRP) exhibits superior tensile strength and corrosion resistance compared to steel but has a lower elasticity. Recently, researchers have addressed this by proposing composite sections of FRP and concrete. To ensure the intended composite behavior, these FRP–concrete sections should exhibit sufficient stress transfer between the two elements through a shear connection. Herein, various shear connection methods were proposed to improve the composite behavior of glass fiber–reinforced polymer (GFRP) plates and concrete. Through push-out tests, the behavior characteristics of the prepared specimens were analyzed. The findings confirm that an FRP shear key (FSK) with a small cross-section resists high shear stresses, making it suitable for sections vulnerable to damage from bolt drilling. Additionally, combining an FSK with bolts as shear connectors on a GFRP plate proves beneficial in preventing the fracture of the plate and improving the shear resistance.

In this study, a prefabricated buckling brace (PF-BRB) was proposed, and a test specimen was manufactured based on the design formula for the initial shape and structural performance tests were performed. As a result of the experiment, all standard performance requirements presented by KDS 41 17 00 and MOE 2021 were satisfied before and after replacement of the reinforcement module, and no fracture of the joint module occurred. As a result of the incremental load test, the physical properties showed a significant difference in the stiffness ratio after yielding under the compressive load of the envelope according to the experimental results. It is judged necessary to further analyze the physical properties according to the experimental results through finite element analysis in the future.

The purpose of this study is to experimentally analyze the seismic performance of column with RSB (Replaceable Steel Brace), a steel brace system with slot length as a variable. To evaluate the seismic performance of the RSB, three specimens were manufactured and subjected to cyclic loading tests. The length of the sliding slots were considered to be 5 mm and 10mm to enable the brace to resist the load from the initiation of flexural crack and shear crack. As a result of the test, the specimen reinforced with the RSB showed improved maximun load and effective stiffness, and energy dissipation capacity compared to the non-reinforced specimens. The specimens with 5mm sliding slot showed little difference in test result compared to the specimen with a 10mm sliding slot, indicating that the length of sliding slot has little influence on the effectiveness of RSB.

The automotive industry continuously strives to enhance safety for both drivers and passengers through technological advancements. Car side impacts have the potential to significant risks to passengers, So the automotive industry has proposed various technological solutions. As part of these efforts, the development of side impact beams, which are affixed to the inner frame of vehicle side doors to absorb and dissipate collision energy, has been a safety enhancement. Conventional side impact beams are manufactured using hot-rolled steel sheets and have a pipe-like configuration. However, these impact beams are fixed to the vehicle's chassis, which directly transfers the energy generated during a collision to the chassis frame. This paper aims to address this issue by proposing the development and optimization of vehicle door impact beams using a dual-beam structure and fastening method, utilizing shear bolts. Moreover, the focus is on optimizing the cross-sectional shape of the dual-beam impact structure. The evaluation criterion for optimization is based on the second moment of area of the cross-section. To validate these improvements, Static experiments were conducted, comparing the proposed dual-beam structure with the traditional impact beam. This research is expected to serve as a guideline for enhancing vehicle safety through design directions and validation methods.

목적 : 본 연구는 시뮬레이터 훈련이 척수손상 환자의 운전시뮬레이터 도로 주행시간과 주행조작 능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 단일사례실험연구 AB설계로 진행되었으며, 기초선 3회기, 중재기 10회기를 적용하였다. 기초선 3회, 중재기 5회 도로주행코스(중급) 수행 시 운전시간, 주행조작 능력 자료가 수집되었으며, 연구결과 분석을 위하여 시각적 분석 방법과 평균 ±2*표준 편차를 사용한 양적 분석을 동시에 사용하였다. 결과 : 연구대상자 3명의 총 주행시간은 기초선 A보다 중재기 B에서 3분 내외의 감소하였고, 세 명 모두에서 통계학적으 로 의미있는 주행 능력의 향상이 확인되었다. 주행조작능력 또한 오류 점수가 감소하였고, 첫 번째 참여자와 세 번째 참 여자의 경우 그 변화가 통계학적으로 유의하였다. 결론 : 본 연구에서 연구대상자의 총 주행시간 및 수행 오류의 감소가 확인되어 운전시뮬레이터 훈련의 효과가 있었다. 이 와 같은 결과는 운전시뮬레이터 훈련의 적용 가능성을 뒷받침 한다.

본 연구에서는 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)를 주 보강근으로 사용하였으며, 정착길이가 없는 시험체를 제작 하여 4점 재하 휨시험을 수행하였다. 각 변수는 공칭지름이며 공칭지름 D13, D16, D19, 총 3가지의 변수로 이루어져있다. 휨 모 멘트는 공칭지름이 커질수록 약24.17%, 45.92% 강도가 증가하였으나 공칭 휨 강도를 고려하였을 때, 인장 강도와는 달리 공칭 지름에 비례하여 유사한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. LVDT로 보강근과 콘크리트와의 부착성능을 확인하였고, 그 값은 매우 미미하며 거의 발생 되지 않은 것으로 판단된다. 또한 DIC로 시험체의 처짐을 확인하였으며, 실세 처짐 값과 유사함을 알 수 있었다.

최근 대기오염으로 인한 환경오염을 줄이고자 국제 산업계의 노력의 일환으로 국제해사기구(IMO)의 규제 발효등으로 이어지 고 있다. IMO는 EEXI,EEDI,CII 등 선박에서 나오는 대기오염을 줄이기 위해 각종 규제를 발효시키고 선박에서 소모되는 전력을 줄여 에너 지를 절약하는 방안을 추진하고 있다. 선박에서 사용되는 전력의 대부분은 전동기가 차지한다. 선박에 설치된 전동기 중 큰 부하를 차지 하는 기관실 송풍기는 수요와 관계없이 정속운전으로 운전하기 때문에 주파수제어를 통한 에너지절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 발전기의 과급기에 연소공기를 공급하는 발전기 송풍기의 전동기 주파수를 제어하여 에너지 절감에 대한 실효성을 입증하였다. 송풍기 주파수 입력에 따른 과급기출구 온도의 출력 데이터를 기반으로 시스템을 모델링하고, 과급기 출구온도를 목표값으로 하여 주파수를 제 어하는 PI 제어계를 형성하여 과급기 설계기준 출구온도를 유지하면서 송풍기의 주파수 제어를 통해 연간 15,552kW 전력소모량을 절감하 였다. 송풍기 팬 주파수 제어를 통한 에너지절감액의 유효성은 하계(4월~9월) 및 동계(3월~10월) 기간동안 검증하였으며 이를 토대로 실습 선의 연간 6,091천원의 유류비 절약과 이산화탄소 8.5Ton, SOx 2.4kg, NOx 7.8kg의 대기오염물질 저감을 달성하였다.

선내 소음은 선원의 거주성과 건강을 위한 중요한 요소 중의 하나로, 선내 소음을 줄이기 위한 노력이 활발하게 진행되고 있 다. 소음 저감 방법에는 수동소음제어(PNC) 방법과 능동소음제어(ANC) 방법이 있다. 자동차, 항공기와 달리 선박에서는 ANC를 이용한 소음 저감 대책이 미미한 실정이다. 본 연구는 능동소음제어(ANC)와 같이 방음판과 고주파진동원을 이용하여 기관실에 발생한 소음을 줄이고자 하였다. 이를 위해 아크릴 상자를 이용하여 실험 모형을 만들었고, 4가지 조건별로 소음 저감 효과를 측정하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 첫째, 방음판은 55 dB ~ 85 dB까지 모든 범위에서 소음 저감 효과가 있었다. 고주파진동원은 낮은 소음에서 효과가 없었으나, 70.8 dB(A)과 85 dB(A)와 같은 높은 소음에서는 효과가 있었다. 둘째, 방음판과 고주파진동원을 동시에 사용하는 경우에는 최대 -2.2 dB(A) 만큼의 소음 저감 효과가 있었다. 본 실험의 결과는 아크릴판으로 제작한 실험모형에서 얻은 결과로 철판으로 된 실제 선박과 다를 수 있 다. 추후 연구에서 실제 선박에서 사용하는 철판(재질과 두께, 구조를 고려)을 이용하여 실험하고자 한다. 이 연구가 선박에 승선하는 선 원들의 거주성 향상과 건강 증진에 도움이 되기를 기대한다.