강재를 대처할 수 있는 다양한 복합재료 중 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)를 사용하여 인장 물성 실험을 실시한다. KS F ISO 10406 (콘크리트용 섬유강화 폴리며(FRP 보강재 - 시험방법) 에서 FRP의 측정길이는 지름 (D)의 40 배를 기준으로 제시되어진다. 그러나 25 mm 이상의 시험체는 양단 보강부를 포함하게 된다면 대략 2 m 이상으로 제작되어지게 되고 시험이 상당히 번거롭게 됨으 로써 시험법 개선을 위해서 측정 길이별로 설정하여 성능평가 후 비교분석 한다.

택코트란 아스팔트 포장 공사 시 기존 아스팔트층과 신설 아스팔트 층 사이에 부착성을 증가시키기 위하여 사용되는 재료이다. 교통 하중으로 인해 포장 경계면에서 수평전단응력 및 수직인장응력이 발생하게 되는데 택코트의 유실, 양생 부족 등의 문제로 접착 성능 이 부족하면 포장층의 분리, 밀림과 같은 도로 파괴가 형상이 나타날 수 있다. 현재 국내에서는 국토교통부 아스팔트 콘크리트 포장 시공 지침에 택코트 살포량에 대한 기준은 존재하지만 기존 및 신설 아스팔트 포장층 사이에 택코트의 접착강도에 대한 기준은 존재 하지 않는 실정이다, 이는 접착강도 특성이 분석되지 않은 택코트를 사용함에 따라 아스팔트 포장의 공용성 측면에서 문제를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 PG등급이 다른 택코트 4종류에 대한 인장 및 전단접착강도를 확인하기 위하여 인장접착강도 시험, 전 단접착강도 시험을 진행하였다. 택코트의 양생정도에 따른 접착강도 특성을 확인해보기 위하여 택코트의 수분이 증발됨에 따라 중량 변화가 없는 상태를 양생 100%로 하여 양생 0%, 50%, 100%로 진행하였으며, 살포량은 국토교통부 아스팔트 콘크리트 시공 지침에 따 라 0.5ℓ/m2로 진행하였다. 사용된 택코트 종류에 관계 없이 양생 정도가 증가함에 따라 접착강도는 증가하는 추세를 보였으며, 인장 및 전단접착강도 시험에 관계없이 초기 양생(양생 0%~50%)보다 양생 50% 이후에서의 더 높게 강도가 발현된 것을 확인하였다. 또한 PG등급이 높은 택코트가 인장 및 전단접착강도에 관계없이 접착강도 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 추후 택코트의 종류를 추 가하여 PG등급이 분류가 이루어진 후에 접착강도 시험을 진행하여 결과를 확인할 예정이다.

해상풍력발전 시장의 성장과 함께 해상풍력발전기 설치 선 시장에 대한 기대감이 커지고 있다. 해상풍력발전 시장 내 2030년까 지 약 100척의 설치 선이 필요할 것으로 전망되고 있다. 척당 가격이 3,000∼4,000억 원이라서 일반 운반선보다 고부가가치 시장이다. 특 히, 풍력발전기 용량이 11MW 이상의 대형 설치 선의 수요가 커지고 있다. 중국을 중심으로 아시아 해상풍력발전기 시장의 급성장으로 이 지역에서 운용 가능한 설치 선에 대한 발주에 대한 협의가 많다. 아시아권역 대부분의 해저 지질은 지지 반력이 작은 점토층으로 구성되 어 있다. 이러한 특성에 의해서 설치 선이 작업을 위해 수면 밖으로 오르고 내림 시 스퍼드캔(Spudcan)과 레그(Leg)의 관입 깊이가 크게 발 생한다. 연구에서는 최소 3m에서 최대 21m까지 관입 변수를 이용하여 관입 깊이에 따른 고유 진동 주기, 레그의 구조 안전성 평가 그리고 전복 안전성 지수를 평가하였다. 관입 깊이가 증가하면 고유 진동 주기가 짧아지고, 레그의 모멘트 길이가 짧아져서 구조 강도의 여유 치 가 증가한다. 모든 입사각에서 전복 모멘트에 대해 안전하며, 최댓값은 270도에서 발생한다. 본 연구를 통하여 검토된 조건들은 연약 지반 에서 설치 선의 운용 절차서를 작성 시 관입 깊이에 따라서 레그를 어떻게 운용해야 하는지 판단할 수 있는 중요한 자료로 활용할 수 있 다. 결론적으로 관입 깊이에 따른 레그 구조 안전성을 정확히 파악하는 것은 설치 선의 안전과 직결된 문제이다.

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고 려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도 록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사 용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀 리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장 응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었 다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Nuclear inspection is necessary to verify nuclear activities. If North Korea takes denuclearization, North Korea’s nuclear materials should be verified through non-destructive testing and destructive testing for nuclear material production. Since destructive testing of all substances is impossible, nondestructive testing is essential. Most non-destructive tests are performed by measuring the energy of gamma rays, but the characteristics of nuclear fuel can be evaluated by measuring neutron sources when enclosed with thick shields and when shielding structures are difficult to remove. Before the neutron source evaluation of MAGNOX used by North Korea, the relative characteristics will be evaluated later by analyzing the burnup, enrichment, and cooling time of the spent nuclear fuels discharged from the domestic nuclear power plant. This study evaluated the source strength and major nuclides according to burnup for the WH17×17 nuclear fuel assembly. The depletion calculation was conducted using SCALE 6.2 ORIGEN, and 3.5wt% enrichment, 10, 20, 30, 40, 50, 60 MWd/kg burnup, and five years cooling time, the minimum requirement for transport specified in the notice of the Nuclear Safety Commission, was applied. Although the impact assessment on enrichment should be evaluated with MCNP Tally to consider the fission reaction of the generated neutrons, this study only evaluated the spontaneous fission and (a, n) reactions that occurred first because it only evaluates the burnup impact. As burnup increased, neutron generation increased, and most of the total neutron strength occurred through spontaneous fission from the 10 MWd/kg burnup step. The influence of Pu-240 nuclides was dominant in the 10 MWd/kg burnup step but most neutrons were generated in tiny amounts of Cm- 244 generated from 20 MWd/kg burnup. Since DPRK’s 5 MWe Yongbyon MAGNOX has very low burnup (about 0.7 MWd/kg), the primary neutron sources of 10 MWd/kg, Am-241 and Pu isotopes, especially Pu-240, are expected to be used as indicators for evaluating spent nuclear fuel characteristics. If only specific nuclides are evaluated as major neutron sources at lower burnup than those evaluated in this study, in that case, the accuracy of non-destructive testing can be improved. Additionally, the evaluation according to the enrichment and cooling time should be considered as well.

코로나 19 팬데믹 및 기후 변화 등으로 전 세계적으로 필수적인 생필품과 자원의 품귀 이슈가 지속해서 발생하고 있다. 이러한 현상을 극복하고자 교역량의 수요가 갑자기 증가하였으며 이 결과 컨테이너선의 운임이 대폭 상승하였다. 컨테이너선의 크기 변화는 1960 년대 1,500TEU(twenty-foot equivalent unit)를 시작으로 2021년에는 24,400TEU로 대형화가 진행되고 있다. 컨테이너 적재 능력의 향상은 라싱브 릿지 구조의 대형화와 긴밀하게 연관되어 있고, 안전한 컨테이너 고박 및 항해 시 발생하는 다양한 외력 하중에 안전한 구조설계를 해야 한다. 현재 주요 선급에서는 라싱브릿지 구조 안전성을 평가할 수 있는 구조해석 기반의 지침서를 배포하고 있으나, 허용기준 및 평가 방 법이 달라서 설계 시 엔지니어들에게 혼선을 주고 있다. 본 연구에서는 결과에 영향을 줄 가능성이 큰 주요 변수들(모델링 범위, 오프닝 고 려 여부, 메쉬 크기) 변화에 따른 강도 변화 특성을 정리하였다. 이 결과를 바탕으로 저자들은 합리적인 구조해석 기반 평가에 대한 검토사 항을 제안하였고, 추후 선급 기준 개정 시 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

The steel structure of the Molten steel carrier is eroded due to environmental conditions such as high temperature and corrosion, and corrosion and erosion reduce the thickness of the structure and cause erosion around gas outlets. Since this increases the stress of the structure, it is necessary to study the safety of the structure. In this study, fatigue properties were estimated using the expert system that can estimate fatigue properties based on mechanical properties such as tensile strength or hardness, and the fatigue strength of the structure was evaluated using the estimated fatigue properties. As a result, the evaluated fatigue life was greater than 106 cycles, indicating that it has sufficient fatigue strength.

Based on the nonlinear static analysis and the approximate seismic evaluation method adopted in “Guidelines for seismic performance evaluation for existing buildings, two methods to calculate strength demand for retrofitting individual structural walls in unreinforced masonry buildings are proposed.” The displacement coefficient method to determine displacement demand from nonlinear static analysis results is used for the inverse calculation of overall strength demand required to reduce the displacement demand to a target value meeting the performance objective of the unreinforced masonry building to retrofit. A preliminary seismic evaluation method to screen out vulnerable buildings, of which detailed evaluation is necessary, is utilized to calculate overall strength demand without structural analysis based on the difference between the seismic demand and capacity. A system modification factor is introduced to the preliminary seismic evaluation method to reduce the strength demand considering inelastic deformation. The overall strength demand is distributed to the structural walls to retrofit based on the wall stiffness, including the remaining walls or otherwise. Four detached residential houses are modeled and analyzed using the nonlinear static and preliminary evaluation procedures to examine the proposed method.

유리섬유 또는 바잘트섬유로 만들어진 고성능 복합섬유 패널은 고강도 보강재이지만, 구조보강을 위해 정사각형 또는 직사각형 구조물에 패널을 부착할 경우에 일체형 거동을 확보하기 위해 모서리 패널이 사용된다. 이러한 모서리 패널을 이용한 복합섬유 패널의 볼트 접합부를 통해 일체형 거동을 확인하기 위해 실험을 진행하였다. 실험변수로 연단거리 비, 측단거리 비, 볼트 배치 형태(엇모배치와 일렬배치) 및 전단면 수가 설정되었다. 강도평가에 대한 실험 결과, 볼트직경에 대한 연단거리비가 4이상 권장된다는 것을 확인하였고 이를 확보할 시 지압에 의한 파괴모드를 확인하였다. 또한, 볼트배치 2종류의 파괴하중은 값이 유사하였다.

In this study, the fatigue properties of press die steel, such as SKD11, and three high-durability die steel for the cold forming of ultra-high-strength steel sheets are evaluated. Specimens for fatigue, tensile, and hardness tests are manufactured through the heat treatment recommended by steelmakers and ultra-high precision processing. The general mechanical properties and fatigue properties are derived from hardness, tensile, and fatigue tests for four die steel. The tensile and fatigue properties of die steel derived through the tests are compared and analyzed. In particular, the correlation between the fatigue limit and the general mechanical properties such as tensile strength and elongation is analyzed, which allows relational expressions to be obtained through regression analysis. Finally, the study confirms that applying high-durability die steel is necessary for improving the die life in the manufacturing of press dies for ultra-high-strength steel sheets.

The Z-type spring is a key part of the non-vibration air suspension. The non-vibration air suspension was developed long ago and widely used in developed countries. It has strong durability, provides a smooth ride, protects the vehicle body, and protects luggages from damage in truck. In this study, the structural strength of the Z-type spring was evaluated by computing the maximum displacement and the von Mises maximum stress results from applying the load condition based on the maximum weight of luggage in the rear space of a truck.