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신뢰성 물리학 분석 기반 함정탑재 PBA 신뢰성 설계에 대한 연구
차종한,박경덕,이기원,박병호,김희언,권형안 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.12
The PBA of ship weapon system should be installed and operated under harsh environmental conditions and so it should be highly reliable to endure the mission profiles during its entire lifetime. In the case of PBA failure during operation, rapid maintenance is highly likely to be difficult due to problems such as supply of parts, which can have a devastating effect on the mission. In order to validate the reliability of PBA, a series of tests are performed with PBA samples, but they require time, testing facilities, samples, expenses and failure analysis if failed. The reliability of PBA is predicted on the basis of specifications such as MIL-HDBK-217F, but this specification does not take into account failure mechanisms for specific design details, environment and usage, interconnects and its characteristics that drive many failures of PBA in the field. Therefore, this study predicts the reliability of PBA using an RPA tool and proposes the RPA methodology as a validation process at the design stage. With RPA, it is now possible to achieve design validation including inherent failure mechanism, identification of weakest link, alternative design options, and test plan development. 함정 무기체계에 탑재되는 회로카드조립체(Printed Board Assembly, 이하 PBA)는 해양 함상이라는 가혹한 환경 조건에서 운용되기 때문에 임무 수행의 중요성과 정비의 어려움 등을 고려하여 높은 신뢰성 확보가 요구된다. 운용 중 PBA 고장 발생 시 신속한 수리부속 보급이 어렵고 임무수행에 영향을 미친다. 개발단계에서 신뢰성 시험이 시제품 제작 이후에 수행되며, 시험 수행을 위해 시간, 장소, 시료, 비용의 확보와 고장부위 식별 등에 많은 노력과 어려움이 따른다. 그리고 MIL-HDBK-217F 규격 등을 토대로 한 신뢰도 예측은 부품단위 고장률에 근거하고 있어 설계(PCB층/재질, 전자부품 배치/상호관계), 사용 환경과 방법, 접합부 구조와 특성(패드 크기/솔더 재질) 등 부품 외적인 고장요인을 고려하고 있지 않다. 이에 따라 본 연구에서는 고장물리(Physics of Failure, 이하 PoF) 기반 도구를 활용, 신뢰성 물리학 분석(Reliability Physics Analysis, 이하 RPA)을 수행하여 시제품 제작 전 열-기계적 측면의 신뢰성을 향상시키는 방안을 제시한다. RPA 수행과 적용을 통해 PBA의 특화된 다양한 고장메커니즘을 고려한 신뢰성 점검, 신뢰성 취약부위 식별, 설계대안 도출, 설계반영 및 시험계획 수립 등 사전 검증을 수행하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
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차종호(Cha, Jong-Ho) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.11
최근의 건축물은 초고층화 또는 지하 공간의 심층화되어감에 따라 과도한 수직 거리 이동으로 인하여 체력 이 부족한 사람들이 피난층 비상구에 이르기 전에 지쳐서 쓰러질 가능성이 있다. 화재 발생 인접 구역으로부터의 초 기 피난에는 계단을 사용한 후에 나머지 거리는 승강기를 이용하여 안전한 공지나 도로로 탈출하는 방법을 요구하 고 있다. 이에 따라 서울특별시 초고층 건축물 가이드 라인에서 피난용승강기에 대해 제정되었다. 최근 층수는 지하 7층․지상53층, 바닥면적 6,800㎡․연면적 127,050㎡, 용도는 문화 및 집회시설․판매시설․업무시설․숙박시설(호텔)․공동주택 (아파트)의 건축물을 설계하면서 피난용승강기를 별도로 설치하기에는 효율적이지 못하다는 판단하에 승용승강기의 설치기준에 따라 설계된 승강기를 피난용으로 사용하기로 결정하였다. 그러나 이에 대한 세부 설계지침내용이 아직 까지 마련되어 있지 않아 국내법과 해외 설치기준을 근거로 승용승강기를 피난용으로 이용하기 위한 설계방법을 정 리하였으며, 실제 설계된 도면으로 ELVAC+와 PathFinder의 피난프로그램으로 승강기수와 승강기를 이용한 피난자수 의 적정성에 대해 연구하였다. Because of ultra-high buildings or deeper underground space, recent buildings have the potential that people who have lack of physical strength collapse before arriving at the emergency exits when catastrophes occur. In case of fire, the way to escape is that first, people take the stairs of the adjacent areas and then use the elevator to the remaining distance by road to escape notice or be safe. For this reason, the skyscrapers guidelines of Seoul for information on the elevator for evacuation has been established. Nevertheless, when designing buildings to install a elevator for evacuation separately is not effective, so passenger elevators installation according to the criteria are encouraged to use as evacuation elevators. However, this does not include detailed design guidelines so far. Therefore, this study was to investigate design method to use the passenger elevator for evacuation according to the domestic law and international installation criteria, and to calculated number of lifts and refuge to use the elevator using by the ELVAC+ and PathFinder evacuation program.
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차종호(Cha, Jong-Ho) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.12
본 현재 우리나라에서 많은 사고가 일어나 많은 국민이 건강, 재산 상 피해를 입고 있다. 이러한 사고 중에는 사람이 항상 상주하는 건물에서 일어나는 화재에 의해 일어나는 피해가 적지 않은 비중을 차지하고 있으며 국내 소방 설계·감리 산업의 비중이 타 공종에 비해 많이 경시되고 있어 부적절한 설계와 더불어 부실 시공에 대한 감리가 제대로 이루어지지 않아 건물 완공 이후 화재 시에 소방설비가 제 역할을 하지 못해 큰 피해를 주는 경우가 적지 않은 상황이다. 이러한 폐해를 방지하기 위해 현재 소방시설업에 재직 중인 소방기술자 190인을 대상으로 전반적인 소방분야에 대한 문제점 및 개선안에 대하여 조사하였다. 조사결과 설계업에서는 기술자 등록 및 인력배치기준개선, 영업범위개선, 건축허가 동의요구, 시설계구 비서류 개선, 소방시설 설계자의 업무책임과 권한범위를 개선하여야 하고 감리업에서는 등록기준개선, 영업범위개선, 감리 종류, 방법, 대상 및 기준개선, 보조감리원 추가 배치기준개선, 업무내용 및 범위개선, PQ제도와 공영감리제 도입 검토, 부실 감리 방지를 위한 제도개선을 하여 이러한 소방 설계·감리의 확고한 입지와 기반을 마련하여 타 공종과도 동등한 위치로써 국민의 재산과 안전을 추구하고자 함이다. Since many accidents have occurred in Korea in these days, many people have lost their health and have been damaged. The damages caused by fires which occur to many buildings where many people always reside takes a substantial share of the total damages. And since the proportions of the domestic fire protection designing/supervising industries are relatively much disregarded compared to other kinds of work, it is in the situation that there are many cases of serious damages because the fire protection equipment didn't exert the proper functions on fire after a building is constructed since the supervision against the poor construction along with the inadequate design. In order to improve such situations, in case of the design industry, the criteria on registration and workforce placement, the scope of operation, the design documents required when requesting the agreement to the construction permits, the responsibilities and authorities about the jobs of the fire protection facility designers must be improved and, in case of supervising industry, the registration criteria, the operation scope and the kinds, methods, targets and criteria of supervision, the criteria on the additional placement of assistant supervisors, the contents and scope of work must be improved, the PQ system and Public Supervision System must be reviewed and the systems for preventing any poor supervision must be improved in order to pursue the security of the people and their properties at the same level as the other kinds of work by preparing for the firm position and foundation of the fire protection design and supervision.
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