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탄소섬유 배합비에 따른 전도성 그라우트 재료의 주입특성평가
최효준,조완제,허형석,방태완,윤찬영 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.1
The grouting method is a method of construction for the purpose of waterproofing and reinforcing soft ground. When grout is injected into the ground, there are various types of penetration and diffusion of grout depending on the shape of the ground, the size of soil, the porosity, and the presence or absence of groundwater. the current situation. Therefore, in this study, to investigate the penetration performance of the grouting to conductive material, laboratory tests were performed on the addition of the conductive material. In the injection test, 0%, 3%, and 5% of the mixed water were added as conductive materials to the grout, and the original ground condition was composed of various types of ground composed of gravel and silica sand. Conductive grout is injected by pressure into the model ground using a dedicated injection device, and the injection time (t), pressure (p), flow rate (v) and injection amount (q) are measured, and the hardened body injected in the model ground is collected. Penetration performance was evaluated. In the results of the grout injection experiment, the amount of conductive material used and the grout injection rate showed an inverse relationship, and it was confirmed that the penetration pattern was changed according to the size of the soil particles in the model ground. The grout containing the conductive material has relatively good penetration into the ground and excellent strength and durability of the hardened body, so it was judged that it could be used as an additive for measuring the penetration range of the grout. 그라우팅 공법은 연약지반의 차수 및 보강을 목적으로 시공되는 공법이다. 그라우트가 지반 내에 주입될 때, 지반을 구성하는 지반의 형태, 토립자의 크기, 공극율 및 지하수의 유무에 따라 그라우트가 침투 및 확산하는 형태가 다양하게 나타나고 있으나, 그라우팅 설계 시에는 이러한 요인을 적용하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전도성 재료를 함유한 그라우트를 지반 내로 주입하는데 있어서 전도성 재료 첨가에 따른 그라우트의 침투 성능을 파악하기 위하여 실내시험을 수행하였다. 주입시험에서는 전도성 재료를 혼합수의 0%, 3% 및 5%를 그라우트에 첨가하고, 원지반 조건을 자갈과 규사로 구성된 다양한 지반으로 조성하였다. 전도성 그라우트는 전용주입장치를 사용하여 모형지반 내로 압력에 의해 주입되면서 주입시간(t), 압력(p), 유속(v) 및 주입량(q)를 계측하고, 모형지반 내 주입된 경화체를 채취하여 침투성능을 평가하였다. 그라우트 주입실험 결과에서는 전도성 재료의 사용량과 그라우트 주입율은 역의 관계를 나타내었으며, 모형지반 토립자 크기에 따라 침투형태가 변화되는 것을 확인하였다. 전도성 재료를 함유한 그라우트는 지반 내 침투가 비교적 양호하고 경화체의 강도 및 내구성이 우수하여 그라우트의 침투범위 측정을 위한 첨가제로 사용하는 것이 가능하다고 판단하였다.
시뮬레이션을 통한 군용 망원경 미러 알루미늄 코팅 주기 예측 연구
최효준,박준수,이정훈,오영일 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.1
망원경의 성능 유지를 위해서 중요한 것 중 하나가 미러의 재코팅이다. 미러에 코팅된 금속은 빛을 반사시키는 역할을 하며 반사율이 떨어지게 되면 망원경의 성능이 저하되므로 주기적으로 재코팅을 해야 한다. 군 무기체계로 개발되는 망원경은 성능 뿐만 아니라 임무 수행을 위한 무기체계 가용도와 장기간 사용을 위한 운용유지비 관점에서도 미러의 재코팅 주기를 예측하고 정비계획을 수립하는 것이 필요하다. 그러나 대부분 천문 연구용으로 사용되는 유사 망원경들은 예측이 아닌 경험치와 운용 환경에 따라 재코팅 주기를 결정한다. 따라서 본 연구에서는 시뮬레이션을 활용하여 무기체계로 개발되는 망원경 미러의 세척 주기와 재코팅 주기를 예측하였다. 첫째, 국내외 천문연구원들의 유사 사례를 분석 및 코팅의 필요성과 코팅 주기 예측의 필요성을 확인하였다. 둘째, 데이터 분석과 모델링을 통해 미러 세척 빈도와 코팅 주기를 예측하는 시뮬레이션을 설계하였다. 마지막으로 성능을 만족하기 위한 반사율 감소 조건을 5%, 10%, 15%, 20%로 설정하고, 세척 조건 3개월, 6개월, 1년, 2년 단위로 다양화 하여 해당 조건 별 세척 주기 및 재코팅 주기를 예측하였다. 이를 통해 본 연구는 군 무기체계로서 망원경을 개발하며 정비계획을 수립하는 데 참고할 수 있는 기준을 제시하였다. Re-coating of the mirror is one of the important things to maintain the performance of a telescope. The metal coated on the mirror reflects light, and if the reflectance decreases, then the telescope's performance decreases, so the mirror must be periodically recoated. It is important to predict re-coating cycles for military telescopes and to develop maintenance plans not only for performance, but also for the telescope's availability for missions and the maintenance costs for long-term use. However, most similar telescopes used for astronomy research determine recoating cycles based on experience and operating conditions, and not for prediction of recoating. Therefore, this study predicts the cleaning cycles and re-coating cycles of a military telescope's mirror by using simulation. First, this study analyzed similar cases of domestic and foreign astronomy research institutes and the study also reviewed the need for re-coating and predicting re-coating cycles. Second, this study developed simulation for predicting cleaning and re-coating cycles according to data analysis and modeling. Finally, the study predicts cleaning cycles and re-coating cycles according to varying reflectance reduction (5%, 10%, 15%, 20%) and cleaning conditions (per 3 months, 6 months, 1 year and 2 years). As a result, this study suggests reference criteria to develop the planning for military telescopes and their maintenance.
레이저 비전 센서 기반의 용접부 품질 예측 알고리즘 개발
최효준(Hyo-Jun Choi),강태훈(Tae-Hoon Kang),김동윤(Dong-Yoon Kim),유지영(Ji-Young Yu) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
자동차, 철도, 항공기 등의 다양한 산업 분야에서 알루미늄 합금의 수요가 증가하고 있다. 알루미늄 합금은 철강소재 대비, 약 30% 낮은 비중과 높은 내식성, 가공성 등의 장점이 있다. 알루미늄 합금의 산업 적용을 위해서는 해당 소재의 용접성 및 용접 품질에 대한 평가가 선행되어야 하며, 일반적으로 용접성 평가는 인장시험, 피로시험 등의 파괴 검사를 통해 이루어진다. 파괴 검사는 동일 시험편에 적용이 어렵고, 전수 검사가 불가능하기 때문에 제품 적용에 어려울 뿐만 아니라 경제성 역시 낮다는 단점이 있다. 따라서, 제품의 용접 품질 검사와 공정 중의 용접 품질 검사를 위해서는 비파괴 검사 방법을 통한 용접 품질 평가 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 5083 합금의 가스메탈아크용접(Gas Metal Arc Welding, GMAW) 품질 예측 모델을 개발하였다. 모델의 입력은 용접부 외관 형상 정보를 사용하였으며, 용접부 외관 형상은 레이저 비전 센서를 이용하여 외관 형상의 영상 데이터를 획득하였다. 모델의 출력은 각장, 용입 깊이 등의 용접부 내부 형상을 사용하였으며, 용접부 내부 형상은 용접 시편의 단면 검사를 통해 데이터를 획득하였다. 이러한 입출력 데이터셋을 이용하여, 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network) 기반의 용접 품질 예측 알고리즘을 개발하였다.