비선형 연약지반을 고려한 약진에 의한 비탄성 응답스펙트럼

김용석 한국지진공학회 2003 한국지진공학회논문집 Vol.7 No.4

Seismic design codes developed taking into account the strong earthquakes may result in unnecessary economical loss in the low seismic area, and the importance of the performance based design considering the soil-structure interaction is recognized for the reasonable seismic design. In this study, elastic and inelastic seismic response analyses of a single degree of freedom system on the soft soil layer were performed considering the nonlinearity of the soil for the 11 weak earthquakes scaled to the nominal peak accelerations of 0.07g and 0.11g. The seismic response analyses were performed in one step applying the earthquake motions to the bedrock, utilizing a pseudo 3-D dynamic analysis software of the soil-structure system. The study results indicated that seismic response spectra of a system assuming the rigid base or the linear soil layer does not represent the true behavior of a structure-soil system, and it is necessary to take into account the nonlinear soil-structure interaction effects and to perform the performance based seismic design for the various soil layers, having different characteristics, rather than to follow the routine design procedures specified in the design codes for the reasonable seismic design. The nonlinearity of the soft soil excited with the weak seismic motions also affected significantly on the elastic and inelastic seismic response spectra of a system due to the nonlinear soil amplification of the earthquake motions, and it was pronounced especially for the elastic response spectra. 강진을 고려한 지진설계 규준은 약진지역에서는 불필요한 경제적 손실을 가져올 수 있고, 지반-구조물 상호작용을 고려한 성능기준 설계가 합리적인 지진설계를 위해서 중요하다는 것이 인식되었다. 이 연구에서는 연약지반 위에 놓인 단자유도계의 탄성, 비탄성 지진응답 해석을 지반의 비선형성을 고려하여 최대지진가속도를 0.07g와 0.11g로 조정한 11개 약진에 대해 수행하였다. 지진응답해석은 지반-구조물체계에 대해 유사 3차원 동적해석 프로그램으로 암반에 지진기록을 입력하여 한 단계에 일괄적으로 수행하였다. 연구 결과에 의하면 고정지반이나 선형지반을 가정한 지진응답 스펙트럼은 구조물-지반체계의 실제적인 거동을 보여주지 못하는 것으로 나타났으며, 합리적인 지진설계를 위해서는 지진규준에 정해진 일상적인 설계절차에 따라서 수행하는 것보다 다른 성질을 가진 여러 지반에 대해서 성능기준 지진설계를 수행하는 것이 필요하다. 약진을 받는 연약지반의 비선형성도 입력지진동을 증폭시켜 탄성, 비탄성 지진응답 스펙트럼에 심하게 영향을 미쳤으며, 그 현상은 특히 탄성 응답스펙트럼에서 두드러졌다.

포항 지진과 일본 지진관리 업무 비교·분석

김수란,김혜원 한국지진공학회 2018 한국지진공학회논문집 Vol.22 No.3

This study aims to create a disaster management system after an earthquake. Japan’s earthquake disaster management system, including the Disaster Countermeasures Basic Act, addresses all of the disaster phases of prevention, mitigation, preparedness and emergency response as well as recovery and reconstruction with roles and responsibilities among the national and local governments clearly defined. Korea’s earthquake disaster management system are including the Disaster Countermeasures Basic, but when the 9.12 earthquake occurred, problems such as insufficient early response, study on the earthquake lack were revealed. This study conducted a field survey and analyzed coping process after Po Hang earthquake. Therefore, this study have found that Disaster Management Headquarters are operated rapidly. They are coped with urgent safety inspection for damage facilities and soil liquefaction with advanced equipment. And The headquarters interviewed with victims. So they found out What the victims needed. However, when carrying out relief activities, Research of temporary housing and allocation of donations was not rapid. Further, this study have found that earthquake specialists were lack and disaster information transfer was not working. This study will be utilized as fundamental data in planning disaster management system after an earthquake.

고주파 인가시의 KSTAR ICRF 안테나의 진공특성

배영덕,곽종구,홍봉근,Bae, Young-Dug,Kwak, Jong-Gu,Hong, Bong-Geon 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.3

KSTAR ICRF 안테나의 진공특성을 실험적으로 조사하였다. 제작된 안테나를 총 유효배기속도 1015 l/s의 진공펌프가 장착된 시험용 진공용기에 설치하였으며, 고주파 시험하기 전에 시간에 따른 압력 변화, 총기체 부하, 도달 진공도 등을 측정하였다. 낮은 출력의 고주파를 반복적으로 인가함으로서 세정 효과를 확인하였다. 안테나에 고주파를 인가하여 시험하는 동안 진공도 변화를 측정하였으며, 압력 상승에 의해 방전이 유발되는 한계 압력을 조사하였다. 본 안테나의 경우 고주파 인가 중에 진공용기의 압력이 $10^{-4}$ mbar 이상이 되면 방전이 일어났다. 장펄스 시험에서 안테나의 온도와 시험용 진공용기의 압력을 측정하여 안테나를 냉각하지 않은 상태에서 운전이 가능한 전압을 조사하였으며, 냉각했을 때의 결과와 비교하였다. The vacuum characteristics of the KSTAR ICRF antenna were experimentally investigated. The fabricated antenna was installed in the RF Test Chamber(RFTC) which has a vacuum system with an effective pumping speed of 1015 l/s. The time variations of RFTC pressure, total gas load and ultimate pressure were measured before the RF test. RF conditioning effect was studied by repeating RF pulses at low power level. A time variation of the RFTC pressure was measured during a RF power was applied to the antenna. Threshold pressure at which a RF breakdown occurs was investigated. Whenever the pressure was higher than $10^{-4}$ mbar, the RF breakdown occurred. During a long pulse testing, the temperature of the antenna and RFTC pressure were measured to investigate long pulse limitation of the maximum available voltage without any cooling, which were compared with testing results with a water cooling of the antenna.

스크류 형 건식진공펌프 기술 현황 및 응용

노명근,황태경,박제우,Noh, Myung-Keun,Hwang, Tae-Kyoung,Park, Jea-Woo 한국진공학회 2008 Applied Science and Convergence Technology Vol.17 No.4

반도체 및 디스플레이 공정과 같이 진공의 높은 청결도의 진공이 필수적으로 요구되어 지는 산업분야가 확대됨에 따라 건식진공펌프의 중요성은 급격히 증대되어 왔다. 다단루츠형 진공펌프와 함께 건식진공펌프 양대 축의 하나를 형성하는 스크류형 건식진공펌프는 공정부산물 발생이 많은 고 난이도 응용분야에서 그 장점을 발휘하여 왔다. 최근 들어 에너지 효율이 획기적으로 개선된 스크류형 건식진공펌프의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 총설논문에서는 스크류형 건식진공펌프의 전반적 기술사항들을 살펴보고 실제 반도체 공정에의 응용 및 스크류형 건식진공펌프의 향후 발전 방향에 대하여 살펴보았다. As the industry requiring clean vacuum condition like semiconductor and display manufacturing expands, importance of dry vacuum pumps has been increased. Screw-type dry vacuum pump, occupying major share with multi-stage roots pump in dry-pump market, has big strength specially in harsh application area accompanying serious by-product accumulation. Recently, development in screw-type pump has been focused on improving energy efficiency. In this article, technology of screw-type dry vacuum pump is reviewed and the requirement for actual industrial application is considered. In addition, the expected evolution for screw-type dry pump in near future is also described.

진공기술 발전의 역사

정광화 한국진공학회(ASCT) 1992 Applied Science and Convergence Technology Vol.1 No.3

고효율 PDP 제작을 위한 진공 인라인 실장에서의 초기 진공도에 따른 방전특성 분석

권상직,장찬규,김용재,Kwon Sang Jik,Jang Chan-Kyu,Kim Yong-Jae 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.1

진공 인라인 실장기술에 의해 제조된 프라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. 분석결과, 초기 진공도가 증가함에 따라 발광효율이 증가함을 확인하였다 즉, $1\times10^{-3}$ torr의 진공도인 경우에 대해서는, 동작전압이 235 V(방전가스의 압력을 400 Torr일 경우) 이고 발광효율이 0.8 1n,/W(180 V의 유지전압에 대해) 인데 반해 초기 진공도가 $1\times10^4 torr$일 경우에 대해서는, 동작전압이 215V로 낮아졌고 발광효율은 2.5lm/W로 향상되었음을 확인하였다. 더불어, 진공 인-라인 실장 방법을 이용하여 tip-]ess형 PDP 동작 패널을 성공적으로 제조할 수 있었다. We have examined the electrical and optical characteristics of the plasma display panel(PDP) produced by vacuum in-line sealing technology. We found that the luminous efficiency was decreased as the base vacuum level was increased. For the base vacuum level of $1\times10^{-3}$ Torr, the firing voltage was 235V at the discharge gas pressure of 400 Torr and the luminous efficiency was 0.8 lm/W at 180V sustaining pulse. However, for the base vacuum level of $1\times10^{-6}$ Torr, the firing voltage was reduced to 215V and the luminous efficiency was improved to 2.5lm/w. Finally, we demonstrated successfully the operation of tip-less PDP fabricated using vacuum in-line sealing method.

얼음극 전리진공계 특성연구

홍승수(S. S. Hong),정광화(K. H. Chung),신용현(Y. H. Shin),임종연(J. Y. Lim),이상균(S. K. Lee) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.4

전달표준기(transfer gauge)로 사용되는 열음극 전리진공계의 교정을 위하여 초고진공표준기의 압력비(pressure ratio), 오리피스 콘덕턴스, 그리고 porous plug 콘덕턴스 측정에 대한 연구를 수행하였다. 이 표준기를 이용하여 제조회사가 다른 두 개의 전리진공계를 7×10^(-7) ~4×10^(-3) Pa 압력구간에서 아르곤 가스를 사용하여 교정하였다. 그 결과 extractor 전리진공계의 고진공과 초고진공 사이에서 압력에 따른 비직선성의 차이는 4%로 나타났고, stabil 전리진공계는 3% 정도로 나타났다. Extractor 전리진공계의 경우 기체의 감도를 적절히 조절해서 사용하면 진공계 자체 불확도인 10% 이내의 오차범위에서 사용이 가능함을 알 수 있었다. 또한 stabil 전리진공계는 별도의 감도 조절을 하지 않고도 최대 4% 오차범위에서 사용이 가능함을 알 수 있었다. To establish the calibration system of hot cathode ionization gauges as transfer gauges, researches were concentrated on measurements of the pressure ratio, the orifice conductance as well as the porous plug conductance of a ultrahigh vacuum standards system. Two ionization gauges obtained from two different vendors were calibrated in the pressure range of 7×10^(-7) to 4×10^(-3) Pa by injecting argon gas into the standards system. As a result, a 4% difference was revealed in non-linearity of the extractor ionization gauge due to the pressure difference between high vacuum and ultrahigh vacuum, and 3% for the stabil ionization gauge. It has been understood that the extractor ionization gauge is able to be used within the 10% error, the uncertainty of the extractor ionization gauge, if properly regulating the sensitivity of the gas. The stabil ionization gauge was also proved to be useable in the maximum error margin of 4% without the control of the gas sensitivity.

Vacuum Safety

주장헌,Ju, Jang-Heon 한국진공학회 2015 진공 이야기 Vol.2 No.2

진공 배기 시스템에 위험한 환경을 초래할 수 있는 모든 가능성을 찾아 낼 수는 없지만 누적된 현장 경험과 연구 결과에 맞추어 최대한 필요한 안전 조치들을 취해야 한다. 진공 배기 시스템이나 그 구성품들에 대한 심각한 파손을 유발하는 공통적인 요인들은 발화성 물질의 점화나 진공 배기 시스템의 배기구 막힘에 의해 발생한다. 따라서, 진공 펌프와 진공 시스템의 안전한 가동과 사용을 위해서는 다음과 같은 것들을 반드시 준수하여야 한다. ${\blacksquare}$ 발화성, 폭발성 공정 물질을 사용하는 진공 배기 시스템은 정규 유지 보수 작업(PM) 후 첫 번째 배기 과정은 매우 천천히 진행하여 진공 배기 시스템 내부에 급격한 난류가 형성되지 않도록 해 주어야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 배기 시스템 내에서 발화성 물질들의 농도가 발화 영역(flammable zone, potentially explosive atmosphere)에 들어가지 않도록 하여야 한다. 이를 위해서는 불활성 가스를 이용하여 진공 펌프와 진공 배기 시스템의 가동 예상 조건이나 고장 환경하에서 안전한 농도 이하로 희석시켜야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 펌프와 진공 배기 시스템에 장착되어 사용되는 밸브 등의 기계적 부품들이나 공정에 사용되는 물질과 공정 부산물들(by-products)로 인하여 배관, 필터 배기구 등이 막히지 않도록 하여야 한다. ${\blacksquare}$ 공정에 사용되는 물질들, 특히 산소($O_2$), 오존 ($O_3$) 등의 산화제 농도가 높을 때는 오일 회전 배인 진공 펌프(Oil rotary vane vacuum pump)에 미네랄(mineral) 오일을 사용하지 말아야 하며, PFPE(Perfluoropolyether) 오일을 사용하여야 한다. 시판되는 진공 펌프 오일 중 비발화성(non-flammable)으로 표기된 오일이라고 하더라도 산화제(oxidant)의 농도가 체적비로 30 % 넘는 공정 환경에는 사용하지 말아야 한다. ${\blacksquare}$ 진공 펌프와 진공 배기 시스템에 의해 배기되는 물질들이 물($H_2O$)과 격렬하게 반응하는 경우는 물이 아닌 다른 냉각제를 사용하여야 한다. ${\blacksquare}$ 안전하지 않다고 판단되는 상황에서는 해당 전문가의 조언이나 해당 전문가의 직접적인 현장 도움을 통해 문제를 해결하여야 한다.

진공표준의 국제비교 연구

홍승수(Seung-Soo Hong),신용현(Yong-Hyeon Shin),임종연(Jong-Yeon Lim),이상균(Sang-Kyun Lee),정광화(Kwang-Hwa Chung),David Simpson,Fiona Redgrave,Michael Perkin,Bernard Waller,M. Hirata$ 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.4

Capacitance Diaphragm Gauge(CDG)를 전달표준기로 사용하여 한국과 영국의 저진공표준의 국제 비교를 수행한 결과 양국 표준기에서 교정한 CDG의 압력비의 차이는 0.05% 이었다. 또한 두 개의 Spinning Rotor Gauge(SRG)를 이용하여 한국과 일본의 고진공표준의 국제비교를 수행한 결과 양국 표준기에서 교정한 SRG의 accommodation coefficient(σ)의 차이가 0.4% 이내이었다. CDG와 SRG를 이용한 한국과 영국의 저진공표준기 및 한국과 일본의 고진공표준기의 국제비교 결과 CDG 및 SRG 자체의 고유오차범위 이내에서 결과가 일치함을 확인할 수 있었다. The international intercomparison of low vacuum standards between Korea and United Kingdom was performed using a Capacitance Diaphragm Gauge (CDG) as a transfer standards. The resultant difference in pressure of the CDG was 0.05%. Similialy, the difference in accommodation coefficient of a spinning rotor gauge (SRG) between Japan and Korea was verified within 0.4% for high vacuum standards. The intercomparisons of low and high vaccum standards of Korea, United Kingdom, and Japan using a CDG and SRG show that the vacuum standards agree within the inherent uncertainty limits.

PLS 2 GeV 선형가속기의 진공계통 설계

김임경(Y. K. Kim),오형석(H. S. Oh),이인준(I. J. Lee),박주식(J. S. Bak),남궁원(W. Namkung) 한국진공학회(ASCT) 1993 Applied Science and Convergence Technology Vol.2 No.1

본 논문은 포항가속기연구소에서 건설중인 PLS 2 GeV 선형가속기 진공계통의 설계에 관한 것이다. PLS 2 GeV 선형가속기의 진공계통은 길이 3.07m인 42개의 가속관과 길이 약 400m의 도파관으로 구성되어 있다. 진공장치의 배치는 충분한 지역적 배기능력을 고려한 분산 배기방식으로 다지관 방식의 기계적 복잡성을 단순화하였다. 진공계는 가속관 중심과 도파관에서 5×10^(-7)Torr, 클라이스트론 출력창에서 5×10^(-8)Torr까지 배기되도록 설계하였다. 주 진공펌프로는 가속관과 도파관 및 에너지 배가장치에 대하여 각각 용량이 60 l/s와 120 l/s인 sputter 이온펌프를 사용하기로 하였다. This paper describes the vacuum system design for the PLS 2 GeV linac which is now under construction at Pohang Accelerator Laboratory (PAL). The vacuum system of the PLS 2 GeV linac consists of fourty two 3.07 m long accelerating columns and about 400 m long waveguide network. The configuration is adopted by the distributed pumping method to simplify the mechanical complexity from the manifold method. The vacuum system is designed to evacuate the accelerator to the pressure of 5×10^(-7) Torr at the center of the each column and of 5×10^(-8) Torr at the klystron output window. The main pumps are: one 60 l/s sputter ion pump for each accelerating column, two 120 l/s sputter ion pumps for the waveguide system and the energy doubler for each module.