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- 저자 : 임재삼 ( Jaesam Lim ) (검색결과 8 건)
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임성윤 ( Seongyoon Lim ),김유용 ( Yuyong Kim ),유석철 ( Seokcheol Yu ),김석진 ( Seokjin Kim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
강풍 발생시, 온실은 기초부의 침하 및 인발저항력 부족으로 인해 피해가 발생하며 이는 흙의 종류에 따라 크게 영향을 받는다. 따라서 지반조건(흙의 종류)별 온실기초의 설계기준이 없어 합리적이고 경제적인 지반보강 및 기초설계가 수행되지 못하므로 이에 대한 연구가 필요하다. 또한 흙의 종류에 따라 물의 보유력에 차이가 많고, 흙 내부 물의 보유력은 온실 구조재의 강도 변화에 가장 큰 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 강풍 발생 시 비닐하우스 측면이 전도되는 현상을 모사하기 위하여 파이프 줄기초를 종류가 다른 흙 3종류(통일분류법상 ML, SM, SC)에 대하여 모형토조를 이용하여 횡하중을 가하여 실험을 실시하였다. 파이프 줄기초의 매입깊이는 30cm, 40cm, 50cm로 하였으며, 횡하중은 속도5mm/min으로 진행하였다. 지반의 다짐도를 65%로 다진 후 횡방향을 하중의 가하여 파이프 줄기초의 매입깊이에 따른 서까래의 변형 특성에 대한 결과는 다음과 같다. 1. ML, SM, SC에 대한 수평저항력은 매입깊이가 증가할수록 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 2. 동일한 풍하중에 대한 줄기초의 변위는 SC > ML > SM의 순으로 나타남 3. 매입깊이 30㎝에서는 토질별 수평저항력의 차이가 미소한 것으로 나타났지만, 매입깊이가 증가할수록 차이가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 4. 측면 풍속에 의한 인발저항력의 경우 SM > ML > SC의 순으로 나타고 있으며, 흙의 특성상 비교적 점토가 적은 SC보다는 SM에서 수평저항력이 더 큰 것으로 나타났다.
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임성윤 ( Seongyoon Lim ),김유용 ( Yuyong Kim ),유석철 ( Seokchul Yu ),김석진 ( Seokjin Kim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-
비닐하우스에 대한 내재해형 규격에서는 비닐하우스 결속조리개에 대한 강도실험 방법과 구조용 재료와 설계강도(적설심, 풍속)만을 규정하고만 있다. 하지만, 비닐하우스의 피해현상 및 원인으로는 고속의 강풍 기류로 인한 압력차로 하우수를 들어올리는 양력이 발생하여 기초 뽑힘현상으로 골조 전체 피해를 유발하는 상황이다. 원예특작시설 내재해형 규격은 상부구조물을 중심으로 제시되고 있으며, 강풍에 취약한 비닐하우스의 줄기초 인발저항력에 대한 기준과 흙의 종류에 따른 인발저항력 기준이 없는 실정으로 개선이 필요한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 인발저항에 취약한 비닐하우스 줄기초에 대한 적정심도, 조리개의 종류 및 서까래의 간격에 대한 명확한 기준이 미비한 상태로 안정적인 시설영농이 가능하도록 현장실험을 실시하여 파이프 줄기초의 거동특성 파악을 위하여 현장실험을 실시하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 농경지의 대표적인 토질특성을 갖는 지역에서 하우스기초 인발저항력에 대한 실험을 하중 제어법으로 실시하였다. 하중 제어법을 통한 실험 결과 최소인발저항력은 0.11㎏/㎠(하중 90.0㎏) 이상 발생하고 있으며, 최소 9.4㎜의 변위가 발생하는 것으로 나타났다. 2. 파이프 줄기초의 인발저항력에 대한 영농원예특작시설 내재해형 설계기준(MIFAFF & RDA, 2007; 2010)에 제시되어 있는 선판조리개의 안전기준값 139.0㎏과 비교하였을 때 최소 10.0kg에서 최대 50.0kg의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 3. 하중 제어법을 이용한 파이프 줄기초의 현장실험결과는 매입깊이와 서까래 간격에 따라 최대인발저항력에서 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이는 하중 재하시 하중 증가분 만큼의 변위가 일시적으로 크게 발생하면서 조리개의 미끄럼저항 한계를 초과할 시 나타나는 결과이므로, 변위제어법과 같이 일정한 속도에 저항하면서 발생하는 인발저항력보다는 큰 결과를 보이는 것으로 사료된다.
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임성윤 ( Seongyoon Lim ),유석철 ( Seokchoel Yu ),김유용 ( Yuyong Kim ),김석진 ( Seokjin Kim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
단동비닐하우스는 강풍에 매우 취약한 구조를 가지고 있으며 강풍시 지반(토양)은 압축 또는 인장의 형태로 변형이 발생하게 된다. 일정구간에서 발생하는 변형을 보인 후 파괴가 발생하게 되며 이때 비닐하우스의 파이프 줄기초가 뽑히게 된다. 지반(토양)은 대부분 하중재하 초기단계부터 비선형 거동을 보이기 때문에 초기 강성입력이 매우 중요하다. 일정한 초기 강성을 이용하여 지반거동을 모사할 경우에는 지반이 받는 응력의 범위(크기)와 응력이동 경로에 따라 결정하는 것이 중요하며, 이와 같은 상세거동을 모사하기 위해 다양한 비선형 재료모델(공진주시험)을 사용할 수 있다. 따라서 강풍 발생 시 단동비닐하우스의 파이프 줄기초의 인발저항력 해석시 필요한 토양의 다짐도 변화에 따른 탄성계수의 증감을 파악이 필요하며 본 연구에서는 원예특작시설 내재해형 단동비닐하우스의 인발저항력을 산출하기 위한 시뮬레이션에 요구되는 입력 변수인 토양별 탄성계수 획득하는 것을 목적으로 하였다.
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임성윤 ( Seongyoon Lim ),유석철 ( Seokchoel Yu ),김유용 ( Yuyong Kim ),김석진 ( Seokjin Kim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
지반의 선형탄성 특성은 지반의 강성을 표현하는 편리한 방법이지만 한계가 있으며, 토양의 비선형특성을 파악하지 못하면, 현장과 실험실 측정 결과의 비교가 어려울 수 있다. 또한, 응력-변형 반응의 비선형성이 토양-구조물 상호 작용, 토양 질량의 응력 분포 파악에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 최근 지반의 여러 가지 변형문제와 관련된 해석에 있어 정적실험의 정확도가 증가하면서 정적물성치와 동적물성치 사이의 오차가 줄어들고 있지만, 변형특성 파악을 위한 실험장비의 구축과 장비보유의 한계로 문헌결과 또는 기실험결과의 대표적인 값들의 사용하고 있어 정확한 해석결과를 파악하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 정적 삼축압축실험 중 압밀비배수실험의 유효수직응력과 유효수평응력을 이용하여 단동 비닐하우스 파이프 줄기초부의 지반 거동 특성 파악을 위한 수치해석 입력요소 중포아송비를 산정하였다.
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김석진 ( Seokjin Kim ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),김유용 ( Yuyong Kim ),유석철 ( Seokcheol Yu ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
강풍 발생시, 온실은 대부분 기초부의 침하 및 인발저항력 부족으로 인해 피해가 발생하지만, 현재 정부 고시로 운영되는 원예특작시설 내재해형 규격의 단동비닐하우스는 인발저항력에 대한 설계 기준이 없는 실정이다. 그러므로, 단동비닐하우스의 강풍에 의한 피해를 경감하기 위해 흙의 종류 및 매입깊이별 파이프 인발저항력을 고려한 온실 기초 설계가 수행되어야 한다. 그리고 이와 관련된 인발저항력에 대한 기초 자료를 확보할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 단동비닐하우스 줄기초 인발저항력 평가를 위한 실내모형토조시험을 통해 흙의 종류 및 매입 깊이별 파이프 인발저항력을 평가하였다. 본 연구에서는 실제 단동비닐하우스 현장에서 흙의 채취하여 실내 모형토조에서 지반을 인공적으로 만들었으며, 수직으로 파이프 줄기초를 인발하여 단일 줄기초 인발저항력을 3회씩 시험하였다. 인발저항력 시험방법은 현재 한국산업규격에 명시되어있지 않기 때문에, ASTM D36889-07의 축인장하중을 이용한 깊은기초에 대한 표준시험방법에 준하여 진행하였다. 시험 중 모형토조내의 다짐도는 온실현장에서 측정되어진 평균 다짐도 값인 65%로 다졌으며, 파이프 줄기초의 매입깊이는 30cm, 40cm, 50cm로 선정하였다. 흙의 종류는 통일분류법상 ML(실트질), SC(점토질 모래), SM(실트질 모래)로 선정하였다. 시험 결과, 흙 종류에 따른 인발저항력은 아래 표와 같다. ML은 매입깊이가 증가할수록 인발저항력이 증가하는 경향을 보이나, 40cm에서 최대 인발저항력이 1005.284N으로 나타났다. SC는 매입깊이가 증가할수록 인발저항력이 증가하는 것으로 나타났다. SM은 매입깊이가 증가할수록 인발저항력이 증가하고, 40cm에서 698.936N으로 나타났다. 매입깊이 50cm에서 ML은 나머지 두 시료인 SC, SM과 흙의 거동양상이 다름을 확인할 수 있었으며, 이는 외부요인에 의한 특성으로 파악된다.
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최신 기상관측데이터를 이용한 최대순간풍속과 최대평균풍속의 상관관계 분석
어재원 ( Jaewon Eo ),유석철 ( Seokcheol Yu ),김유용 ( Yuyong Kim ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),송호성 ( Hosung Song ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
현재 농업 분야에서 널리 이용되고 있는 비닐하우스는 태풍, 돌풍 등 강풍으로 인한 피해 규모가 약 49.0%에 달하고 있다[농촌진흥청, 2017]. 강풍으로 인한 피해 온실의 피해를 저감하기 위해 농림축산식품부에서는 최대순간풍속을 이용하여 풍하중(wind load, N)을 산정하고 있다. 국토교통부의 고시 건축구조기준[2016]은 전국 약 102개 지점(旣知點)의 종관규모(synoptic scale) 기상관측소를 통해 측정된 최대평균풍속을 이용하여 풍하중을 산정하고 있다. 농림축산식품부와 국토교통부 모두 데이터가 측정되고 있지 않은 여타 지역(未知點)에 대해서는 측정지점의 풍속을 이용하여 공간 보간(spatial interpolation)을 통해 예측된 결과를 활용하고 있다. 최대평균풍속과 최대순간풍속 사이에 실험식을 통한 상관관계가 구명되어 있으므로 이에 대한 활용 가능성을 검토하기 위해 최대평균풍속으로 공간 보간한 데이터와 최대순간풍속으로 공간 보간한 데이터의 상관관계 분석이 요구된다. 이에 앞서, 본 연구에서는 최대순간풍속과 최대평균풍속의 실측 데이터 간 상관관계 분석을 위해, 전국의 기상관측소 중 주변 지역과 상대적으로 높은 풍속 편차(최대 약 20 m/s)를 나타내는 지역인 여수시(해안지역)와 태백시(내륙지역)의 2020년까지의 최신 월간 기상관측 데이터를 이용하여 최대순간풍속과 최대평균풍속의 상관 관계가 회귀식 및 결정계수를 통해 비교, 분석되었다. 여수시와 태백시의 공간 보간한 최대순간풍속과 최대평균 풍속 간 회귀식은 각각 V<sub>max</sub>=1.1826V<sub>mean</sub>+4.4835 및 V<sub>max</sub>=1.3145V<sub>mean</sub>+5.0629으로 표현되었으며, 해당 회귀식의 적합도를 나타내는 결정계수는 각각 0.76 및 0.52로 나타났다. 반면, 2010년까지의 해안지역(29개) 및 내륙지역(42개)에 해당하는 지역[농림수산식붐부, 2011]의 회귀식은 각각 V<sub>max</sub>=1.0094V<sub>mean</sub>+10.1870 및 V<sub>max</sub>=1.0896V<sub>mean</sub>+7.7670으로 표현되었으며, 결정계수는 각각 0.67 및 0.57로 나타났다. 즉, 여수시 결정계수는 해안지역(29개) 대비 0.09 높게, 태백시 결정계수는 내륙지역(42개) 대비 0.05 낮게 나타났다. 이에, 기상관측이 이루어지고 있지 않은 지역의 최대순간풍속을 최대평균풍속을 이용하여 공간 보간하기 위해서는 보다 정확하게 예측하는 것이 필요하므로 독립적 분석이 선행되어야 할 것으로 판단된다.
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폭설 지역의 최근 기상자료를 반영한 온실 설계 적설심 산정
유석철 ( Seokcheol Yu ),김유용 ( Yuyong Kim ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
기상재해로 인한 피해를 예방하기 위해 2010년 기상자료를 기준으로 마련된 ‘원예특작시설 내재해형 규격 설계도 및 시방서’의 지역별 내재해 설계기준(풍속 및 적설심)이 운영되고 있다. 하지만 최근 지구온난화로 인한 이상기후로 지역별 기상환경의 변화폭이 매우 커져 폭설 및 강풍 등의 기상재해로 인한 원예특작시설의 피해가 여전히 발생하고 있다. 이에 따라 원예특작시설 내재해형 설계기준을 마련하기 위해 최근 기상자료를 반영한 지역별 적설심 설계기준을 산정하기 위해 수행되었다. 원예특작시설 지역별 내재해 설계하중 기준의 최고 적설심(40cm) 이상에 해당하는 지역 5곳(울릉도, 강릉, 속초, 삼척, 정읍)을 선정하여 기존과 동일한 방법으로 최근 재현기간 30년 빈도의 기상자료를 반영한 적설심을 산출하고 기존의 적설심 기준과 비교하였다. 비교 결과 기존 적설심 기준에 비해 울릉도는 +4cm, 강릉 +14cm, 속초 -5cm, 삼척 +1cm, 정읍 -10cm로 나타났다. 하지만 선정 지역은 다른 지역과 달리 적설의 단위중량이 매우 크다. 특히 울릉도의 경우 일반 지역의 0.5kN/㎡ 보다 20배 큰 10kN/㎡이다. 따라서 기존처럼 적설심으로 기준을 산출하는 것 보다 적설하중을 고려한 온실 설계기준으로 개선이 필요할 것으로 판단된다.
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