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양문형 전기 캐비닛의 3차원 유한요소 모델 기반 동특성 분석
손호영,소우빈,전법규,정우영,주부석 한국복합신소재구조학회 2020 복합신소재구조학회논문집 Vol.11 No.5
Electrical cabinets must remain operational and functional to meet seismic requirements during and after an earthquake in order to provide essential power in nuclear and non-nuclear power plants. In recent years, strong ground motions exceeding magnitude of 5.0 have struck around the Gyeongju and Pohang areas of Korea, in which energy facilities are concentrated. Thus, it was revealed that nonstructural components such as electrical and mechanical equipment are sensitive to high-frequency strong ground motion. Therefore, it is necessary to develop the seismic demand of electrical equipment such as cabinets including relays and switch boxes for critical facilities at risk of high-frequency earthquakes, since most existing critical facilities were designed for the frequency range 1-10Hz. This study presents the dynamic characteristics of double-door electrical cabinet based on experimental and analytical results. The global modes of the cabinet associated with shaking table tests were 15Hz (1st), 18Hz (2nd), and 20.5Hz (3rd), respectively, and an analytical model was constructed in the ABAQUS and ANSYS platform. The analytical model was validated using the experimentally determined dynamic characteristics of the cabinet and further analyses such as in-cabinet response spectra and risk assessment of the cabinet were evaluated. 급증하는 전련소비량을 감당하기 위해서 발전소는 필수적인 사회기반시설이며 안정적인 에너지 공급을 위해 발전소내 구조적/비구조적 요소의 외부하중에 의한 안전성 평가는 반드시 필요하다. 국내에서 발생되는 지진의 상당수는 고주파 영역의 지진으로 보고되고 있으며 국내외 선행연구들에 의해 비구조적 요소가 고주파 지진에 더 많이 피해가 발생할 수 있는 것으로 연구되었다. 발전소 내에 대표적인 비구조적 요수중 하나인 전기 캐비닛의 경우 선행연구들에서 고유진동수가 10Hz 이상의고주파 영역에 속하는 것으로 나타났으며 이에 따라 고주파 지진에 의한 안전성 평가가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 전기 캐비닛의 고주파 지진에 의한 영향성 평가에 앞서 양문형 전기 캐비닛의 유한요소 모델을 구축하여 모드해석을 수행하였으며 진동대를 이용한 공진탐색실험 결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다. 또한 모델의 신뢰성을 높이기 위해ABAQUS와 ANSYS Platform을 이용하여 모델을 구축하고 모드해석을 수행하였다. 실험에서 얻어진 1차, 2차 3차 전역모드의 주파수와 비교하였을 때 최대 약 5%의 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 1차, 2차, 3차 전역모드에 유효질량이 90%이상 참여하는 것으로 나타나 가장 지배적일 것으로 판단되며 모드형상이 유사한 것으로 판단되어 구축된 모델이 양문형 전기 캐비닛의 전체적인 동적 거동을 잘 모사할 수 있을 것으로 판단된다.
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나사식 T-Joint가 적용된 배관 시스템의 실험적 연구
손호영,주부석,소우빈,박성관 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2019 No.09
국내에서 발생한 경주 및 포항 지진으로 인해 구조적 요수 뿐만아니라 비구조적 요소 또한 많은 피해가 발생하였으며 경주 지진으로 인해 배관이 손상되어 침수 사고가 발생한 사례가 보고되었다. 산업 전반에서 사용되고 있는 배관시스템은 지진으로 인해 손상이 발생할 경우 가스 누출로 인한 화재, 생활용수 누수로 인한 침수 등의 2차피해로 확산될 수 있다. 따라서 본 연구에서 는 나사식 T-Joint내진성능을 평가하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 나사식 T-Joint가 적용된 배관 시스템에 변위제어를 통 한 반복하중을 적용하여 내진성능을 평가하였으며 결과적으로 첫 누수지점은 변위가 5.15mm일 때 발생하는 것으로 나타났다.
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에폭시 재료특성 변화에 따른 FRP-Concrete경계면의 부착강도 및 유효부착길이 평가
손호영,Sim Viriyavudh,정우영 한국복합신소재구조학회 2016 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2016 No.04
This research presents assessmental FRP plate, one of materials used for reinforcing damage of RC structure caused by deterioration. in order to investigate effective bonding length and bonding strength according to material property of epoxy used for bonding between FRP-Concrete, experimental tests for 3 specimens with each bonding length of 50,100,150,200and 250mm respectively are performed. test results indicate frat material property of epoxy can affect effective bonding length of FRP-Concrete.
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압착식 조인트가 적용된 파이프라인의 비선형 유한요소 해석
손호영,주부석,소우빈,박성관 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2018 No.04
Recently, the incidence and magnitude of earthquakes have been continuously increasing. NFPA 13 requires that hydroponics fire extinguishing system pipelines apply seismic isolation. Stainless steel joints have been newly developed to replace these seismic isolation joints. Therefore, in this study, a nonlinear finite element model of a pipeline with Stainless Power Joint was developed based on experimental data, and finite element analysis was performed by applying hydrostatic pressure and cyclic loading.
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3D 유한요소 해석 기반 단면 형상 별 곡선 보의 내진성능 평가
손호영,주부석,박성관,소우빈,전준태 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2018 No.11
본 연구에서는 곡선 보의 거동에 많은 영향을 끼치는 매개 변수가 단면 형상이라 판단하여 I-Shpae, T-Shape, Box-Shape의 단면을 갖는 곡선 보의 동적 거동을 분석하였다. ABAQUS Platform을 이용하여 단면적인 동일한 I-Shape, T-Shape, Box-Shaep의 곡선 보를 3D Shell 유한요소 모델로 구축하였으며 경 주, 포항, Northridge 지진을 적용하여 시간이력 해석을 수행하였다. 모든 형상의 곡선 보에서 경주 지진을 적용하였을 때 가장 큰 응력이 발생하였으며 형상별로는 T-Shape 곡선 보에서 큰 값을 보였다. 이것은 곡 선 보의 고유 진동수가 경주 지진의 탁월진동수 대역에 위치하기 때문인 것으로 판단된다.
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손호영,주부석,전법규,소우빈,박성관 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2018 No.11
최근들어 국내외에서 많은 지진이 발생하여 크고 작은 피해가 발생하였으며 특히 국내에서 경주 및 포 항에서 규모 5.0 이상의 지진이 발생하여 많은 물질적 피해를 야기시켰다. 경주지진으로 인해 수계 파이프 배관이 손상되어 침수되는 사례가 보고되었으며 포항 지진에서도 도시가스 공급용 파이프 배관이 피해를 입은 사례도 보고되었다. 본 연구에서는 파이프라인의 내진성능평가를 위해 압착식 조인트가 적용된 파이 프라인의 곡관 요소의 반복하중 실험을 수행하였으며 실험 결과를 토대로 유한요소 해석 모델을 구축하였 다. 구축된 유한요소 모델에 실험과 동일한 반복하중을 적용하여 Quasi-Static 해석을 수행하였고 이 결과 를 실험결과와 비교하였다.
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손호영,주부석,전준태,소우빈,박성관 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2018 No.04
The curved beam has a complicated behavior compared to a straight beam due to torsional and warping. Therefor, in this study, eigenvalue analysis was performed for curved beam with different shape(I-shape, T-shape, box-shape) corresponding to the same value of the moment of inertia. As a result the curved beam with box-shape section had a larger natural frequency value than the other curved beam. Also, the dynamic analysis results showed that the largest result was obtained at 826.18MPa in the T-shape curved beam when the gyeongju earthquake was applied.
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