2016년 경주지진 발생한 이후 국내에서 판내지진의 빈도가 지속적 증가하고 있어 대형지진의 위험에 노출되어 있는 것으로 분석되고 있다. 2019년 행정안전부 내진보강대책 추진결과에 따르면 국내 공공시설물의 내진율은 67.2%에 불과해 지진재해 위험에 여전히 노출되어 있는 것으로 보여진다. 정부에서는 재난방재대책으로 2021~2025년 3조 5,543억을 투...
좌굴방지가새
에너지소산
지속가능성
조립 및 해체 용이
2
주관|
2022년 5월-2025년 2월
|68,341,000원
조립 및 해체가 용이한 지속가능한 좌굴방지가새 내진시스템 개발
최종 목표 : 조립 및 해체가 용이한 지속가능한 좌굴방지가새 내진시스템 개발
1차년도 목표 : 무용접 좌굴방재가새의 내진성능 검증을 위한 자료 수집 및 실험체 설계
세부연구내용
◆ 선행연구 조사를 통한 비좌굴가새 관련 자료 수집 및 국내ㆍ외의 성능수준 분석
◆ 국내ㆍ외 건축물 내진설계와 관련된 기준 비교ㆍ분석
◆ ASTM E8/E8M-16a의 금속재료 인장 시험편 규정에 따른 재료실험 수행을 통한 강재 선정
◆ 추후 실험 연구를 위한 무용접 비좌굴가새의 표준 실험체 설계
2차년도 목표 : 무용접 좌굴방지가새의 내진성능 평가를 위한 정적가력실험 및 유한요소해석 수행
세부연구내용
◆ 무용접 비좌굴가새의 내진성능을 평가하기 위해 KDS 41 17 00: 2019 건축물 내진설계기준에서 제시하는 가력프로토콜을 활용하여 정적가력실험 수행
◆ 비선형 동적해석을 위한 해석 모델 개발
◆ 정적가력실험 결과와 유한요소해석 결과 비교를 통한 결과값의 신뢰성 확보
◆ 심재와 조립 부재의 형상비 변수 설정을 통한 무용접 비좌굴가새의 최적형상 도출
3차년도 목표 : 건축물 Case Study를 통한 설계 프로세스 개발
세부연구내용
◆ 비선형 동적해석을 통한 무용접 비좌굴가새의 최적 설치 장소 및 개수 분석
◆ 성능중심 내진설계를 통한 건축물의 생애주기비용을 고려한 경제성 평가 실시
◆ 실무 활용을 위한 내진성능평가 및 보강기술 체계화를 통한 구조설계 프로세스 및 예제 작성
발전플랜트 시설의 안전성 확보를 위한 진동저감시스템 개발 및 극한하중에 대한 해석 및 설계기술 개발
본 과제는 원전·화력·가스발전 등 발전플랜트 시설의 지진·진동·고온 등 극한하중에 대한 안전성 확보를 위한 기술을 개발하는 연구임.
연구 목표는 발전플랜트 설비의 안전성 향상을 위해 진동저감시스템 개발 및 극한하중에 대한 해석 밀 설계 기술을 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 진동저감 시스템 개념 정립, 비선형 거동 예측 해석 모델 개발 및 실험 값 기반 검증, 유한요소 해석 프로그램 연동을 통한 비선형 동적 해석과 손상도 분석, 진동저감 유무에 따른 내진성능 평가 및 최적 설계방식 제안임. 기대 효과는 지진피해 저감 및 통합 내진성능평가시스템, 지속가능한 방재기술과 국내 기술수준 향상, 제작·보급 및 개보수 비용 절감, 특허등록 및 연구·교육 역량 강화로 이어짐.
발전플랜트 시설의 안전성 확보를 위한 진동저감시스템 개발 및 극한하중에 대한 해석 및 설계기술 개발
○ 진동저감 시스템 개념 정립
- 해외 진동저감 시스템 관련 연구에 분석
- 유사 시스템에 대한 실험 논문 분석
○ 진동저감장치의 비선형 거동 예측을 위한 해석 모델 개발
- 기존에 개발된 해석 모델 분석
- 모델개발의 실무 경험을 보유한 전문가 자문
- 재료 실험으로 얻어진 결과 값의 비교를 통한 타당성 검증
○ 진동저감장치의 개발 및 상세설계실시
- 진동저감 장치 설계 요건 적용 및 검토
- 설계검증을 위한 전문가 자문
○ 제안된 시스템의 거동 재현을 위한 해석 모델 개발 및 검증
- 유한요소 해석 프로그램 활용 정적 거동 재현 및 유사 시스템의 실험 값을 활용한 모델검증
- 파라미터 스터디를 통한 모델의 검증
○ 제안된 시스템 개발 및 요소 부품에 대한 성능 분석 및 개념 설계
- 제안된 시스템의 적용 가능성 여부 조사
- 설계의 타당성 검증을 위한 전문가 자문
○ 비선형 동적 해석을 위한 해석모델 개발
- 비선형 동적 해석 프로그램 연동
- 제안된 시스템을 해석 모델을 이용하여 적용
○ 극한하중에 대한 비선형 동적 해석 수행
- 해석 비용 및 시간절감을 위한 다중 해석 실시
- 각 모델별로 해석 결과 수집 및 데이터 정리
○ 비선형 해석결과 분석
- 시간변위이력, 배관시스템에 작용하는 하중 및 응력 측
- 하중-변위 곡선을 바탕으로 에너지 소산능력 평가
- 모델별 해석값 비교를 통한 진동저감시스템 유무에 따른 내진 성능 평가
○ 손상도 분석
- 배관시스템의 손상도 판정
- 제안된 시스템의 우수성 입증
○ 최적의 설계방식 제안
- 전문가들과의 협의를 통해 본 시스템을 장착한 구조물의 현장 설계 방안 마련
- 향후 도전과제 도출
발전플랜트 시설의 안전성 확보를 위한 진동저감시스템 개발 및 극한하중에 대한 해석 및 설계기술 개발
○ 진동저감 시스템 개념 정립
- 해외 진동저감 시스템 관련 연구에 분석
- 유사 시스템에 대한 실험 논문 분석
○ 진동저감장치의 비선형 거동 예측을 위한 해석 모델 개발
- 기존에 개발된 해석 모델 분석
- 모델개발의 실무 경험을 보유한 전문가 자문
- 재료 실험으로 얻어진 결과 값의 비교를 통한 타당성 검증
○ 진동저감장치의 개발 및 상세설계실시
- 진동저감 장치 설계 요건 적용 및 검토
- 설계검증을 위한 전문가 자문
○ 제안된 시스템의 거동 재현을 위한 해석 모델 개발 및 검증
- 유한요소 해석 프로그램 활용 정적 거동 재현 및 유사 시스템의 실험 값을 활용한 모델검증
- 파라미터 스터디를 통한 모델의 검증
○ 제안된 시스템 개발 및 요소 부품에 대한 성능 분석 및 개념 설계
- 제안된 시스템의 적용 가능성 여부 조사
- 설계의 타당성 검증을 위한 전문가 자문
○ 비선형 동적 해석을 위한 해석모델 개발
- 비선형 동적 해석 프로그램 연동
- 제안된 시스템을 해석 모델을 이용하여 적용
○ 극한하중에 대한 비선형 동적 해석 수행
- 해석 비용 및 시간절감을 위한 다중 해석 실시
- 각 모델별로 해석 결과 수집 및 데이터 정리
○ 비선형 해석결과 분석
- 시간변위이력, 배관시스템에 작용하는 하중 및 응력 측
- 하중-변위 곡선을 바탕으로 에너지 소산능력 평가
- 모델별 해석값 비교를 통한 진동저감시스템 유무에 따른 내진 성능 평가
○ 손상도 분석
- 배관시스템의 손상도 판정
- 제안된 시스템의 우수성 입증
○ 최적의 설계방식 제안
- 전문가들과의 협의를 통해 본 시스템을 장착한 구조물의 현장 설계 방안 마련
- 향후 도전과제 도출