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김학준 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1
극한지 상태에서 장거리 파이프라인의 건전성을 평가하기 위해서는 진동현식 변형률 게이지를 120°각도로 3개를 설치하여 계측을 수행하는 것이 일반적이다. 국내의 경우에는 기후 여건으로 극한지에서 사용 가능한 변형률 게이지에 대한 연구가 전무한 실정이다. 외국에서는 극한지용의 상용화된 게이지가 있으나 고가(개당 100만 원 이상)이어서 장거리 계측에는 상당한 비용 지출이 예상된다. 극한지(-40℃)에서 사용 가능한 게이지를 개발하기 위해서는 게이지의 신뢰성 검증이 필수적이다. 김학준과 박찬(2008)은 상온에서 일축압축시험기를 이용한 진동현식변형률 게이지의 신뢰성 검증 방법을 제시하였다. 그러나 극한지를 통과하는 파이프라인의 안정성 평가에 사용될 게이지의 신뢰성 검증에는 극한지 모사가 가능한 실험 환경(최저 .40℃)을 갖춘 압축시험기가 필요하다. 게이지의 신뢰성을 극한지 상태에서 실험하기 위해서는 대형 동결 챔버를 활용하거나 혹은압축시험이 수행되는 특정 부분만 냉동시킬 수 있는 동결 셀의 개발이 필요하다. 동결 챔버를 활용할 경우에는 저온 환경 개발을 위한 추가 비용 지출이 필요하지 않다는 장점이 있으나 저온용 압축시험기를 사용하여야 하며 압축시험기 자체가 온도에 대한 영향을 받으므로 시험기에 대한 온도 보정을 해주어야 한다는 단점이 있다. 따라서 압축시험기 자체는 상온을 유지하고 게이지에 대한 시험이 수행될 부분만 영하의 온도 조건을 가할 수 있는 극한지 거동 동결 셀의사용이 더 신뢰성 있는 시험 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 동결 셀의 규격과 최대 재하하중은 변형률게이지 시험용 시료의 크기와 재료의 재질을 고려하여 결정해야 한다. 파이프라인과 변형률게이지의 재질이 강철이므로 향후 실험에서는 그림 1과 같이 이들과 열팽창계수가 동일한 강철로 만든 시료를 사용하여 변형률게이지에 대한 신뢰성 시험을 실시할 예정이다. 극한지 상황과 시료의 재질을 고려했을 때 압축시험기의 최대 재하하중은 최소 100톤, 동결 셀의 최저온도는 .40℃(최고 온도 100℃), 동결 셀의 온도 오차는 변형률 게이지의 정밀도를 고려하여 ±1℃, 동결 셀의 규격은 직경 70mm, 높이 140mm의 원주 시료를 수용할 수 있도록 약 380x400x400H mm로 설계되었다. 그림 2는 동결 셀 압축시험기의 설계도면 및 제작이 완료된 시험기를 보여주고 있으며 현재는 국가연구시설 장비진흥센터에 등록을 완료한 상태이다(등록번호 NFEC-2015-12-206758). 구축된 동결 셀 압축시험기를 이용한 실험 방법은 먼저 전기저항식 변형률게이지를 이용하여 온도를 고려한 금속 시편의 탄성계수를 산정한다. 다음은 국내외에서 상용화되어 있는 진동현식 변형률게이지를 금속 시편에 4개(2set x 2개)씩 대칭되게 부착한 후 +30 ~ .20℃의 온도범위에서 게이지의 신뢰성을 검증하고자 한다. 상용화된 변형률게이지를 검증함과 동시에 극한지에서 사용 가능한 진동현식 변형률 게이지를 제작할 계획이며 +30 ~ .40℃의 온도 범위에서게이지의 신뢰성을 검증하기 위하여 동결 셀 압축시험기를 최대한 활용할 계획이다.
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알칼리성 용액에서 Pt과 PbO₂전극에 대한 Iodide의 Cyclic Voltammetry
김학준 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1984 硏究論文集 Vol.2 No.-
0.1N KOH 전해질중에서 백금과 이산화납전극에 대한 요오드이온의 전극반응을 삼각파 전위주사법으로서 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 백금전극에서는 0.45와 1.15V vs. S.C.E에서 I₂와 IO₃??가 생성되는 산화피이크가형성되었다 이산화납전극에서는 0.8, 1.3과1.85V vs S.C.E에서 세개의 산화피이크가 나타나며, 이는 I₂와, IO??와 IO₃??가 생성되는 전극반응에 기인하는 것이다. The oxidation of iodide at platinum and lead dioxide electrodes in 0.1N KOH electrolytes were investigated using the cyclic voltammetric technique. Results are summarized as following; At platinum electrode the formations of I₂ and IO₃?? occured on 0.45 and 1.15V vs. S.C.E., respetively. At lead dioxide electrode three anodic peaks of I₂,IO?? and IO₃??was formed on 0.8, 1.3 and 1.85V. vs. S.C.E., respectively.
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박인수,김학준 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1984 硏究論文集 Vol.2 No.-
이원세공고분자수지인 Amberlite XAD-2, XAD-4, XAD-7, 그리고 Amberlyst 15 충전층에서 CO₂의 확산계수 및 분산계수를 추산하기 위하여 선형흡착이론을 만족하는 저농도에서 펄스-응답의 모멘트를 해석하였다. 흡착열은 XAD-2<XAD-4<XAD-7<Amberlyst 15의 순서였다. 마이크로세공확산의 활성화에너지의 크기도 흡착열의 크기와 같은 순서였다. XAD-2의 경우, 마크로세공의 겉보기굴곡도는 1보다 작은 값인 0.8 이었으며, 이는 마크로세공에서 기상확산과 경쟁적으로 표면확산이 일어남을 시사한다. In order to estimate diffusion coefficient and axial dispersion coefficient of CO₂ in fixed bed of Amberlite XAD-2, XAD-4, XAD-7,and Amberlyst 15, we analysed moments of the pulse-response in the range of low concentration obeying the linear adsorption theory. The series of the heat of adsorption and the activation energy of micropore diffusion obtained from the first absolute moment and the second central moment were found to be XAD-2<XAD-4<XAD-7<Amberlyst 15. In the case of XAD-2, apparent tortuosity factor in macropore was found to be 0.8, less than unity. This indicates that surface diffusion takes place with gas phase diffusion compatatively in macropore.
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토사터널의 일차 라이닝에 작용하는 하중 예측 사례 연구
김학준 사단법인 한국터널지하공간학회 2004 한국터널지하공간학회논문집 Vol.6 No.1
Prediction of lining loads is one of the key issues to be addressed in the design of a tunnel. The validity of the existing design methods is reviewed by comparing the loads calculated using the methods with the field measurements obtained from several tunnels in Edmonton, carada. However, the existing methods are determined not to be fully satisfactory for the prediction of primary lining loads. To account for the stress reduction occurring prior to lining installation, the stress reduction factor is used coupled with an analytical solution for calculation of lining loads. Typical values of dimensionless load factors nD/H for tunnels in Edmonton are obtained from parametric analyses and presented in a table. The loads calculated using the proposed method are compared with field measurements collected from tunnels in Edmonton to verify the method. The method can be used for other tunnels if the tunnels are built in stiff or dense soils, where good ground control is accomplished during the tunnel construction. 터널 하중을 예측하는 것은 터널 설계에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 캐나다 에드몬턴시의 여러 터널로부터 측정된 계측자료와 기존에 존재하는 설계방법을 이용하여 계산된 터널 하중의 비교를 통하여 기존 설계방법들의 정확도를 검토하였다. 그러나 기존의 방법들은 터널 하중을 예측하는데 만족하지 못한 결과를 보여 주었다. 일차 라이닝의 설치 이전에 발생하는 응력감소 인자를 구한 후, 기존의 설계방법을 결합하여 터널 하중을 예측할 것을 제안하였다. 에드몬턴시에 건설된 터널에 대한 무차원 하중 인자인 nD/H값이 도표로 제시되었다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 제안된 방법으로 계산된 터널 하중과 계측 값을 비교하였다. 다른 지역 터널의 경우, 비교적 견고 (stiff)하거나 조밀 (dense)한 흙으로 구성된 지반에 터널이 건설될 경우에는 제안된 방법을 사용할 수 있다.
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