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유전체분리판 전기집진기의 도시철도 승강장 내 초미세먼지 제거 실증 평가
김세훈,방주엽,이재근,박민찬,김창욱,김흥렬,김종원,김치광 한국도시철도학회 2020 한국도시철도학회논문집 Vol.8 No.4
The concentration of ultra fine particles (PM2.5) inside the underground subway station is greatly affected by the outdoor PM concentration. It is necessary to remove ultra fine dust by installing an air purification facility with high dust collection efficiency and low pressure drop. In this study, an high efficiency electrostatic precipitator(ESP) with a dielectric separator is designed and evaluated. The dielectric separator can prevent short circuit between electrodes and improve the dust collection performance by increasing the strength of the electric field and the dust collection area by electric polarization. The result of the demonstration facility installed at Busan Minam Subway station without replacing the fan motor of the existing air handling unit shows that about 40% of the concentration of PM2.5/PM10 in the platform is removed during the subway operation hours. The collected dust is automatically removed to be possible to use for a long time. 도시철도 지하역사 내 초미세먼지(PM2.5) 농도는 외기농도에 크게 영향을 받으므로 외기를 도입하는 공기조화기에 높은 집진효율과 낮은 차압 구조의 공기정화설비를 설치하여 초미세먼지를 제거할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존 지하역사에 설치된 공기조화기에 설치가 가능하고, 초미세먼지 제거효율이 높으며, 낮은 압력손실을 가지며, 자동세정이 가능한 유전체분리판 전기집진기를 개발하였고, 부산 미남역사에서 실증 설치하여 초미세먼지 제거 특성에 대해 연구를 수행하였다. 유전체 분리판은 전기집진기 내에서 전극 간 단락을 방지할 수 있으며, 전기적 분극에 의해 전기장의 세기와 집진면적을 증대시켜 집진성능 향상이 가능하다. 부산 도시철도 미남역에서 공기조화설비의 팬모타 교체 없이 본 연구 개발품을 적용한 실증설비의 연구결과는 지하철 운행시간 중 승강장 내 PM2.5/PM10 농도의 약 40%가 제거되었으며, 포집된 먼지는 자동세정이 가능하여 장시간 사용이 가능하였다.
정적하중입력/변위출력관계를 이용한 단경간 교량의 유한요소모델개선기법:실내실험검증
김세훈,구기영,이종재 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.3
본 연구는 단경간 교량의 정적하중입력/변위출력관계를 이용한 새로운 교량 유한요소모델 개선 방법을 제안하였고, 실내 모형교량 실험을 통해 검증하였다. 기존의 유한요소모델개선기법은 실험으로부터 얻어진 모드계수와 유한요소모델로부터 예측된 모드계수가 유사해지도록 유한요소모델을 개선하는데, 이 과정에서 구조계의 질량행렬에 대한 가정을 필요로 한다. 제안된 기법은 질량행렬을 가정하지 않고, 오히려 질량행렬 추정을 가능하게 하는 장점을 가진다. 제안된 기법은 두 단계로 구성된다. 첫째, 정적 하중입력-변위응답으로부터 강성행렬을 개선하고, 둘째, 실측된 고유진동수를 이용하여 질량행렬을 개선한다. 실험검증을 위하여 실내 모형교량을 제작하였고, 제안된 기법을 이용하여 모형교량의 탄성계수를 추정하였으며, Universal Testing Machine으로 부터 얻어진 탄성계수와 비교하였다. 또한 기존의 유한요소모델개선기법으로 추정된 탄성계수와 비교하였다. 실험의 결과들로부터 제안된 기법이 합리적으로 탄성계수와 질량밀도를 추정하는 것이 관찰되었고, 기존의 유한요소모델개선기법은 고차모드를 사용했을 때 상대적으로 큰 오차를 주는 것이 관찰되었다. 추가적으로 유한요소모델링 오차에 대하여 토의하였다. This paper presents a laboratory validation of a new approach for Finite Element Model Updating(FEMU) on short-span bridges by combining ambient vibration measurements with static load input-deflection output measurements. The conventional FEMU approach based on modal parameters requires the assumption on the system mass matrix for the eigen-value analysis. The proposed approach doesn't require the assumption and even provides a way to update the mass matrix. The proposed approach consists of two steps: 1) updating the stiffness matrix using the static input-deflection output measurements, and 2) updating the mass matrix using a few lower natural frequencies. For a validation of the proposed approach, Young's modulus of the laboratory model was updated by the proposed approach and compared with the value obtained from strain-stress tests in a Universal Testing Machine. Result of the conventional FEMU was also compared with the result of the proposed approach. It was found that proposed approach successfully estimated the Young’s modulus and the mass density reasonably while the conventional FEMU showed a large error when used with higher-modes. In addition, the FE modeling error was discussed.