화재에 노출된 교량하부 강합성 구조물에 대한 열-구조 연성 병렬화재해석

윤성환,길흥배,이일근,김우석,박대효,Yun, Sung-Hwan,Gil, Heungbae,Lee, Ilkeun,Kim, Wooseok,Park, Taehyo 한국전산구조공학회 2013 한국전산구조공학회논문집 Vol.26 No.4

본 논문은 교량 하부에서 발생된 화재에 대한 강-콘크리트 합성구조의 전반적 국부적 손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 구성재료의 과도 비선형 열적 열역학적 특성이 고려된 열-구조 연성병렬 화재해석 기법이 제안되고, ANSYS solver와 연결되어 해석이 수행되며, 표준화재시험과 비교 검증된다. 검증된 해석기법을 통해 국내에서 발생된 부천고가교 합성구조에 대한 화재손상해석이 수행된다. 해석결과 강박스 거더의 하부 플랜지 및 복부의 경우 임계온도를 초과하였고 구조적 처짐과 변형 형상이 화재사고 결과와 비교적 잘 일치하였다. The objective of this research is to evaluate of global and local damage for steel-concrete composite structures under highway bridge exposed to fire loading. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, the proposed transient nonlinear thermal structure interaction(TSI) parallel fire analysis method is implemented in ANSYS. To validate the TSI parallel fire analysis method, a comparison is made with the standard fire test results. The proposed TSI parallel fire analysis method is applied to fire damage analysis and performance evaluation for Buchen highway bridge. The result of analysis, temperature of low flange and web are exceed the critical temperature. The deflection and deformation state show good agreement with the fire accident of buchen highway bridge.

폭풍파 및 파편 충돌에 대한 강판보강 콘크리트 패널의 복합적 수치해석

윤성환(Yun Sung-Hwan),박대효(Park Taehyo) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 A Vol.31 No.1A

본 논문에서는 폭발에 의한 폭풍파 및 파편 충돌하중을 받는 강판보강 콘크리트 패널의 충돌손상거동 수치해석이 수행된다. 폭발로 인해 발생되는 순간 동역학적인 충돌손상 메커니즘은 매우 복잡하며, 이에 대한 실험적 연구 또한 막대한 비용과 시설이 요구되기 때문에 explicit 유한요소해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 수치적 연구가 수행된다. 그러나, 단일의 수치해석기법을 적용하여 폭풍파 및 파편의 충돌에 의한 손상거동을 명확히 모사하기에는 한계가 있다. 따라서 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 Euler-Lagrange, SPH(smoothed particle hydrodynamics)-Lagrange 기법을 커플링하는 복합적 수치해석(multi-solver coupling) 기법이 제안된다. 제안된 해석기법과 2차원 축대칭 모델을 적용하여 강판보강 유무에 따른 콘크리트 패널의 충돌손상거동 해석이 수행된다. 수치해석 결과 무보강 콘크리트 패널의 경우, 파편 충돌에 의해 파쇄 및 관통이 발생되었고 강판보강 콘크리트 패널의 경우 강도 및 강성의 증가로 인해 관통이 발생되지 않았고 최대처짐 및 파편억제효과가 나타났다. 해석결과는 기존의 실험결과와 비교하여 잘 일치되었고 제안된 복합적 수치해석 기법은 충돌손상에 대한 보강성능을 평가하는데 효과적으로 적용가능하다. The impact damage behavior of steel-strengthened concrete panels exposed to explosive loading is investigated. Since real explosion experiments require the vast costs to facilities as well as the blast and impact damage mechanisms are too complicated, numerical analysis has lately become a subject of special attention. However, for engineering problems involving blast wave and fragment impact, there is no single numerical method that is appropriate to the various problems. In order to evaluate the retrofit performance of a steel-strengthened concrete panel subject to blast wave and fragment impact loading, an explicit analysis program, AUTODYN is used in this work. The multi-solver coupling methods such as Euler-Lagrange and SPH-Lagrange coupling method in order to improve efficiency and accuracy of numerical analysis is implemented. The simplified and idealized two dimensional and axisymmetric models are used in order to obtain a reasonable computation running time. As a result of the analysis, concrete panels subject to either blast wave or fragment impact loading without the steel plate are shown the scabbing and perforation. The perforation can be prevented by concrete panels reinforced with steel plate. The numerical results show good agreement with the results of the experiments.

과적차량에 의한 교량 상부구조 전도사고 분석

윤성환(Yun, Sung-Hwan),강상규(Kang, Sang Gyu),김기환(Kim, Ki Hwan) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

진동하는 층류부상화염에서 화염곡률 효과에 관한 연구

윤성환(Sung Hwan Yoon),박정(Jeong Park),권오붕(Oh Boong Kwon),윤진한(Jin Han Yun),길상인(Sang In Keel) 한국연소학회 2008 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.-

Experimental study is conducted to grasp effects of flame curvature on flame behavior in laminar lifted-jet flames. Nozzle diameters of 0.1 and 1.0㎜ are used to vary flame curvature of edge flame. Particularly lifted-flame height with the burner diameter of 1.0㎜ is quite different from that with jet similarity solution considering virtual origin. As a result the importance of curvature effects are recognized that there exist three types of edge flame oscillation. These edge flame oscillations are caused by radial conduction heat loss even at fuel Lewis numbers less than unity, by fuel Lewis numbers near or larger than unity with the help of appreciable radial conduction heat loss, and by buoyancy effects. These are confirmed by the analysis of oscillating frequencies.

비선형 정적해석을 이용한 철근 콘크리트 구조물 성능평가기법

윤성환(Yun, Sung Hwan),박대효(Park, Tae Hyo),이도형(Lee, Do Hyung) 한국콘크리트학회 2006 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.11

인삼농가의 재배방식 선택 결정요인 분석

윤성환(Yun, Sung Hwan),장동헌(Jang, Dong Heon) 한국지역사회학회 2020 지역사회연구 Vol.28 No.1

한국의 인삼은 약효와 품질의 우수성을 인정받고 있는 대표적인 약용작물이다. 그러나 인삼산업은 생산비의 상승과 재배농가의 고령화, 초작지의 부족 등 생산여건이 악화되고 있다. 또한 재배면적의 감소로 인하여 생산기반의 붕괴마저 우려되고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 인삼의 재배면적의 확대를 위한 방안의 하나로 직파재배의 활성화가 모색되고 있다. 그 동안 인삼 재배농가의 노력 등에 의해서 직파재배를 통한 인삼의 재배가 증가하고 있다. 이 연구는 직파재배에 의한 인삼의 생산 확대와 인삼 시장의 확대 가능성을 고려하여 직파재배 활성화를 통해 인삼농가의 생산비를 감소시키고 경쟁력을 확보하기 위해서 현재 직파재배 농가의 경영특성을 살펴보고, 어떤 요인들이 재배방식의 선택 결정에 영향을 주는지를 분석하였다. 이를 위해서 인삼을 재배하는 104농가를 대상으로 이식재배와 직파재배에 대한 영향 관계를 이항로짓분석을 통해 실증분석을 하였다. 분석결과, 인삼농가의 연령이 낮을수록 경작기술의 수준이 낮고, 전체경작 면적이 적을수록 직파재배를 선택할 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 따라서 신규 농가를 중심으로 낮은 기술력과 영세성을 극복하고 높은 소득을 기대할 수 있는 직파재배를 확대해 간다면 향후 인삼산업의 경쟁력도 향상 될 것으로 판단된다. Korean ginseng is a representative medicinal crop that is recognized for its medicinal properties and excellence in quality. The ginseng industry, however, is facing worsening production conditions, including rising production costs, an aging population of growers and a shortage of first planted fields. In addition, it is feared that the production infrastructure will collapse due to the reduction of the area of cultivation. Under these circumstances, the activation of direct seeding culture is being sought as a way to expand the cultivation area of ginseng. In the meantime, the cultivation of ginseng through direct seeding culture has been increasing due to the efforts of ginseng growers. This study examined the management characteristics of currently direct seeding farming households to reduce production costs of ginseng farmers and secure competitiveness by activating direct seeding culture in consideration of the possibility of expanding ginseng production by direct seeding culture and the expansion of the ginseng market, and analyzed which factors influence the decision of the selection of re-culture. To this end, 104 farms that grow ginseng were subject to empirical analysis through the Binary logit model on their impact on transplanting culture and direct seeding culture. According to the analysis, the lower the age of ginseng farmers, the lower the level of cultivation technology, and the smaller the total cultivation area, the more likely it is to choose direct seeding culture. Therefore, it is believed that the competitiveness of the ginseng industry will be improved in the future if direct seeding culture, which can overcome low technological prowess and small income and expect high income, is expanded, centering on new farms.

구속된 고강도 콘크리트의 구성모델

윤성환(Yun, Sung Hwan),박대효(Park, Tae Hyo) 한국콘크리트학회 2007 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11

성능영향인자 변화에 따른 철근 콘크리트 기둥의 거동

윤성환(Sung-Hwan Yun),최민철(Minchoul Choi),박대효(Taehyo Park) 한국콘크리트학회 2008 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.5

층류 동축류 제트화염에서의 화염진동에 관한 실험적 연구

윤성환(Sung Hwan Yoon),박정(Jeong Park),윤진한(Jin Han Yun),길상인(San In Keel),권오붕(Oh Boong Kwon) 한국연소학회 2012 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.44

층류제트 부상화염에서 열손실에 의한 자기진동에 관한 연구

윤성환(Sung Hwan Yoon),박정(Jeong Park),권오붕(Oh Boong Kwon),김정수(Jeong Soo Kim),배대석(Dae Seok Bae),윤진한(Jin Han Yun),길상인(San in Keel) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.3

질소 희석된 프로판 부상화염에서 열손실에 의한 자기진동을 기초로 화염안정화선도를 도출하기 위하여 노즐직경 0.3 ㎜, 1.0 ㎜에서 실험적 연구를 수행하였다. 예혼합화염에서 확산화염으로의 전도 열손실에 의한 자기진동 및 매연 복사에 의한 자기진동을 관찰하였다. 0.1 ㎐보다 낮은 주파수 성향을 띄는 열손실에 의한 자기진동은 제안된 메커니즘에 의해 잘 묘사되었고 반면 매연복사에 의한 자기진동은 O(0.1 ㎐)의 주파수 범위를 나타내었으며 제안된 메커니즘은 항온항습실 실험을 통해 입증하였다. 질소 희석된 프로판 부상화염에서 관찰된 열손실에 의한 자기진동의 특성화는 관련된 변수 및 스트라훌 수에 의해 잘 묘사되었다. We experimentally investigated lifted propane jet flames diluted with nitrogen to obtain flame-stability maps based on heat-loss-induced self-excitation. We found that heat-loss-induced self-excitations are caused by conductive heat loss from premixed flame branches to trailing diffusion flames as well as soot radiation. The conductive-heat-loss-induced self-excitation at frequencies less than 0.1 ㎐ is explained well by a suggested mechanism, whereas the oscillation of the soot region induces a self-excitation of lift-off height of the order of 0.1 ㎐. The suggested mechanism is also verified from additive experiments in a room at constant temperature and humidity. The heat-loss-induced self-excitation is explained by the Strouhal numbers as a function of the relevant parameters.