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과제기본정보

지속 가능한 연약지반 역학적 특성 평가를 위한 Piezoelectronics의 실용화 연구1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 05CCTI-C042200-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 지속 가능한 연약지반 역학적 특성 평가를 위한 Piezoelectronics의 실용화 연구
주관연구기관 (주)다이크이엔씨[舊, (주)쓰리텍이엔지]
총괄연구 책임자 성명 이창수
소속 (주)다이크이엔씨[舊, (주)쓰리텍이엔지] 직위 부사장
전화번호 031-777-3233~6 FAX 031-777-3238
총 연구기간 2005-07-29 ~ 2007-07-28
당해연도 연구기간 2005-07-29 ~ 2006-07-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 246,000,000 14,000,000 90,000,000 104,000,000 350,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 *Piezoelectonics를 이용한 소형 액츄에이터와 센서를 개발하여 연약지반의 역학적 특성을 실시간과 지속적으로 측정할 수 있는 기술의 실용화
- 매설형 크로스홀 계측 : 피에조 액츄에이터와 센서를 부착한 알루미늄 채널을 관입장치를 이용하여 지반에 관입시켜, 전단파를 발생시키고 계측하여 깊이별 전단파속도를 측정 및 전단강도나 밀도 추정
- 인홀 탄성파 콘 계측 : 액츄에이터와 센서를 일반 콘에 장착하여 콘을 관입시켜가며 전단파를 계측하여 지반의 특성을 깊이에 따라 측정
최종목표 * 매설형 크로스홀 장비 및 인홀 탄성파 콘 모듈의 실용화 추진
- 매설형 크로스홀 계측 : 장비 제작과 검증을 통해 상품화를 위한 시제품 제작 완료, 제작 장비의 현장 검증실험 수행 및 현장시험을 위한 지침 제시. 상품화를 위한 실시계약 추진
- 인홀 탄성파 콘 계측 : 사용 콘관입시험기에 장착할 수 있는 인홀 탄성파 탐사 모듈의 시제품 제작 및 현장 검증실험 수행, 시제품 수준의 결과
연구내용 및 범위 *부품 개발과 실내 모형실험 및 현장 실험을 통한 검증

- 매설형 크로스홀 계측 : 점성토 모형 토조를 제작하고 토조에서 검증실험으로 시험기기와 시험방법을 확정하고, 현장 관입장치에 장착할 수 있는 장치를 개발하고 현장에서 관입과 실험에서 발생하는 제반 문제점의 해결 및 최종적으로 매설형 장비의 현장 시험 관련 지침 제시
→ 신소재 조사 : 지속적인 문헌 고찰과 인터넷을 통해 계속적으로 발전하는 피에조 관련 신소재 재조사. 최근 piezo-film 이라는 플라스틱 형태의 연성 재질의 피에조 소재가 개발되어 센서 적용성 확대
→ 모형토조 제작 : 연약지반을 모사한 토조를 제작하여, 부품개발과 보정(calibration)에 사용
→ 매설용 부품개발 및 시험 : 부품을 현장에 사용할 경우에 발생하는 기계적 전기적 문제점 도출 및 해결
a. 방수코팅 내구성
b. 전선 길이의 영향(노이즈 문제)
c. 관입에 수반되는 기계적 문제점
→ 관입 방법 연구 : paper-drain 관입기의 맨드렐과 같은 지중 삽입이 가능한 기존의 관입 장비에서 사용할 수 있도록 하는 장착 장치(채널)의 개발
→ 매설형 계측 현장 적응 : 다양한 현장에 이 계측 방법을 적용하고 평가 및 현장에서 적용하여 문제점을 도출하고 해결
→ 매설형 계측 가이드 라인 작성 : 다양한 현장에 적용한 결과로부터 현장 실험 지침 작성
- 인홀 탄성파 콘 계측 : 실내 모형 토조에서 2년에 걸쳐 부품의 개발과 콘에 장착하는 문제점을 해결하고, 3차 년도에 시작품을 제작하여 모형토조와 현장에서 검증실험을 통해 보완하여 시제품 제작
→ 콘 부품개발 : 콘에 장착할 수 있는 최적의 actuator와 sensor개발
→ 콘의 댐퍼 부품개발 : actuator로부터 cone의 rod를 통해 전달되는 noise 차단 장치 개발
→ 인홀 탄성파 콘 실내 시험 : 토조에서 성능 시험
→ 탐사콘 시작품 제작 : 개발된 부품을 조합하여 시작품 제작
→ 탐사콘 시운전 : 모형토조와 현장에서 탐사콘 계측 시행 및 평가
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 모형토조를 이용한 센서 개발 및 적용 점성토 모형 토조를 제작, 토조에 액츄에이터와 센서를 관입 시켜 현장 적용에서 예상되는 문제점 도출 및 시험기기와 시험방법 확정, 인홀 장비의 부품개발과 장착에 따른 문제점 해결
연구성과 기술적 기대성과 - 연약지반 강도변화를 지속적으로 계측할 수 있어 공정을 신속하고 안전하게 진행할 수 있어 공기 단축의 효과와 안전한 시공 보장
- 초연약지반에서 신속한 추가 재하나 장비의 기동 시점의 결정이 가능하므로 공기 단축 효과와 비용 절감 효과가 큼
- 인홀 탄성파 콘은 지반에 관입되는 순간마다 지반의 동적인 특성인 전단파 전파속도를 측정할 수 있어, 내진설계 및 내진 안전성 평가 분야에서 크게 활용 가능
사회 경제적 파급효과 - 빠른 속도로 발전하고 개발되는 신소재들을 건설 분야에 활용하여 정밀하고 안전한 시공의 기틀 마련 및 건설관련 이미지 재고
- 불균질하고 복잡한 지반의 거동을 실시간으로 측정할 수 있어 연약지반 관련 시공 안전성 향상 기대
활용방안 - 신속한 설치와 미세한 범위까지 정밀한 측정이 장점이기 때문에 연약지반의 강도 및 특성 변화 계측분야에 적용할 수 있음
- 준설토 투기장과 같은 초연약지반의 자중압밀 효과 검증에도 사용할 수 있는 유일한 장비라고 할 수 있음
- 개발된 매설형 장비는 즉각적으로 실용화가 가능하기 때문에 연구사업 종료 후 실시기업을 선정하여 실시계약 추진(통상권 부여)
- 기존 콘에 부착할 수 있도록 개량한 인홀 탄성파콘을 검증과정을 통해 보급제품으로 개량한 후, 기존 콘에 부가적으로 장착할 수 있는 보급제품을 실시계약을 통해 선정된 실시기업을 통해 판매
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 실시간 측정 지속가능한 측정 피에조세라믹 연약지반 역학적 특성
영문 realtime measurements sustainable measurements piezo-electronics soft soils mechanical properties
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 0857_Piezoelectronics의 실용화를 위한 현장실험 연구.pdf   다운로드

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