[건설재료실험] 자성 콘크리트
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- 목차
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1. 계획 및 일정
2. 중간발표 이후
3. 자성콘크리트의 정의
4. 자성콘크리트의 응용
5. 자성콘크리트의 제작
6. 프로젝트 진행후
7. 참고문헌
- 본문내용
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1. 자성콘크리트의 정의
일반적인 콘크리트 배합시 자철석의 함유량을 높여 타설된 콘크리트가 자성을 띄게 되는 것
여기서 자철석이란 마그네타이트라고도 하며 화학성분은 Fe3O4이다. 흔히 티탄을 함유하는데, 그 함량이 6%에 달하는 경우도 있다. 이는 주로 티탄철석이 혼재하기 때문이며, 그 밖에 망간 ·인·마그네슘 등을 함유하는 경우도 있다. 순수한 것은 72.41%의 철분을 함유한다. 특성으로 굳기는 5.5∼6.5, 비중은 4.9∼5.2이다. 산소 중에서 가열하면 220℃에서 적색 산화철 Fe2O3로 변하지만, 자성이나 결정구조에는 변함이 없다. 따라서 콘크리트 타설 후 양생시 발생하는 수화열에도 자성에는 변함이 없게 된다.
2. 자성콘크리트의 응용
가. 개괄적인 활용범위
첫 번째로 내진설계 시 사용되는 댐퍼를 MR 댐퍼로 치환하여 전력 공급 없이 사용 가능하게 되며 댐퍼의 성능 또한 증가시킬 수 있다.
두 번째로 콘크리트의 변형을 자력측정기 가우스미터를 통해 읽어낼 수 있다. 콘크리트의 변형이 일어나면 배치된 자력 측정기를 통해 변형을 실시간 계측할 수 있다.
세 번째로 현재 실현 가능성은 거의 없지만 자력의 인력, 척력을 활용한 운송수단을 만들 수 있을 것이다. 자기부상열차의 경우는 레일이 초전도체로 되어있어 극의 변환을 통해 이동하게 되어 있다. 하지만 자성 콘크리트가 어떤 일정한 자성을 띄워주므로 차량같은 운송수단에서 극을 때에 따라 변화시켜 준다면 새로운 운송수단으로써 사용 가능 할 것이다. 현재의 자동차에 응용을 해본다면 차량 하부에 차량 운전시 발생되는 전기를 통해 전자석을 만들어 차량에 부력을 제공하여 마찰력 감소를 통한 연료절감 효과를 기대할 수 있을 것이다.
나. 내진 System
1) 원리
기존의 전력을 이용하여 사용되는 댐퍼 대신에 MR 댐퍼를 사용하여 공급되는 전력을 자체 충당하고 성능을 향상시키는 방법이다.
먼저 사용하려는 댐퍼의 내부와 자기장의 영향을 살펴보자.
이 댐퍼의 지배 관계식은 다음과 같다.
이때의 가정은 MR유체의 자기장 의존 특성이 Bingham-plastic 거동과 유사하다는 것이다.
위 식에서 은 MR유체의 자기장 의존 특성에 의한 댐핑력을 나타내며 그 값은 다음과 같다.
: 피스톤 헤드의 단면적
: 피스톤 로드의 단면적
: 자극의 길이
: 피스톤헤드와 케이싱 사이의 간극
: 공급 전류에 대응하는 자기장 강도
- 참고문헌
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1. 박찬호, 전도영 “MR 댐퍼의 시간 지연을 고려한 ON/OFF식 진동제어
(ON/OFF Vibration Control Considering The Time Delay of The MR Damper) ” 대한기계확회 1997년도 추계학술대회논문집 A pp. 566~572
2. 전규석(2006) “MR유체의 동특성"
3. 남윤주, 박명관 “MR댐퍼의 전자기적 설계”
4. 한국전산원(2006) “2005년도 USN현장시험 결과보고서”
5. 권순욱 “유비쿼터스 센서네트워크 기술과 RFID 기술의 건설산업 활용방안”
6. 이재현, 박광호, 윤석현, 백준홍(2006) “RFID/USN 기술을 이용한 건설재해 저감방안에 관한 연구” 대한건축학회 학술발표대회논문집 제26권 제1호(통권 제50집)
7. 송우석, 차맹규, 장안진, 유기윤(2006) “RFID를 이용한 건물붕괴지역에서의 능동형 태그 위치탐지 가능성에 대한 연구” 한국GIS학회 2006 추계학술대회 pp. 111~118
8. 한재구, 이민우, 권순욱, 조문영(2004) “건설공사 마감자재 모니터링시스템 개발을 위한 RFID 인식능력실험” 대한건축학회 학술발표논문집 제24권 제2호
9. 주현태, 김경훈, 김경환, 김재준 “건설현장에서 RFID 기술의 적용성에 관한 연구”
10. 배기선, 이성복(2007) “건설분야에서의 RFID/USN의 활용현황” 대한건축학회 학술발표대회 논문집 제27권 제1호(통권 제51집) 2007.10.26~27
11. 정찬국, 정형조, 최강민, 이인원(2006) “스마트 수동 제어 시스템을 이용한 면진 건물의 내진 성능 개선” 한국지진공학회 논문집 제10권 제6호 (통권 제52호) 2006년 12월, pp37~46
12. (사)한국물가정보 12. http://www.kpi.or.kr/12.
13. 태평양금속 13. http://www.pmc.co.kr/13.
14. http://www.nammiro.com/community.php?code=tra
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