Research

매질에 따른 건물 파편의 도비 현상 연구

수행기간: 2017.6 ~ 2019.12, 주관기관: 국방과학연구소(ADD)

탄약고 건설을 계획하거나 작전 중 폭파 지점으로부터의 안전거리 설정할 때는 IBD (Inhabited building distance)를 고려하여야 한다. IBD란 포탄이 폭파되는 위치와 비군사적인 목적으로 사용되는 거주지역 간의 최소 거리를 의미한다. 안전거리는 많은 요인에 의해서 좌우된다. 건물이 폭파가 되면 화염, 충격파, 폭풍파 같은 요인들이 사람에게 위협이 된다. 또한 건물이 폭파되면 무수히 많은 파편이 발생한다. 파편이 사람 또는 시설에 충돌하게 되면 또다른 피해가 발생할 수 있다. 대부분의 연구는 파편의 1차 충격에 의한 연구가 진행되었다. 하지만 파편은 지면과 충돌 뒤 구르거나, 다시 튀어오를 수 있다. 어떠한 물체가 매질과 충돌한 뒤 다시 튀어오르는 현상을 도비라고 한다. 도비된 파편은 이동거리 뿐만 아니라 위험성도 증가시킨다. 하지만 대부분의 파편 연구에서는 도비가 고려되지 않거나 도비가 고려된다고 하여도 간단한 수식으로 도비를 고려하고 있는 실정이다. 지면의 매질과 종류는 고려하지 않고, 파편의 초기 조건을 통해서만 도비 후 파편의 속력과 각도가 예측되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 매질의 종류와 조건에 따라서 파편의 이동거리에 대한 연구가 진행되었다. 모래의 구성, 온도, 함수비에 따라 철구의 도비 실험이 진행되었다. 그리고 콘크리트에서도 철구 도비 실험이 진행되었다. 동일한 초기 조건에서 ANSYS Explicit Dynamic를 통해 도비 해석이 진행되었다. 실제 파편의 초기 속도와 방출 각도를 초기 조건으로 하여 도비 후의 속력과 각도가 해석을 통해 예측되었다. 그리고 레이놀즈수에 따른 항력을 고려한 비행 공식과 해석된 결과값들을 MATLAB을 통하여 계산되었다. 이를 통해 매질으 종류와 조건에 따른 파편의 이동거리가 연구되었다.

POD 구조체의 피로해석모델 개발 및 구조적 안정성 분석

수행기간: 2018.2 ~ 2018.7, 주관기관: 한화시스템

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