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[국내논문] IoT를 활용한 흔들림 방지 버팀대의 내진설계에 관한 연구
A Study on the Seismic Resistance Design of Sway Brace Device using Internet of Things 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.31 no.1, 2017년, pp.58 - 62  

탁성인 (가천대학교 일반대학원 설비.소방공학과) ,  유봉근 (한국방진방음 주식회사) ,  손봉세 (가천대학교 설비.소방공학과)

초록
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국내에서도 내진설계의 필요성이 점차 증대되고 있다. 그 중에서도 비구조요소인 소화배관의 흔들림 방지 버팀대에 관한 연구가 계속되고 있다. 이에 본 연구에서는 흔들림 방지 버팀대의 하중 시험을 통하여 유효한 범위를 측정하였다. 그 결과, 하중 0에서부터 18.5 kN까지 설계안전 범위로 측정되었으며 최대 29.4 kN에서도 흔들림 방지 버팀대의 구조 및 성능에 이상 없이 정상 작동하였다. 또한 사물인터넷의 환경을 이용하여 센서노드로부터 데이터를 전송받아 유효 하중범위 안에서 추출과 예측단계를 거쳐 재난정보를 수신케 하는 모니터링 시스템의 모듈을 구성하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There is a growing need for seismic resistance design. But it is controversial that standards of sway brace device in non-structural elements for buildings like pump waterway is vary widely. Therefore, in this study to get a valid range of sway brace device in seismic resistance design, using load t...

Keyword

#Internet of Things   #Seismic Resistance   #Sway Brace Device  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 공간의 제한 없이 일상 속에서 자유롭게 네트워크를 통한 시설물 관리의 가능성을 기본으로 하는 이 IT 기술은 System on the Chip (SoC), Radio Frequency Identification Tag (RFID Tag), Ubiquitous Sensor Network (USN) 등을 바탕으로 각종 시스템의 실시간 제어 및 관리가 가능하게 한다.(3) 본 연구에서는 소방시설의 내진설계 대상 중 흔들림 방지버팀대의 인장시험을 바탕으로 내진설계의 적용이 가능한 IoT 환경을 제시한다.

가설 설정

  • 흔들림 방지 버팀대가 지지하는 배관의 실제 지진현상은 무수히 많은 방향에서 지진력이 작용할 것이나, 공학적으로는 수평 2방향 및 필요한 경우 수직방향을 포함하는 3방향의 정의만으로 해석이 가능하다고 본다. 본 연구는 흔들림 방지 버팀대의 길이방향에 대해 인장 또는 압축하중만이 작용하게 된다고 가정하여 이에 대한 검증을 수행하는 방식으로 진행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지진에 의한 소방시설의 피해로 인한 파손은 어떤 2차피해를 입히는가? 지진에 의한 소방시설의 피해 사례를 살펴보면 소화전설비의 배관 파손, 배관의 변형 및 손상, 서로 다른 흔들림에 의한 배관의 위치 차이 발생, 플랜지 이음의 파손과 같다. 이러한 파손의 영향은 비단 화재의 조기진압의 실패 뿐 아니라 스프링클러헤드의 오작동 및 이에 따른 누수에 의하여 살수피해가 예상되기도 한다. 또한 지진 발생으로 수계 소화 설비뿐만 아니라 큰 직경 배관이나 덕트가 횡진동이 발생하여 작은 직경 및 덕트에 해당하는 소구경 관의 파손을 일으킬 수도 있다.
내진설계란 무엇인가? 내진설계란, 이러한 지진 발생 시 건축물이 받는 지진영향력이 해당 건축물 혹은 시설물에 최소한으로 미치게 하는 설계로 정의된다. 국민안전처에서 제공하는 소방시설의 내진설계 기준에 의하면 내진배관은 작용하는 지진력에 대하여 버팀대로 구조부재에 단단히 연결시키고 버팀대가 이를 지지하는 방식을 의미한다.
지진에 의한 소방시설의 피해사례는 무엇인가? 지진에 의한 소방시설의 피해 사례를 살펴보면 소화전설비의 배관 파손, 배관의 변형 및 손상, 서로 다른 흔들림에 의한 배관의 위치 차이 발생, 플랜지 이음의 파손과 같다. 이러한 파손의 영향은 비단 화재의 조기진압의 실패 뿐 아니라 스프링클러헤드의 오작동 및 이에 따른 누수에 의하여 살수피해가 예상되기도 한다.
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참고문헌 (7)

  1. J. H. Kim, D. E. Kang and T. J. Kim, "Seismic Design of High-rise Buildings", Review of Architecture and Building Science, Vol. 54, No. 10, pp. 32-36 (2010). 

  2. J. M. Hong, "Seismic Design for Non-structural", The Society of Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, Proceedings of 2012 Annual Conference, pp. 289-304 (2012). 

  3. W. J. Joe, M. L. Jiang and K. J. Jeong, "An M2M/IoT Based Smart Data Logger for Environmental Sensor Networks", Journal of KIISE : Computing Practices and Letters, Vol. 20, No. 1, pp. 1-5 (2014). 

  4. K. K. Chang, Y. C. Lim and D. W. Seo, "Comparison of Building Code for Design of Non-structural Elements for Buildings", Journal of the Architectural Institure of Korea Structure & Construction Vol. 29, No. 1, pp. 23-30 (2013). 

  5. National Fire Protection Association, "NFPA 13 - Standard for the Installation of Sprinkler Systems" (2016). 

  6. Ministry of Public Safety and Security, "Explanation of the Fire Protection System's Seismic Resistance Design 2016" (2016). 

  7. S. I. Thak, "A Study of Collapse - Disaster Symptom Management System based on Heat Degradation and Excessive Overload Beyond Design Load", pp. 14-18 (2013). 

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