초록 ▼

1. 최종목표
본 연구에서는 진동원으로부터 전파되는 진동을 지반경로상에서 차단할 수 있는 방진패드를개발하는데 그 최종목표를 둔다. 또한, 효율적이고 충분한 진동차단효과를 가지는 채움재를개발하여 방진벽을 설계 시공하기 위해서는 진동차단의 효과를 방진벽의 규모 및 채움재의 종류에 따라 정성적, 정량적으로 분석이 필수적으로 요구된다.
· 방진재료의 분석
- 개발재료의 성능분석
- 재료개선 연구
· 재료의 개발
- 재료의 개발
- 내구성 향상
· 개발재료의 경제성 검토
- 경제성 확보

1. 최종목표
본 연구에서는 진동원으로부터 전파되는 진동을 지반경로상에서 차단할 수 있는 방진패드를개발하는데 그 최종목표를 둔다. 또한, 효율적이고 충분한 진동차단효과를 가지는 채움재를개발하여 방진벽을 설계 시공하기 위해서는 진동차단의 효과를 방진벽의 규모 및 채움재의 종류에 따라 정성적, 정량적으로 분석이 필수적으로 요구된다.
· 방진재료의 분석
- 개발재료의 성능분석
- 재료개선 연구
· 재료의 개발
- 재료의 개발
- 내구성 향상
· 개발재료의 경제성 검토
- 경제성 확보
2. 개발내용 및 결과
점탄성재료인 천연고무(NR, Natural Rubber)의 고무시편에 대하여 비공진법의 한방법인 임피던스법(Impedance Method) 으로 손실계수를 측정한 결과 측정주파수대역내의 전 주파수대역에서 손실계수를얻을 수 있었다. 비공진법 손실계수 측정시험에서 가진주파수가 높아지면 동적강성은 저하되며 그 원인은 가진주파수 증가에 대하여 감쇠에 의한 동적강성은 일정한 수준을 유지하나, 동적강성의 실수값인 탄성에 의한 동적강성이 저하되기 때문이며, 이는 가진 및 진동측정을 위한 측정지그와 시편의 질량과 점탄성재료의 탄성 및 점성에 의하여 공진이 발생하기 때문으로 판단된다.
탄성에 의한 동적강성과 점성에 의한 동적강성이 같아지는 값에서 동적가진력과 발생하는 변위간에는 45。 의 위상각이 발생하며, 이때 손실계수가 1 이 됨을 알 수 있다. 이는 손실계수가 1 보다도크면, 동적강성에서 탄성의 기여도보다는 점성에 의한 기여도가 큼을 의미한다.
탄성에 의한 동적강성과 점성에 의한 동적강성이 같아지는 값에서 동적가진력과 발생하는 변위간에는 45。 의 위상각이 발생하며, 이때 손실계수가 1 이 됨을 알 수 있다. 이는 손실계수가 1 보다도크면, 동적강성에서 탄성의 기여도보다는 점성에 의한 기여도가 큼을 의미한다.
점탄성재료인 고무시편을 이용하여 비공진법과 공진법으로 동적강성 및 손실계수를 구한 결과, 두측정결과의 차이는 약 10% 수준이었다. 시험을 진행하는 과정에서 가진 및 진동측정장치의 상태와 측정대상물인 고무시편의 상태가 측정결과에 큰 영향을 줌을 알 수 있으며, 이러한 영향을 최소화하기위해서는 가능한한 단순한 시험장치를 적용해야 할 것으로 판단된다.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
본 연구는 진동전파 경로상에서의 방진벽에 의한 진동전파차단을 연구하기 위한 것으로, 이를 위해서는 지반동역학에 관한 이론 및 실험에 관한 지식과 함께, 채움재의 개발을 위한 재료개발을 위한 지식이 복합적으로 필요하다. 특히 재료의 개발은 막대한 생산비 및 경험이 필요하여 이를 대신해 줄 수있는 경험있는 업체와의 공동연구는 아주 바람직한 것이다.
○ 경제적 성과
해당 엔지니어링 기술의 확보와 함께 채움재의 개발을 목적으로 하므로, 본 과제의 성공적 수행을 통해 기술의 자립 뿐 아니라 장차 해외로의 기술수출에 의하여 우리나라의 경제발전에 도움이 될 것이다. 더구나 새로운 채움재의 개발이 가능하다면 이것은 기술의 자립 뿐 아니라 장차 해외로의 기술과함께 자재의 복합적 수출을 통해 우리나라의 경제발전에 이바지하게 될 것이다.
○ 활용성과 등
진동문제의 해결을 위한 다양한 진동차단방법 연구는 앞으로 긴기간동안 계속되어질 전망이다. 이들중 진동전파경로에서의 진동차단연구는 수진점 및 진동원에서의 연구에 비해 초기단계로, 본 연구과제를 통해 이론적 연구 뿐 아니라 실무에서의 적용을 위한 실용연구도 활발해질 수 있을 것으로 충분히예측된다.
4. 향후추진계획
진동민원해결, 반도체공장의 경우와 같이 제품의 생산성 향상을 위해서는 진동을 필수적으로해결되어야 하는 경우가 빈번히 발생되고 있으며, 도로교통진동, 지하철진동, 건설진동 등,진동발생을 제어하기가 어려운 경우, 수진점에서 진동유입을 방지하는 방법 또는 진동전파경로에서 진동을 차단하는 방법을 사용하게 된다. 특히 현재 건설중에 있는 고속철도의 경우기존에 건설된 건물에 미치는 진동영향을 줄이기 위해서는 지반전파 경로 대책이 필수적인장소가 발생하게 될 것이다. 따라서 본 연구과제를 통해서 개발될 진동전파 경로에서의 진동차단재는 잠재해 있는 수요의 창출을 유도하게 될 수 있을 것으로 사료된다.

목차 Contents

• 3. 과제별 세부 집행내역(과제별 작성) ...1
• Ⅰ. 조성 금액 ...1
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...1
• 최종보고요약서(초록) ...3
• 목 차 ...5
• 제 1 장 서론 ...6
• 제 1 절 기술개발개요 ...6
• 제 2 절 기술개발의 중요성 ...6
• 제 3 절 기술개발목표 ...8
• 3.1 개발목표 ...8
• 3.2 개발내용 및 범위 ...8
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ...10
• 제 1 절 과제개발 방법 및 일정 ...10
• 제 2 절 진동차단패드의 방진성능 ...10
• 2.1 공진법과 비공진법 ...11
• 2.2 실험결과 ...21
• 2.3 방진패드의 개발 ...22
• 2.4 방진패드의 제작 공정 ...23
• 2.5 채움재에 대한 물성시험 ...26
• 제 3 절 건물의 동적 해석 ...34
• 3.1 격자보의 동특성 해석 ...34
• 3.2 격자보-슬래브의 동특성 해석 ...36
• 3.3 Access Floor의 동특성 해석 ...39
• 3.4 슬래브의 동특성 해석 ...42
• 3.5 격자보-Access Floor-슬래브 구조의 동특성 해석 ...44
• 제 4 절 건물의 동적 해석 ...46
• 4.1 실험장치의 구성 ...46
• 4.3 충격가진에 의한 Access Floor 구조의 방진 효과 실험 ...49
• 4.3 외부진동에 의한 Access Floor 구조의 방진 효과 실험 ...52
• 제 3 장 사업성과 ...53
• 3.1 기술적 성과 ...53
• 3.2 경제적 성과 ...53
• 3.3 활용방안 ...54
• 제 4 장 결론 ...55