초록 ▼

Ⅰ. 연구개발의 핵심
본 연구는 1차년도에서 수행한 프랙토그래피(파단면 검사)와 유한요소법과의 관계를 통해 구축된 데이터베이스와 안전사고 원인 규명 기술을 이용하여 기계구조물 파단 및 폭발 사고의 주원인으로 거론되고 있는 열처리 불량에 대해 우선 열처리별 기계적 특성, 조직 특성 등을 평가하고 기계구조물로써 가장 많이 사용되고 있는 볼트 및 가스용기등 의 파단 및 파열 특성 등을 평가하고 유한요소법을 활용하여 열처리별, 내부 물질에 따른 구조-연성 해석을 수행, 실험과 비교함으로써 안전사고에 대한 정확한 원인을 규명, 감정하는

Ⅰ. 연구개발의 핵심
본 연구는 1차년도에서 수행한 프랙토그래피(파단면 검사)와 유한요소법과의 관계를 통해 구축된 데이터베이스와 안전사고 원인 규명 기술을 이용하여 기계구조물 파단 및 폭발 사고의 주원인으로 거론되고 있는 열처리 불량에 대해 우선 열처리별 기계적 특성, 조직 특성 등을 평가하고 기계구조물로써 가장 많이 사용되고 있는 볼트 및 가스용기등 의 파단 및 파열 특성 등을 평가하고 유한요소법을 활용하여 열처리별, 내부 물질에 따른 구조-연성 해석을 수행, 실험과 비교함으로써 안전사고에 대한 정확한 원인을 규명, 감정하는데 적극 활용하며 체계적인 사고조사와 감정기법을 구축함으로써 경찰/검찰 및 법정 요구사항의 충족, 감정서의 대국민 신뢰성 확보를 도모하고 더 나아가 예방대책을 마련함으로써 유사 및 동종재해의 발생 최소화에 기여하고자 한다.
Ⅱ. 연구개발의 배경
주요 해외국의 경우 안전하고 안심이 되는 사회를 지향하기 위해 1900년대부터 법공 학 관련 연구기관 설립 및 연구활동을 통해 폭발, 기계구조물 붕괴등의 안전사고에 대해 유한요소법을 활용한 공학적 측면의 원인 분석과 책임소재등의 법률적 문제 검토, 사전에 사고를 예방하기 위한 대응 방안 등에 대한 지속적인 연구가 수행되어지고 있다. 정 확한 사고 원인 규명을 위해서는 법공학이 제대로 정착되어 있는 해외 감정 기술의 도 입 및 벤치마킹이 필수적이며 이에 본 연구에서는 기계구조물로써 가장 많이 사용되고 있는 볼트 및 가스용기 등의 파단 및 파열 특성 등을 평가하고 유한요소법을 활용하여 열처리별, 내부 물질에 따른 구조-연성 해석을 수행, 실험과 비교함으로써 구조와 설계 기준, 응력분포 해석, 원소재, 제조공정 및 사용조건 등의 측면에서 안전사고 감정에 관한 감정기법 및 해석 장비 활용법을 습득하고 이를 효율적으로 운영하여 국제적인 수준에 발맞추고자 한다.
Ⅲ. 과학수사 감정관련 활용계획
○ 연구 결과의 적극적 활용 및 기술의 전파
- 자체 교육프로그램을 통해 국과수 4개 분원, 경찰 과학수사센터 등에 관련 지식 및 기술을 전파
○ 기계구조물 안전사고 예방책 제시를 통한 안전사회 실현에 공헌
- 정확한 원인 규명을 통해 사고 예방 방안을 제시함으로써 건강, 안전, 환경을 중시하는 사회와 풍요로운 사회와 안정된 생활을 실현하는데 공헌
○ 기계 안전사고 감정분야에 대한 국제적 수준 향상
- 국제적 흐름을 인지하여 세계 속의 연구원으로 도약할 수 있는 기회 마련

Abstract ▼

In this study, the verification of pressure vessel design are conducted in order to identify the causes of explosion of the vessel via structural analysis using AUTODYN and fractography according to heat treatment, material and inner gas. Specifically, ANSYS AUTODYN was applied to verify the design

In this study, the verification of pressure vessel design are conducted in order to identify the causes of explosion of the vessel via structural analysis using AUTODYN and fractography according to heat treatment, material and inner gas. Specifically, ANSYS AUTODYN was applied to verify the design of the vessel, and mechanical properties were investigated via indentation and fractography technologies. The fracture configuration and bursting pressure from experiments are compared with that of structural analysis using ANSYS AUTODYN. The configuration of ruptured vessel is different according to heat treatment, material and inner gas. The crack section on the fractured surface was observed by SEM with microscopic defects, striation, surface defects, and impurities,
In this paper, the study on the pressure vessel’s bursting characteristic experimentally for the heat treatment, the materials and the inner gas has performed. The bursting test of the pressure vessel about each heat treatment cases, each material c ses, the case of the inner gas is nitrogen gas has performed, the mechanical materials properties test using instrumented indentation test and the fractography has performed. In the ground of these test’s results, we can catch the pressure vessel’s bursting characteristic experimentally for the heat treatment, the materials and the inner gas. Also, using finite element method, the finite element analysis on the pressure vessel’s bursting has performed, the correlation with the case experimentally and the case of the finite element analysis has confirmed. Finally, this study has contributed to get the cause analysis technique of the pressure vessel’s bursting accidents, the systematic and professional appraisal technique has been got on the pressure vessel’s bursting accidents and the safety accidents of the mechanical structure using finite element method and fractography.

목차 Contents

• 자체연구사업 최종보고서 ... 1
• 성 과 요 약 문 ... 2
• Summary ... 3
• 목 차 ... 4
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 5
• 제1절 연구개발과제의 필요성 ... 5
• 제2절 연구개발과제의 목표 ... 5
• 제3절 연구개발의 추진전략 · 방법 ... 6
• 제2장 연구개발과제의 국내․외 연구개발 현황 ... 7
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 제1절 열처리별, 재질별, 내부 물질별 용기 파열 특성 연구 ... 8
• 1. 압력용기의 개요 ... 8
• 2. 열처리별 용기 파열 특성 평가 ... 9
• 3. 재질별 용기 파열 특성 평가 ... 39
• 3. 내부 물질별 용기 파열 특성 평가 ... 47
• 제2절 유한요소해석을 이용한 용기 파열 특성 연구 ... 48
• 제3절 파열 시험 및 유한요소해석 결과 비교 검토 ... 58
• 제4절 연구과제 결론 ... 64
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 68
• 제1절 목표달성도 ... 68
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 68
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 69
• 제1절 활용성과 ... 69
• 제2절 활용계획 ... 70
• 제6장 참고문헌 ... 71