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㈜제이유테크기술사사무소

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해석/측정-진동분야 목록

1. 구조진동해석

1-1. 구조진동해석(Vibration Analysis of the Building structures)

진동해석은 향후 발생할 수 있는 진동문제에 관하여 사전에 검토하고, 대책(안)을 제시할수 있도록 한다. 그리고 발생된 문제에 관한 원인을 조사함에 있어, 그 원인을 해석적 방법을 통해 증명하거나, 다양한 문제해결방안 중에 적합한 방안을 선택할 수 있도록 함으로써 비용을 절감한다. 당사는 건축구조물의 진동문제, 특수한 기계구조물의 진동문제, 공진유무판단, 구조변경에 관한 효과 등 해석적 기법을 이용하며 원인, 분석, 해결방법을 제공한다.

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1-2. 반도체 설비의 방진해석(Vibration Isolation Analysis of Duct, Pipe and Equipment Facilities in The Semiconductor Building structures)

반도체 생산공정에 있어 중요한 3가지 환경요건은 먼지, 온도습도, 진동이다. 반도체 구조물 내부의 진동원은 매우 다양한데, 대부분 HVAC설비와 생산을 위한 프로세서 설비들이다. 장비로는 펌프, 압축기, FAN, 공조기, 냉동기 냉각탑 등이 있으며, 유체 이송설비로는 배관, 덕트 등이 대표적이다. 반도체 구조물은 생산공정(노광공정)의 정밀도에 따라 진동기준이 분류되며, Sub FAB과 Main FaB으로 이루어진 일정지역들에 배치된 설비진동이 보호대상 장비로 전달된다.

당사는 진동원으로 부터 보호장비로 진동이 전달되지 않도록 방진설계의 기획, 검토, 설계, 제품공급을 수행한다. 건축 구조물의 강성, 보호장비의 진동기준, 보호장비가 요구하는 바닥의 동적 강성을 고려하여 사전 구조진동해석.검토 및 대안을 제시하고 있다. 특히 크린룸 내부(C/R) 진동원에 관한 방진설계의 시공방법과 협소한 설비공간 등을 고려하여 효과적인 방진설계(안)를 해석적 기법을 통해 검증하여 제시하고 있다.

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2. 특수구조물 진동해석

2-1. Cooling Tower의 구조 진동예측(Vibration Analysis of the Cooling tower structure)

건축물 최상층에 위치하는 냉각탑(Cooling Tower)은 냉각탑 운전주파수와 건축물의 고유진동수가 일치하여 발생하는 공진문제와, Fan Blade의 회전에 따른 가진력(dynamic force)이 건물 바닥으로 전달되어 사용자의 바닥이 진동하는 문제가 있다. 이러한 경우 건축물의 동적 구조해석과 설계를 통해 전달력을 최소로 하는 방진설계를 수행한다.

그리고 대형산업용 냉각탑은 구동부 Frame 또는 냉각탑 전체 구조물의 고유진동수와 구동부 회전체(모터, Blade, Reduction gear, Drive shaft)의 강제진동수가 일치하여 공진문제가 발생하는 경우가 있다. 이러한 문제는 고정회전수로 운전되는 장비에서도 발생하지만, 특히 운전회전수 범위가 넓은 인버터형 냉각탑에서 주의하여야 한다. 당사는 냉각탑, 대형 공조기, 스크러버의 운전에 따른 건물의 공진회피설계, 방진설계, 운전장비 자체의 공진문제 등 다양한 조건에 관하여 동적해석을 통해 사전에 예측하고 최적의 대책(안)을 제시한다.

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2-2. 배관진동해석(Piping Vibration analysis)

석유화학 플랜트내의 배관은 온도 및 압력조건을 만족시키면서 각각의 기기를 연결하여 제품을 생산하는 역할을 한다. 석유화학 플랜트의 배관응력 해석은 정적(Static)인 해석과 동적(Dynamic)인 해석이 있다. 그 중 정적인 해석의 요소가 되는 무게나 열팽창에 의한 응력해석은 설계과정에서 충분히 고려되고 있으며, 허용응력 평가 기준은 통상적으로 하루에 한번 운전과정을 거치는 것으로 계산하여 약 7000Cycle(365 Cycle/year x 20year)정도를 피로 파괴 기준으로 ASME B31.3 Code에서 규정하고 있다. 반면 동적인 해석은 그 원인이 다양하기 때문에 예측, 또는 검증된 데이터가 없어 설계단계에서 정확한 분석을 수행하지 못하는 경우가 대부분이다.

배관진동의 원인은 크게 펌프의 맥동, 난류 흐름(Turbulence Flow), 와류(Vortex Shedding), 음향공진, Two Phase Flow로 인한 Slug Force에 의한 진동, 수격현상 등 매우 다양하며 상당부분의 문제가 이러한 원인이 배관의 고유진동수와 일치하여 발생하는 공진문제이다. 배관의 과도한 진동은 배관을 구성하는 일부분에 피로를 증가 시키며, 심한경우 종국에는 파괴되는 위험이 따른다. 당사에서는 배관진동을 계측하고 관련기준을 초과하는 경우 배관의 진동허용응력을 해석적 기법을 이용하여 검증하여 대책 유.무를 판단한다. 관련기준을 초과하는 응력이 나타나면 진동을 저감하기 위한 대책(안)을 제시한다.

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3. 진동영향평가

3-1. 진동측정평가(Vibration measuring and Assessment )

당사는 다양한 구조물에 관한 진동측정 및 평가를 수행한다. 첨단 미세진동측정분야(반도체 공장의 구조진동, 전자현미경의 기초)와 일반환경진동(지반진동, 교통진동, 기계구조물에 의한 진동)등 산업분야의 구조진동평가를 수행한다. 뿐만 아니라 구조물 내부 사무공간 내(內) 보행진동, 병원 수술실, 산업플랜트 현장의 배관진동, 첨단기초연구동의 입지설계를 위한 지반진동평가 등 특수분야의 진동측정을 통하여 해법을 제공한다. 한편 구조물의 동적특성으로 고유진동수의 측정 및 모드형상(Modal test), 감쇠비의 평가, 구조물 가진실험 등의 높은 수준의 기술서비스도 수행하고 있다.

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3-2. 진동측정평가(Vibration measuring and Assessment )

당사는 특수한 분야의 진동평가 및 분석을 수행한다. 산업현장의 기계진동 문제의 측정 및 판단 대책, 반도체 생산공장 내부의 미세진동영향평가, Fab구조물의 동적강성 평가를 통한 해결방안을 제시한다. 정현파 가진을 이용한 응답은 더욱 정확한 구조물의 정보를 제공한다. 당사는 S2019-01-25weep가진기를 통해 2~200Hz대역의 낮은 주파수에 관한 구조물의 동적응답특성을 파악할 수 있다. 이를 통해 장스팬 구조물의 보행진동, 저주파 구조물 공진 문제조사, 운전설비의 문제원인 진단이 가능하다. 당사는 20년 이상의 풍부한 현장경험을 가진 엔지니어를 토대로 경쟁업체보다 명확하게 분석하여 해법을 제공한다.

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