원자력 발전소 파이핑 시스템의 국부적인 손상에 따른 동조질량감쇠기의 응답 저감 영향 평가 (Assessment of the Response Reduction Effect of Tuned Mass Dampers on Local Damage in a Nuclear Power Plant Piping System)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합신소재구조학회
· 수록지 정보 : 한국복합신소재구조학회 논문집 / 16권 / 1호 / 23 ~ 28페이지
· 저자명 : 이상우, 손호영, 곽신영, 주부석

초록

본 연구는 Tuned Mass Damper(TMD)가 적용된 원자력 발전소 파이핑 시스템의 동적 응답 저감 효과를 평가하기 위해수행되었다. ABAQUS를 활용하여 실제 크기의 파이핑 시스템 유한요소 모델을 개발하고, 실험 데이터를 통해 모델의 적합성을 검증하였다. 이후, 확장된 수치해석을 통해 국부 손상 발생 시 TMD의 응답 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, TMD는 무손상 상태에서가속도와 변위 응답을 각각 최대 20%와 30% 저감하는 효과를 보였으며, 특정 국부 손상(30%, 50%, 70%)에서도 저감 효과가 유지됨을 확인하였다. 이는 국부 손상이 시스템의 주파수 특성에 미치는 영향이 제한적임을 시사한다. 그러나 손상의 위치와 응답 특성에따라 저감 효과에는 차이가 있었으며, 최대 응답 위치에서 TMD의 효과가 보다 두드러졌다. 본 연구는 선형 해석에 초점을 맞췄으며, 향후 비선형 재료 특성과 다양한 지진 조건을 고려한 추가 연구가 필요함을 제안한다.

영어초록

This study evaluates the dynamic response reduction capability of a Tuned Mass Damper (TMD) applied to the piping system of a nuclear power plant. A full-scale finite element model of the piping system was developed in ABAQUS and validated against experimental data. Extended numerical analyses were conducted to examine the the TMD’s effectiveness under varying degrees of local damage to the piping system. The results indicate that the TMD reduced acceleration and displacement responses by up to 20% and 30%, respectively, in the undamaged state. Furthermore, its effectiveness was preserved under specific local damage conditions, including 30%, 50%, and 70% damage levels. These findings suggest that local damage has a limited influence on the system’s frequency characteristics. However, variations in reduction effects were observed depending on the damage location and response characteristics, with the TMD proving most effective at points of maximum response. This study focuses on linear analysis and highlights the need for future research to explore the performance of TMDs considering nonlinear material properties and diverse seismic conditions.

참고자료

· 없음