[공학실험]원통형 캔 내부의 압력측정 실험 예비 결과 레포트

소개글

[공학실험]원통형 캔 내부의 압력측정 실험 예비 결과 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
2.1 원통형의 압력용기
2.2 안전계수

3. 실험순서

4. 실험결과
4.1 캔의 재질
4.2 실험자료 분석
4.3 실험자료표

5. 실험후기

6. 기타 (스틸캔과 알루미늄캔)

본문내용

이러한 조건을 만족하기는 어려우므로, 캔의 설계는 충분히 안전하게 되었다고 판단할 수 있겠다.
5. 실험후기
일반적인 방법으로는 측정하기 어려운 밀폐된 용기 안의 압력을 측정해 보았다. 두 개의 스트레인 게이지로 용기의 변형을 알아내어 압력을 구하였는데, 실험 중 많이 실수한 것과는 달리 상당히 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 스트레인 게이지를 캔에 부착하는 과정에서 본딩이 잘못되어 고르지 않게 접착이 되었으나, 다행히 정상적으로 작동하여 주었고, 구해진 결과가 실제로 용기 제조사를 통하여 확보한 내용과 부합하는 결과여서 실험이 정확하게 잘 수행되었다고 생각한다.
그 동안 건축이나 기계, 항공 등에서는 익숙하게 '안전계수'라는 개념을 들어왔지만, 우리가 일상생활에서 쉽게 접하는 음료캔 하나에도 안전계수를 고려한 설계가 적용되어있다는 사실에 조금은 놀랐다.
실험을 통하여 계산해 본 결과, 음료수 캔 하나도 안전조건을 충분히 고려하여 만들어져 있었다.
이번 실험에서는 각자 한가지 이상씩의 역할을 맡아 수행함으로써, 그냥 구경만 하다가 오는 실험이 아니라 실험조원 모두가 참여하는 실험이 될 수 있었다. 각자 역할을 맡아 수행한 내용은 아래와 같다.
성 명
수 행 내 용
실 험 자 1
캔 제조사와 접촉, 재질 자료 조사
실 험 자 2
스트레인 측정, 콜라 구입
실 험 자 3
캔 오픈, 스트레인 측정기 세팅
실 험 자 4
스트레인 게이지 부착 준비, 실험보고서 종합
실 험 자 5
실험과정 및 실험결과 기록
실 험 자 6
스트레인 게이지 본딩
실 험 자 7
스트레인 게이지 납땜
6. 기타 (스틸캔과 알루미늄캔)
이번 실험에서 사용한 음료수 용기는 스틸 재질이었으나, 실험자료의 조사에 있어서 제조사와 접촉 중 현재 제조중인 캔은 Alluminum과 Steel 두 종류이며, 두 가지 재질에 대한 검사표를 모두 구할 수 있었다. (보고서에는 실험에 사용된 Steel 에 대해서만 수록하였다.)
예전에 사용되던 스틸캔이 알루미늄캔으로 대체되었다가, 최근들어 다시 스틸캔으로 돌아가고 있다.(현재는 두 종류 모두 사용되고 있다.)
이전의 스틸캔은 3-Piece 로 제조되었는데, 캔 몸통부에 이음새가 있고 바닥과 뚜껑을 부착하여 제조하는 방식이었다. 이 방식은 제조공정이 용이하여 비용이 저렴하나, 긴밀성이 떨어지는 단점이 있었다. 하지만 현재는 이미 2-Piece의 스틸캔이 사용중이다.(실험에 사용된 것도 2-Piece 스틸캔이다.)
스틸캔은 알루미늄보다 충격에 더 강하고 제조원가 또한 저렴하다. 게다가 가공성과 용접성이 좋아 캔의 모양을 자유자재로 만들 수 있으며, 금속 광택을 살려 인쇄를 하면 디자인 면에서도 우수하다. 다만 스틸캔은 철의 특성상 녹에 약하기 때문에, 인체에 무해한 주석을 도금하고 그 위에 코팅을 해 녹슬지 않는 소재 가공하여 사용되고 있다.
스틸캔은 다른 소재로 만든 캔보다 리사이클링 기간이 훨씬 짧고, 100% 재활용할 수 있다. 또한 자성을 띠고 있어 수집하거나 따로 분리하기 쉬워, 경쟁소재 중 가장 높은 재활용률을 보인다.

키워드

원통형 캔,   내부압력,   스트레인 게이지,   압력용기,   원주응력,   수직응력,   주응력,   안전계수