• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.6
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• pp.363-370
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• 2021

In this paper, we presented an optimized crack and flexural strength analysis of a glass-fiber reinforced polymer (GFRP) rebar, used as reinforcements for in-site railway concrete slabs. The insulation performance of a GFRP rebar has the advantage of avoiding the loss of signal current in an audio frequency (AF) track circuit. A full-scale experiment, and three-dimensional finite element simulation results were compared to validate our approaches. Parametric numerical results revealed that the diameters and arrangements of the GFRP rebar had a significant effect on the flexural strength and crack control performances of the concrete track slabs. The results of this study could serve as a benchmark for future guidelines in designing more efficient, and economical concrete slabs using the GFRP rebar.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.6
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• pp.254-261
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• 2021

This study was intended to develop an inspection method to detect defects in closed-cell steel members in steel girder bridges. The ultrasonic pulse velocity method was selected as a rapid and effective method to identify thickness changes of steel specimens caused by corrsion. This study developed an algorithm to expedite the process and improve the accuracy in the prediction of steel plate thickness. Also, both static and continuous scanning methods were compared to each other to identify the difference in accuracy, but the results revealed that both methods produce almost the same results. This study also provided the idea to calculate the height of water contained in the closed-cell steel member and results of laboratory experimental results. The water heights which is thicker than the steel plate thickness were detectable and predicted using the idea suggested by this study, but the water heights lower than the steel plate thickness were not possible. However, the results showed whether the steel member contains water or not.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.85-85
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• 2023

유량 측정을 위해 도섭법, 횡측선법 등의 인력에 의한 방법이 적용되고 있으나, 이는 야간 및 휴일 측정, 인력 부족 등 여러 제약으로 인해 고수위 홍수를 측정하는 데에 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 시공간적 제약이 없는 도플러 방식 초음파유속계(Acousitc Doppler Velocity Meter, ADVM)와 자동유속관측시스템(Portable Automatic Velocity Observation System; PAVOs)이 제안되었다. 이 방법들은 교량에 설치된 장치를 통해 실시간으로 유속이 계측되어 시공간적 제약이 없으며 홍수 관리에 유용하게 사용될 수 있다. 실시간으로 계측된 유속 데이터는 오·결측 값이 발생하며 ADVM의 경우 수위-유량관계식을 활용하는 등 전처리 방법이 활용되고 있지만 전자파표면유속계를 활용한 PAVOs 데이터의 전처리 방법에 대한 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 PAVOs에서 실시간으로 계측된 유속 데이터의 전 처리 과정(Pre-processing)을 개발하였다. PAVOs를 통해 측정된 데이터는 5분 단위로 10개의 유속이 한번에 측정되며 비정상성(Non-stationary)인 특징을 가진다. 이 데이터의 전처리 과정으로 오·결측값에 대한 처리 및 보간법 적용 이후 10개 값 중 실제 유속을 판단하고 잡음제거(Denoising)를 수행하였다. 이를 강원도 홍천강에 위치한 홍천교에서 계측된 유속 데이터에 적용하였다. 그 결과 데이터의 상승부와 하강부에서 일정한 경향성을 파악할 수 있다. 이 데이터를 통해 산정한 유량과 실측 기반의 평균유속과 관계를 통해 계산한 유량을 비교해 보았을 때 낮은 편차율을 가지는 것을 확인하였다. 전 처리 된 실시간 유속 데이터를 활용한다면 최고수위가 발생하였을 경우 홍수량을 산정할 수 있을 것이다. 또한, 강우 또는 하천 공사에 의해 변동하는 수위-유량관계곡선식을 실시간으로 개발할 수 있을 것이며 이는 효과적인 홍수관리에 큰 역할을 할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.5-5
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• 2021

최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으키고 산사태와 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있으며 이로 말미암아 인근의 초목과 식생들로부터 유목(driftwood)이 발생하기도 한다. 유목이 흐름과 함께 떠내려 오게 되면 그로 인한 운동에너지가 크게 발생하게 되며, 수공구조물과 주택가옥 등에 충돌시, 순수한 수류의 충돌보다 훨씬 큰 손상을 주기도 한다. 또한 유목이 수공구조물 인근 하상에 군집하면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 특히 군집된 유목들이 교각에 충격을 주면 흐름방향으로 교각에 작용하는 외력을 증가시키게 되고 군집된 유목들이 다른 유목들을 연쇄적으로 포착하는 동시에 흐름을 지속적으로 방해하여 수위상승을 야기하게 된다. 이는 유목주변으로 세굴을 발생시켜 교량의 붕괴를 촉진시킬 수 있다. 일본의 경우에는 대부분의 하천유역의 경사가 매우 급하기 때문에 홍수발생시 산사태와 유송잡물들이 빈번하게 발생하고 있다. 그에 따라 대량의 유목들이 하천으로 유입되어 하천의 수공구조물과 주거지역에 심각한 피해를 주는 경우도 많다. 따라서 유목의 거동과 군집현상을 이해하여 사전에 유목거동의 예측과 유목과 하상변동의 상호작용 분석을 통해 유목에 의한 수리구조물 피해를 예측하는 연구들이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 유목의 거동과 군집양상을 예측분석하기 위해 유목과 흐름의 이동상 실내실험과 수치해석을 수행하여 유목유입량에 따른 하상변동과 유목의 하상퇴적양상 및 다양한 거동을 관측분석 하였다. 특히, 유목간의 상호충돌과 측벽충돌을 고려하는 수치모듈을 유목동역학모형에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 이동상 하상에서의 유목의 군집과정을 분석하고 수치해석의 한계와 개선사항들을 논의하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.4A
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• pp.497-505
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• 2008

Corrugated steel webs resist only shear force because of the accordion effects. The shear force in the web can cause three different buckling mode: local, global, and interactive shear buckling modes. The shear behavior of the corrugated steel webs have been investigated by several researchers. However, shear buckling behavior of the corrugated webs are not clearly explained yet. And, it lead the conservative design. This paper presents shear strength of trapezoidally corrugated steel webs. A series of the tests were also conducted to verified proposed shear strength. Firstly, local, global, and interactive shear buckling equations provided by previous researchers were rearranged as a simple form considering the profiles of the existing bridges with corrugated steel webs. And, global and interactive shear buckling coefficient, and shear buckling parameter for corrugated webs were suggested in this study. Inelastic buckling strength can be determined from buckling curves based on the proposed shear buckling parameter. From the test results of this study and those of previous researchers, it can be found that suggested shear strength provides good estimation of those of trapezoidally corrugated steel webs.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.1
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• pp.91-100
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• 2008

Multi-stepwise Thermal Prestressing Method(TPSM) is a newly proposed prestressing method, which is combined the external prestressing method and the external bonding method. Multi-stepwise thermal prestressing force is induced by cooling process of cover-plate in the multi-stepwise temperature distribution after the cover-plate being bolted to the girder. In this study, the heating capacity test of the developed heating system for applying the multi-stepwise TPSM effectively and multi-stepwise TPSM inducing test of H-beam is performed. Also, a field test of the rhamen type temporary bridge is carried out to evaluate the effect and application of the multi-stepwise TPSM. Truck load was loaded and compared with the structure analysis results.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.5
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• pp.707-717
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• 2024

Recently, the implementation of unmanned and automated technologies has been actively considered as a solution to reduce safety accidents in industrial sites. However, bridge construction sites are recognized as a more challenging area for research and development compared to other industries due to the complexity of the site, such as weather and terrain, and the fact that the work is not repetitive or standardized. In this paper, a formwork system for unmanned and automated construction of bridge piers, which are considered high-risk work environments due to tasks such as rebar assembly, concrete pouring, and formwork dismantling and assembly at high altitudes, was developed. To achieve this, the formwork was equipped with motorized spindles and an automated lifting system to replace the manual dismantling and assembly process. Additionally, manipulators were installed on the upper work platform to replace workers in tasks such as rebar assembly and concrete pouring. To verify the proposed technology, we aimed to demonstrate the feasibility of the automated formwork system for unmanned pier construction through an assembly test.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.3 s.36
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• pp.423-435
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• 1998

In this paper fatigue strength reduction of butt weld with penetration defect, which can be seen frequently in the steel bridge, was assessed quantitatively. S-N curves were derived and investigated through the constant amplitude fatigue test of fully or partially penetrated welded specimen made of SWS490 steel. The fracture mechanical method was applied in order to calculate the remaining fatigue life of the partially penetrated butt welds. The fatigue limit of the fully penetrated butt welds was higher than that of category A in AASHTO's fatigue design curves, and the slope of S-N curves with 5.57 was stiffer than that of other result for welded part generally accepted as 3. The fatigue strength of the partially Penetrated butt weld was strongly influenced by the size of lack of penetration, D. It decreased drastically with increasing D from 3.9 to 14.7mm. Fracture behaviour of the partially penetrated butt weld is able to be explained obviously from the beach mark test that a semi-elliptical surface crack with small a/c ratio initiates at a internal weld root and propagates through the weld metal. To estimate the fatigue life of the partially penetrated butt weld with fracture mechanics, stress intensity factors K of 3-dimensional semi-elliptical crack were calculated by appling finite elements method and fracture mechanics parameters such as C and m were derived through the fatigue test of CT-specimen. As a result, the fatigue lives obtained by using the fracture mechanical method agreed well with the experimental results. The results were applied to Sung-Su bridge collapsed due to penetration defects in butt weld of vertical member.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1686-1690
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• 2006

현재 우리나라에서는 하천의 개수사업 및 교량, 제방 등과 같은 수공구조물 설계시 계획 홍수위를 산정하는데 있어 실무에서는 1차원 모형인 HEC-RAS 모형이 널리 이용되고 있다. 그러나 HEC-RAS 모형과 같은 1차원 모형의 경우 모형의 한계로 인해 하폭의 확대, 축소, 만곡부 및 섬 등과 같은 장애물 존재시 하천횡단면에 따른 수위 및 유속변화를 표현하는데 많은 어려움이 있으며, 이런 한계로 인해 1차원 모형만을 이용하여 하도 및 하천공간계획을 수립하기란 사실상 불가능하다. 또한 최근 들어 하천기능에 대한 인식이 과거 홍수소통, 용수이용 등 이.치수중심에서 인간과 다양한 생명체가 공존하는 서식처로서의 기능을 부여하는 생태하천의 개념으로 변화하는 추세이며, 이와 같이 변화된 패러다임하에서 생태하천복원사업 등과 같은 하천관련 사업추진 시 합리적인 하도 및 하천의 공간계획을 수립하기 위해서는 하도내 2차원 흐름특성 등과 같은 기초자료가 절실히 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 합리적인 하도 및 하천의 공간계획을 수립하기 위한 기초자료를 제공함은 물론, 보 철거에 따른 하도내 흐름개선 효과를 분석하기 위해 연구대상 하천인 두계천에 대하여 2차원 수치모의를 통한 하도내 흐름특성 변화를 조사하였다. 본 연구에서 선정한 2차원 모형으로는 유한요소법에 기반을 둔 RMA-2모형의 범용프로그램인 SMS 모형을 선정하였고, 1차원 수치해석을 통하여 선정된 하류단의 경계조건을 적용하여 2차원 수리특성 분석을 실시하였다. 분석결과 철거대상 취수보 15개에 대하여 보철거 후 수위에 대한 개선 효과는 금암보를 제외한 대부분의 보 철거 구간에서는 그리 크지 않은 것으로 나타난 반면, 보 철거에 따른 유속의 개선효과는 대부분 큰 것으로 나타났다.는 경우보다 낮게 나타나고 있다. On-Line 저류지의 경우 Off-Line 의 경우에 비해 수위, 유량이 저류지의 상류단에서 크게 나타났다. On-Line 저류지의 경우 Off-Line 의 경우에 비해 같은 값의 첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.17 no.2 s.75
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• pp.227-241
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• 2005

This paper presents a practical and realistic Life-Cycle Cost (LCC) optimum design methodology for steel bridges considering the long-term effect of environmental stressors such as corrosion and heavy truck traffics on bridge reliability. The LCC functions considered in the LCC optimization consist of initial cost, expected life-cycle maintenance cost, and expected life-cycle rehabilitation costs including repair/replacement costs, loss of contents or fatality and injury losses, road user costs, and indirect socio-economic losses. For the assessment of the life-cycle rehabilitation costs, the annual probability of failure, which depends upon the prior and updated load and resistance histories, should be accounted for. For the purpose, Nowak live load model and a modified corrosion propagation model, which takes into consideration corrosion initiation, corrosion rate, and repainting effect, are adopted in this study. The proposed methodology is applied to the LCC optimum design problem of an actual steel box girder bridge with 3 continuous spans (40m+50m+40m=130m). Various sensitivity analyses are performed to investigate the effects of various design parameters and conditions on the LCC-effectiveness. From the numerical investigation, it has been observed that local corrosion environments and the volume of truck traffic significantly influence the LCC-effective optimum design of steel bridges. Thus, these conditions should be considered as crucial parameters for the optimum LCC-effective design.