• 한국지반공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.33-51
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• 2013

본 논문에서는 현재 개발 중인 쉴드터널의 강연선 체결 방식에 대해 소개하고 두 번에 걸친 실대형 세그먼트 체결시험 결과를 나타내었다. 실대형 세그먼트 체결시험을 통해 기존 볼트 체결 방식과 강선을 이용한 체결 방식을 비교하여 체결재로써의 강연선 적용 가능성에 대한 검토를 수행하고, 강연선 체결 방식 적용 시 세그먼트에 발생하는 체결력의 역학적 거동을 분석하였다. 연구를 통해 기존 세그먼트 체결장치와 비교하여 높은 체결력을 얻을 수 있으며, 터널 세그먼트 전체의 일체화 거동 및 구조적인 안정성 증가를 기대할 수 있음을 확인하였다. 또한, 볼트 체결 대비 강연선 체결 방식이 세그먼트 체결에 더 효과 적일 수 있으며, 강연선이 세그먼트 체결 장치로서의 적용성도 좋은 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.121-125
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• 2018

본 연구에서는 음향 방출 기법을 사용하여 강연선(7-wire strand)의 손상을 감지하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 강연선은 주로 교량에 추가적인 인장력을 제공하기 위해 널리 사용되는 건설 자재이다. 프리스트레스 교량 또는 사장교가 대표적인 경우이다. 그러나 교량 노화가 급격히 진행되면서 강연선 부식 문제가 대두되고 있다. 이러한 이유로 케이블 점검을 위한 다양한 비파괴 방법이 연구되고 있고 현장 적용이 시도되고 있다. 비파괴 방법 ??중 하나인 음향 방출 기법은 케이블 손상 및 파단을 감지하는 효과적인 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 음향 방출 기법의 교량에 대한 적용 가능성을 평가하기 위해 강연선의 손상에 따른 음향 방출 신호 특성을 인장 실험을 분석 하고, 현장 적용을 위한 최적 센서 주파수 타입을 선정하였다. 결과적으로, 음향 방출 기법을 활용하여 향후 교량 케이블의 부식 파단 및 파단 징후를 감지 할 수 있다고 여겨진다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.11-23
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• 2015

본 연구에서는 쉴드터널의 볼트 체결 방식의 문제점을 개선하기 위해 강연선 긴장력을 이용한 새로운 세그먼트 체결 기술을 개발하였다. 현장 조립 시험시공을 통해 세그먼트 전단키가 세그먼트 틸팅 공정에서 가이드 역할을 하여 볼트 체결 방식보다 조립 시간이 더 단축되는 것을 확인하였다. 그리고 세그먼트 조립 공정의 소요공기 측정결과 볼트 체결 방식은 1개의 세그먼트 공급에서 체결까지 420초가 소요되었고, 강연선 체결 방식은 400초가 소요되었는데, 강연선 자동화 장치를 이용할 경우 기존 볼트 체결 방식에 비해 60초의 소요공기 감소효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, BIM을 활용한 쉴드TBM 연동 강연선 자동화 시스템 모델링은 쉴드TBM 설계, 굴진 계획, 공법 프로세스 파악, 시공 관리 등에서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.63-71
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• 2018

인장강도가 2,400 MPa인 강연선이 개발되어 콘크리트구조기준 및 KS 규격에 반영되었다. 고강도 프리스트레스트 강연선이 구조물에 적용되기 위해서는 그에 적합한 정착시스템이 함께 사용되어야 한다. 최근에 2,400 MPa 강연선 적용을 위한 포스트텐션 정착구의 개발이 진행되어왔으나, 성능평가에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2,400 MPa 강연선을 적용한 포스트텐션 정착구 중 가장 활용도가 높은 9 가닥, 15 가닥, 19 가닥 정착구에 대하여 PTI의 Anchorage Design Zone에 의한 국소구역 구조검토를 실시하였고, ETAG013 및 KCI-PS101에 의한 하중전달성능평가를 수행하였다. 또한 비선형 수치해석을 통해 시험의 적절성을 분석하였다. 그 결과, 2,400 MPa 정착구는 국소구역의 구조성능을 만족하고, 하중전달성능 조건을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.18-29
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• 2013

최근 국내에서 개발된 프리스트레스가 도입되지 않은 강연선을 적용한 보-기둥 접합부시스템은 2개층 동시 시공이 가능한 2개층 1절 PC기둥 및 U자형 단부형상을 갖는 하프 PC보로 구성되어 있다. 대상 보-기둥 접합부에서는 시공성을 향상시키기 위해 철근과 비긴장강연선이 혼용배근되며, 선행된 연구에서 구조성능을 규명하기 위한 실험이 수행되었다. 본 연구에서는 선행된 실험결과와 단면해석결과를 비교검토하여 이형철근과 비긴장강연선이 혼용배근된 보의 설계방안을 제안하고자 한다. 고강도 철근에 대한 기존연구 고찰을 토대로 비긴장강연선의 설계항복강도를 제안하고, 상이한 철근과 비긴장강연선의 항복강도를 고려하여 구조설계기준을 만족하는 최소 최대 보강비, 휨강도 산정식을 제안하였다. 대상시스템에서 보의 사용성을 고려하기 위해, 현행 설계기준식을 사용하여 처짐검토 시 사용하중을 고려하여 비긴장강연선 배근비율을 제안하였으며, 균열폭 검토시 철근과 비긴장강연선의 상이한 부착특성, 항복강도, 직경, 단면적 등을 고려하여 균열폭 산정방법을 제안하였다. 마지막으로 본연구에서 제안된 설계방안들을 적용하여 철근과 비긴장강연선이 혼용배근된 보단면의 설계 방법을 예시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.207-215
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• 2004

본 연구에서는 손상된 기존 철근콘크리트 보에 대한 보강공법 중의 하나인 외부 프리스트레싱 보강공법과 긴장재로 사용되는 강연선 또는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)판을 적용하여 그 보강효과를 파악하기 위한 구조실험을 수행하였다. 구조실험 결과를 분석하여, 본 연구에서 사용한 재료의 경우에 어느 정도의 강성증가 효과와 연성증진 효과를 발휘하는가를 파악하였다. 그 결과, 강연선과 CFRP로 보강한 각각의 경우에 무보강 시험체를 기준으로 57%와 75%의 강도증진 효과를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.11-20
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• 2015

본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 직경 15.2 mm의 비부착식 강연선을 위한 포스트텐션 1구 정착구를 개발하였고 이에 대한 성능시험을 수행하였다. 정착장치에 대한 성능시험으로 콘크리트 표준시방서에 따라 KCI-PS101에 제시된 정하중시험과 하중전달시험 방법이 사용되었다. 정하중시험과 강연선 인장시험을 통하여 개발된 정착구가 강연선 공칭인장강도에도 손상 및 파괴되지 않음을 확인하였다. 하중전달시험을 통해서는 각종 철근보강에 따른 실험체의 압축성능을 확인하였고, 무보강 실험체가 강연선 인장강도의 1.64배까지 저항할 수 있다는 결과를 얻었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1723-1730
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• 2014

최근 건설기술이 발전함에 따라 강연선을 이용한 구조물 시공이 증가하고 있는 추세이다. 현재 강연선의 긴장력 계측을 위한 방법으로는 로드셀과 가속도계를 이용한 간접 추정방식을 주로 이용하고 있다. 그러나, 강연선이 PSC거더 내부에 삽입되어 시공되는 경우에는 장력측정에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 강연선의 긴장력을 효과적으로 계측하기 위해 전기저항식 스트랜드미터를 개발하였다. 변형률 센서 부착 위치별, 스트랜드미터의 두께와 재료에 따른 영향을 실험을 통해 검토하여 최적의 스트랜드미터를 제안하였다. 또한, 29.9m의 PSC거더에 대한 실규모 검증실험을 수행하여 현장 적용성을 평가한 결과, 하중-변형률의 신뢰도가 높게 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.395-401
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• 2022

이 연구에서는 프리텐션 기법으로 제작되는 중공 슬래브(hollow core slab, HCS) 부재 3종(H200, H320, H400)에 대하여 강연선의 전달길이를 평가하고 기존 설계식과 비교하였다. HCS 부재의 측면에 일정한 간격을 두어 변형률 게이지를 부착하였으며, 절단 과정에서 발생하는 변형률을 측정하였다. 변형률은 절단면에서 0이며, 부재의 중앙으로 갈수록 점차 증가하여 전달길이 위치에서 일정한 값을 보인다. 강연선이 한 가닥씩 배치되는 H200의 경우 대부분 설계식 범위 내(최대 762 mm)에 전달길이가 형성되나, 강연선이 세 가닥 배치되는 H320과 H400의 전달길이는 설계 범위보다 높은 수준(850 mm 이상)으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.178-181
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• 2011

본 연구에서는 광섬유센서를 내장한 스마트강연선을 이용하여 초고성능콘트리트로 제작된 하이브리드 사장교 세그먼트의 횡방향 도입 긴장력을 계측하고 세그먼트 내부의 프리스트레스를 계측하여 즉시손실에 해당하는 정착장치 활동에 의한 손실과 마찰손실을 도로교설계기준(2005)의 설계 마찰손실과 비교하였다. 제작된 2개의 UHPC 사장교 세그먼트는 횡방향 길이 16.7m, 종방향 길이 1.75m, 높이 1.5m이며 각 시험체의 1/4, 1/2, 3/4지점에 긴장력을 계측하기 위해 3개의 FBG센서를 배치하였다. 긴장력은 유압잭을 이용하여 5개의 강연선에 동시에 순차적으로 도입되었으며, 단부에서 최대 도입 긴장력은 세그먼트 1은 734kN, 세그먼트 2는 639kN이었다. 도로교설계기준에 제시된 마찰계수의 중간값(파상마찰계수=0.00405, 곡률마찰계수=0.20)을 사용하여 FBG센서 위치에서 계산된 긴장력은 계측치와 5% 이내의 차이를 보였으며, 정착장치 활동에 의한 순간손실은 긴장단에서 최대 12.8%로 계측되었다. 이로부터 이 연구에서 제시하는 긴장력계측방법의 적용성을 입증할 수 있었으며, 향후 이 방법은 프리스트레스트 콘크리트 교량의 설계기준 마찰계수 개정을 위한 연구에 좋은 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.