• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.2
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• pp.75-86
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• 2019

The biggest obstacle in the nuclear power generation is the high level radioactive waste such as the spent nuclear fuel. High level radioactivities and generated heat make the safe treatment of the spent nuclear fuel very difficult. Nowadays, the only treatment method is a deep geological disposal technology. This paper treats the structural safe design problem of the spent nuclear fuel disposal canister which is one of the core technologies of the deep geological disposal technology. Especially, this paper executed the nonlinear structural analysis for the stresses and deformations occurring in the canister due to the impulsive force applied to the spent nuclear fuel disposal canister in the case of an accidental drop and ground impact event from the transportation vehicle in the repository. The main content of the analysis is about that the impulsive force is obtained using the commercial rigid body dynamic analysis computer code, RecurDyn, and the stress and deformation caused by this impulsive force are obtained using the commercial finite element static structural analysis computer code, NISA. The analysis results show that large stresses and deformations may occur in the canister, especially in the rid or the bottom of the canister, due to the impulsive force occurring during the collision impact period.

• Journal of the KSME
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• v.16 no.4
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• pp.41-48
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• 1976

재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

• Journal of the KSME
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• v.17 no.1
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• pp.32-39
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• 1977

파괴역할적으로 피로문제를 다룰 때는 언제나 crack의 존재를 전재로 한다. 재료가 피로하중을 받아 파괴에이르는 과정의 설명은, 일차적으로는 피로에의한 crack의 발생이고, 다음단계로는 발 생한 crack들의 상호연결 또는 성장을 거쳐 최종적으로 파단에 이른다는 순서로 이루어진다고 보 기 때문이다. 또한, crack의 존재를 전제로 하더래도 crack청단의 응력장이 탄성론적으로 해석될 수 있어야함도 절대적인 전제가 되고 있다. 모든 피로제엔 각경형태의 crack발생, 성장이 관찰되 고 있는데, 이들 모든 crack들이다. 파괴역학적으로 다루어 질 수 있는 것은 물론 아니고, 아직도 K해석이 도어있지 않은 crack들이 많이 남아 있는 것이다. 예컨대 회전굽힘 피로시험편에서 관찰 되는 각종 형태의 표면피로 crack들은 응력해석의 곤란 때문에 아직은 이들에 적용시킬 K의 표 식이 없는 실정이라 하겠다. 이들 crack에 대해서는 K해석 뿐만 아니고, 피로역학적인 다른 Factor 즉 $r_{p}$라든가 .phi.같은 것들도 이해색상태에 있어 이 분야에의 연구가 많이 기대되고 있는 실정이다. Crack에 대한 연구는, 그것이 파괴의 전제가 되기 때문에 큰 의의를 갖는다고 보 겠는데 표면 Crack이 연결 또는 성장해서 시편의 전주를 완전히 일주 했어도 그것만으로는 바로 재료의 파괴에 직결이 되지 않는 것도 이 시험편의 특색이라 하겠다. 물론 회전굽힘 피로시험편 외에도 K해석이 되어있지 않은 경우는 아직도 많으며, K가 해석되어 있는 경우에 대해서도 정확 한 경계조건 등을 잘 검토해 가면서 응용함이 옳을 것이다. 화전굽힘피로의 경우나 그밖의 예에 서와같이 정확한 K해석이 이루어져 있지 않드래도 연구자에 따라 "Effective Streess Intensity Factor"라는 것을 쓰는 예도 왕왕있는데, 이에는 상당한 검토와 타당성제가 요구되고 있으며, 그 사용가능성여부에 대해서는 논란이 많이 따르는데 상례이기도 하다. 몇가지의 피로구열해석예를 들어보기로 한다. 들어보기로 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.4
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• pp.18-23
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• 2004

In this paper, material non-linear behavior of PZT wafer(3203HD, CTS) under high electric field and stress is experimentally investigated and the non-linearity of the PZT wafer is numerically simulated. Empirical functions that can represent the non-linear behavior of the PZT wafer have been extracted based on the measured piezo-strain under stress. The functions are implemented in an incremental finite element formulation for material non-linear analysis. New definition of the piezoelectric constant and the incremental strain are incorporated into the finite element formulation for a better reproduction of the non-linear behavior. With the new definition of the in incremental piero-strain the measured non-linear behavior of the PZT wafer has been accurately reproduced even for high electric field. For validation of the measured non-linear characteristics and the proposed approach, a PZT bimorph beam actuator has been numerically and experimentally tested. The predicted actuation displacement, based on the material nonlinear finite element analysis, showed a good agreement with the measured one.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.30 no.4
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• pp.345-351
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• 2010

The oblique incidence technique for ultrasonic nonlinear characterization was studied in stainless steel 316L alloy subjected to high cycle fatigue. A dog-bone plate specimen was prepared to make different faitgue-driven deformation at each position where the stress concentration could occur in the middle of specimen. In addition to the normal transmission technique, the oblique incidence technique which is newly suggested in this study, was used to measure ultrasonic nonlinear parameter. The fatigued specimen shows higher ultrasonic nonlinear parameter than the virgin specimen for both techniques. Ultrasonic nonlinear parameter highly increases in the middle of test specimen where the stress concentration existes. Relative nonlinear parameter has strong correlation with fatigue damage. Consequently, the oblique incidence technique with longitudinal wave can be potential to characterize high cycle fatigue damage.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.17 no.1 s.50
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• pp.27-40
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• 2007

Stratigraphy has been renewedly set up and the evolution of tectonic events related to basin formation has been exam-ined on the basis of fault-slip data analysis in the Tertiary Eoil and Waeup basins of the southeastern part of Korea. First of all, field mapping was carried out in detail for Tertiary formations and then paleostress analysis were peformed with more than 400 fault slip data collected from 11 sites in the Tertiary formations and the Yucheon Group. It is judged that both the Eoil and Waeup basins filled up with Tertiary deposits might be simultaneously formed in separate locations. The Janggi Group in the Eoil basin is divided into following stratigraphic units in ascending order: Gampo Conglomerte, Hongdeok Basalt, Nodongri Conglomerate and Yeondang Basalt, and the Bomkori Group in the Waeup basin: Waeupri Tuff; Andongri Conglomerate, Yongdongri Tuff and Hoamri Volcanic Breccia. Paleostress analysis by using striated faults reveals five sequential tectonic events: (1) NW-SE transtension (event I), (2) NW-SE transpression (event IIl), (3) NE-SW pure extension (event III), (4) N-S transpression (event IV) and (5) E-W pure compression (event V). Therefore, five sequential tectonic movements are closely associated with the formation and evolution of the Tertiary basins in the study area: tectonic event I of NW-SE extension is related to formation of the Tertiary basins during the late Oligocene to the Early Miocene, tectonic events II, III and IV caused the termination of the Tertiary basin opening and the crustal uplift in the study area, and tectonic event V upheaved the east coast or Korean Peninsula with compressive stress due to intense subduction of the Pacific plate into Asian continent since the Early Pliocene.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.12 no.2
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• pp.13-20
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• 2000

In this study, the compression test of steel fiber reinforced high-strength concrete have been performed with varying strengths and volume factions of steel fiber. Three types of matrices including low strength concrete( c'=30 MPa), medium strength concrete( c'=50 MPa), and high strength concrete( c'=70 MPa) were selected. Five types of fiber fractions were studied including 0.0%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, and 1.5% by volume. From the results of the compressive strength test, the post-peak characteristics of the stress-strain relationship were investigated, and the existing equations to predict the elastic modulus were experimentally evaluated.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.738-740
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• 2012

최근 변단면 거더의 경제성을 고려하여 장경간 거더 교량과 강골조 구조물에 변단면보의 사용이 증가하고 있으며, 고강도 강의 등장으로 인해 변단면보의 정확한 좌굴 강도의 평가가 매우 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 기존에 연구된 탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 관한 연구를 바탕으로하여 별로 비탄성 구간에 비지지 길이가 존재하는 일축대칭 I형 변단면보의 횡-비틀림 좌굴 강도 해석을 실시하였다. 해석에는 유한요소해석프로그램인 ABAQUS(2007)가 사용되었으며, MINITAB(2006)을 이용하여 간편한 설계식을 제안하고 있다. 일단 계단식 단면을 가지는 보에 대하여 고려하였으며, 플랜지 길이 방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형 보를 나타내었다. 집중 하중을 적용시켰으며 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형과 재료비선형을 고려하였다. 본 연구 결과에서 제안된 식은 향후 다양한 하중이 작용하는 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 대한 연구에 많은 도움이 될 것이다.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.36 no.1
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• pp.55-72
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• 2023

This study aims to identify the fault zone architecture and geometric and kinematic characteristics of the Yeongdeok Fault, based on the geometry and kinematic data of various structural elements obtained by detailed field survey and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) of the fault rocks. The Yeongdeok Fault extends from Opo-ri, Ganggu-myeon, Yeongdeok-gun to Gilgok-ri, Maehwa-myeon and Bangyul-ri, Giseong-myeon, Uljin-gun, and cuts various rock types from the Paleo-proterozoic to the Mesozoic with a range of 4.6-5.0 km (4.77 km in average) of right-lateral offset or forms the rock boundaries. The fault is divided into four segments based on its geometric features and shows N-S to NNW strikes and dips of an angle of ≥ 54° to the east at most outcrops, even though the outcrops showing the westward dipping (a range of 54°-82°) of fault surface increase as it goes north. The Yeongdeok Fault shows the difference in the fault zone architecture and in the fault core width ranging from 0.3 to 15 m depending on the bedrock type, which is interpreted as due to differences in the physical properties of bedrock such as ductility, mineral composition, particle size, and anisotropy. Combining the results of paleostress reconstruction and AMS in this and previous studies, the Yeongdeok Fault experienced (1) sinistral strike-slip under NW-SE maximum horizontal principle stress (σ_Hmax) and NE-SW minimum horizontal principle stress (σ_Hmin) in the late Cretaceous to early Cenozoic, and then (2) dextral strike-slip under NE-SW maximum horizontal principle stress (σ_Hmax) and NW-SE minimum horizontal principle stress (σ_Hmin) in the Paleogene. It is interpreted that the deformation caused by the Paleogene dextral strike-slip movement was the most dominant, and the crustal deformation was insignificant thereafter.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.11 no.1
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• pp.173-181
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• 1999

To deepen the understanding of shear behaviour in beams without transverse reinforcement, the relative importance of five contributing factors to concrete shear resistance($v_c$), which are i)flexural compression zone, ii)friction at crack faces, iii)dowel action, iv)arch action and recently identified, v)residual tensile stresses across cracks, was explained physically using two analytical methods based on the truss concept. One is called "Modified Compression Field Theory(MCFT)" considering ii) and v) explicitly, and the other "Crack Friction Truss Model(CFTM)" more dominantly ii) in determining concrete resistance. To verify their effectiveness, the predictions using MCFT and CFTM were also made for twenty KAIST beam tests($f'_c$=53.7Mpa), designated more likely to the development of the size effect law based on the fracture mechanics concept. Experimental findings with varying of a/d, longitudinal reinforcement ratios, and obtained from MCFT enabled additional explanations for some phenomena which were difficult to measure in tests. However, MCFT seemed somewhat conservative for beams with higher longitudinal reinforcement, while somewhat unsafe for beams with larger depths. More tests are necessary leading to firm conclusions in these areas.