• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.65-82
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• 1993

주응력회전시 모래의 응력-변형률 거동을 조사하기 위하여 Santa Monies해변의 모래에 대 한 비틀림전단시험이 여러가지 응력경로에 대해 실시되었다. 모래에 대한 비틀림전단시험에서는 점토에서와 달리 Torque의 작용방향을 시계방향과 반시계방향 모두에 대해 작용하였으며, 공시체의 측방변형량 측정도 내부압축실의 체적변형량으로부터 평균 변형량을 측정함으로 점토시 사용하였던 Clip gage를 제거하여 시험을 보다 편리하게 할 수 있었으며 어느 일부분에서 측정했던 측방변형을 대표값으로 사용하였던 단점을 보완하였다. 그리고 공시체의 제작은 모래를 공중낙하법에 의해 실시하여 밀도를 균등하게 만들었으며 공시체의 체적변형량은 COI 가스를 이용하여 체적변형량 측정을 보다 정확하게 할 수 있었다. 시험결과로부터 비틀림전단시험에 의한 모래의 응력 -변형률 거동이 조사되었으며 또한 주응력축 회전효과가 검토되었다. 그리고 연직응력이나 전단응력중 하나가 고정인 상태에서 다른 하중을 작용하였을시 선행하중에 의한 결합효과(coupling effect)에 의해 선행하중에 대한 전단변형률과 연직변형률이 계속 관찰되었다. 한편 축변형률에 대한 주응력비 o1/o3의 관계에서 파괴가 발생하는 축변형률의 위치는 축차주응력비 b(=(o2-o3)/(o1-o3))가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.1-10
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• 2004

본 논문에서는 수직 및 수평 브레이싱을 생략하고 I-형 거더를 가로보만으로 연결한 강합성 2-거더교에서 가로보의 적정 배치간격 및 소요 휨강성의 산정을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지간 40m의 단순교와 40+50+40m의 2차로 연속교를 예제교량으로 시산 설계하였다. 본 교량에 대해 중간가로보의 배치 간격과 휨강성을 매개변수로 하여 합성전 후 고정하중, 활하중, 풍하중 및 지진하중에 대한 해석을 수행하고 설계하중조합에 대한 응력 및 활하중 분배효과를 분석하였다. 한편, 강재 거더와 가로보의 격자구조에 대해 합성전 고정하중을 고려한 재료-기하 비선형해석으로부터 횡비틀림 좌굴강도를 평가하였다. 이상의 해석 결과를 토대로 지점부 및 중간가로보의 적정 배치 간격과 소요 휨강성을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.247-254
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• 2010

이 연구는 댑단부 설계방법, 덧침 콘크리트 접합면의 상태, 댑단부의 형상 등의 구조상세가 MRS 연속단 접합부의 하중저항 메커니즘과 거동 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 댑단부의 전단설계를 위한 계수하중으로서 고정하중과 활하중을 고려한 실험체와 고정하중만을 대상으로 설계한 실험체는 모두 접합부의 연성적인 휨파괴를 보여주었다. 따라서 MRS 연속단 접합부의 댑단부는 시공단계에 따라 변화하는 응력상태에 맞게 댑단부의 전단설계를 한다면 실제 사용상태의 하중은 연속단의 휨저항 메커니즘에 의해 저항할 수 있다고 판단된다. 또한 접합면의 거칠기는 MRS 연속단 접합부의 휨강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만 MRS 단부에 전단키를 설치한 구조상세는 변형능력을 향상시키는 결과를 보여주었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.365-375
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• 2009

연구목적: 임플란트 보철물의 유지형태 중 나사 및 시멘트 혼합 유지형의 경우 나사 풀림력 등에 영향을 주는 임플란트 구성 성분의 응력에 관한 연구가 부족하였다. 임플란트 상부 보철물의 유지형태, 즉, 시멘트 유지와 나사 유지, 그리고 이 두 가지 유지형태가 서로 연결된 혼합형의 임플란트 보철물의 응력분산의 특징들을 3차원 유한요소분석법을 이용하여 비교하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 하악골에서 제1소구치 부위와 제1대구치 부위에 2개의 임플란트 (SS II, Osstem Co. Ltd., Seoul, Korea)를 식립한 가상의 3본 계속가공의치를 모델화하였다. 지대주 종류와 그 위치에 따라, 4가지 모형 군으로 나누어 실험하였다. 모형 1은제1대구치와 제1소구치 각각의 고정체에 모두 동일한 시멘트 유지형 지대주인 Comocta abutment (Osstem Co. Ltd) 를 장착하여 3본 계속가공의치를 합착시킨 경우이고, 모형 2는 제1대구치와 제1소구치 각각의 고정체에 모두 나사 유지형 지대주인 Octa abutment (Osstem Co. Ltd) 를 장착하여 3본 계속가공의치를 나사로 고정시킨 경우이며, 모형 3은 제1대구치의 고정체에는 시멘트 유지형 지대주인 Comocta abutment를 장착하고, 제1소구치에는 나사 유지형 지대주인 Octa abutment를 장착한 후 3본 계속가공의치를 각각 시멘트 합착 및 나사로 고정시킨 경우이다. 그리고 모형 4는 모형 3에서 각각 제1대구치 및 제1소구치의 지대주를 맞바꾼 후 3본 계속가공의치를 나사 및 시멘트로 고정시킨 경우로 나누었다. 평균저작압인 하중을 대구치 565 N과 소구치 288 N의 힘으로 설정하고 수직방향으로 중심와와 협측 교두정에, 그리고 $30^{\circ}$ 경사 하중을 협측 교두정 부위에 준 다음 골, 고정체, 지대주, 그리고 지대주 나사 등에 나타나는 von-Mises stress 양상을 평가하였다. 결과: 네 가지 모형 중 나사 유지형 지대주인 Octa abutment를 제1대구치와 제1소구치 부위에 사용한 모형 2가 전반적으로 가장 낮은 안정적인 응력 분포를 보였다. 네 가지 모형 모두 피질골 및 고정체에 미치는 응력 크기 및 분포는 거의 유사하며, 치조골에 작용하는 응력은 하중의 종류와 상관없이 주로 피질골에 집중되었다. 지대주, 지대주 나사, 그리고 보철물 나사 등에 미치는 응력 크기나 분포는 모형에 관계없이 나사 유지형인 경우가 시멘트 유지형인 경우에 비해 낮은 안정적인 값을 보였다. 제1대구치와 제1소구치의 상부 구조물의 차이에 의한 교호작용 (reciprocal action)은 상대적으로 약하였다. 모든 부위에서 중앙 수 직하중, 교두정 수직하중, 그리고 교두정 경사하중의 순으로 응력값이 증가하였다. 결론: 본 유한 요소실험의 한계내에서 나사 및 시멘트 혼합 유지형의 임플란트 보철물은 시멘트 유지형만 사용하는 경우와 비교하여 주위에 더 큰 응력을 나타내지는 않았다. 이상적인 passive fit의 가정하에서 나사 유지형의 임플란트 보철물이 본체와 주위에 가장 작은 응력을 나타내었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제56권2호
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• pp.105-113
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• 2018

목적: 삼차원 유한요소분석을 이용하여 상악 전치부 즉시하중 임플란트의 식립 깊이가 주위 골의 응력 분포와 임플란트의 미세움직임에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 임플란트 상단이 치조정 피질골 상연을 기준으로 0.00 mm, 0.25 mm, 0.50 mm, 0.75 mm, 1.00 mm 깊게 위치되도록 총 5개 골모형을 제작하였다. 고정체와 주위 골 계면에 마찰접촉과 35 Ncm의 식립 토크를 재현하였다. 임시 보철물에 178 N의 정하중을 고정체의 중심축에 대하여 축방향의 수직하중과 $30^{\circ}$의 경사하중으로 가하고 유한요소 분석을 시행하였다. 결과: 임플란트의 식립 깊이가 주위 골의 응력 분포에 상당한 영향을 주었다. 임플란트의 가장 큰 미세움직임이 $39.34{\mu}m$로 나타났다. 경사하중이 수직하중에 비해서 응력 분포와 미세움직임의 변화에 크게 기여하였다. 결론: 임플란트 식립 깊이의 증가는 피질골에 집중된 응력을 분산시키는데 유리하였으며, 초기 골유착 실패와 관련이 있는 미세움직임에는 크게 영향을 주지 않았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.375-390
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• 2009

하악 완전 무치악 환자에서 이공 사이에 2개의 임플란트를 식립한 후 4종류의 어태치먼트를 사용한 하악 오버덴쳐를 제작하여 유한요소 모델을 만들고 여기에 3가지 하중 조건을 가하여 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 10.0을 이용하여 어태치먼트 종류에 따른 임플란트 주위골과 보철물 및 임플란트와 골 사이 계면에 발생하는 최대 응력의 크기와 응력 분포양상을 분석하였다. 하악골체의 전체적인 골격구조에서 치아 부분은 오버덴쳐로 모델을 형성하였고 오버덴쳐와 하악골 사이에 2mm 두께의 점막을 삽입하였다. 임플란트 오버덴쳐의 유한요소 모델은 ball and socket, Locator, magnet, bar의 각각 4가지 형태를 제작하였다. 고정체의 식립 위치는 양측 이공 전방이고, 경계 조건 중 고정점은 하악각 부위와 모형의 최후방 절점들을 고정점으로 설정하였다. 하중조건은 오버덴쳐의 좌측 제 2소구치에서 제 2대구치 편측 부위에 170N의 하중을, 좌 우측 제 2소구치에서 제 2대구치 양측 부위에 170N의 하중을, $90^{\circ}$수직 방향, $45^{\circ}$경사, 그리고 $0^{\circ}$ 수평 방향으로 가하였다. 결과 분석시 모든 하중방향에서 응력의 크기는 bar에서 임플란트나 오버덴쳐에서 가장 크게 나타났으며, 계면에서의 응력은 모든 어태치먼트에서 비슷한 응력분포가 나타났다. Ball and socket, Locator, magnet에서는 유의성을 보이지 않았다. 응력의 분포도에서는 4종류의 어태치먼트 모두 임플란트 치경부에서 응력이 집중된 양상을 보였으며 bar타입에서는 bar의 중앙에 응력이 크게나타났다. 이상의 결과로 볼 때 어태치먼트의 종류에 따라 응력분포의 차이가 있었음을 확인할 수 있었다. 어태치먼트의 선정 시 응력집중을 완화시킬 수 있는 바람직한 설계와 선택이 필요하리라 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.162-167
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• 2020

본 연구에서는 국내 고정익항공기 개발의 일환으로 고정익항공기용 외부 연료탱크와 파일런에 대한 피로해석을 수행하였다. 구조해석을 통해 외부 연료탱크와 파일런의 피로해석 부위들을 선정하고, 선정된 부위들에서 단위하중에 대한 전달함수를 구축하였다. 연속 하중 프로파일에 대해서 각 프로파일 하중과 전달함수와의 내적을 통해 선정 부위에서의 응력 성분을 계산한 후, Von Mises 등가응력을 사용하여 각 프로파일의 대표응력(Representative Stress)을 계산하였다. 그리고, 구축된 대표 응력 그룹에 Rainflow Counting 기법을 사용하여 초기의 방대한 하중 프로파일로 부터 축소된 개별 프로파일과 그에 대한 진폭 및 평균값을 추출한 후, MMPDS(Metallic Materials Properties Development and Standardization)의 S-N 선도를 적용하여 수명싸이클을 계산하였다. 만약, 추출된 개별 프로파일들의 Stress Ratio가 선정된 S-N 선도의 Stress Ratio 범위를 벗어나는 경우 Modified Goodman 선도로부터 유도된 식을 사용하여 Stress Ratio가 해당 S-N 선도에서 요구하는 범위를 만족하도록 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고, Miner's Rule에 의해 계산된 각 프로파일들의 손상값들을 더하여 선정 부위에서의 수명을 평가하였다. 최종적으로 수명평가를 위해 선정된 외부연료탱크와 파일런의 관심 부위에서 요구 수명을 모두 만족하는 것으로 평가되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권3호
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• pp.176-182
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• 2020

목적: 수복물에 교합력을 가할때 식립된 임플란트의 개수, 배열 및 위치에 따른 임플란트, 보철물 및 지지 골에 발생하는 응력의 차이를 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 하악에 임플란트가 식립되어 고정성 보철물을 지지하는 4 종류의 3D 유한요소 모형을 제작하였다. 모델 M1은 2개의 임플란트 가운데에 가공치를 배열하였고, 모델 M2는 2개의 임플란트 외측에 캔티레버 가공치를 배열하였다. 모델 M3과 M4는 3개의 임플란트를 각각 일렬로 배열되거나, 엇갈리게 배열하였다. 총 120 N 크기의 수직력과 45도 측방력을 가하였고, 유한요소 응력 분석을 시행하였다 결과: 측방력 하중에 의해 발생한 최대 응력은 수직력 하중에 의한 것 보다 임플란트 부위에서 3.4 - 5.1배 더 컸고, 지지골 내에서는 3.5 - 8.3배 더 컸다. 모델 M2 의 고정성 보철물의 캔티레버 연결부에서 가장 큰 응력이 집중되었다. 임플란트 개수가 3개인 모델들이 2개인 경우보다 더 낮은 응력이 발생하였으나 M3과 M4에서 일렬 배열과 엇갈린 배열간의 응력 발생 차이는 작았다. 결론: 임플란트 배열의 엇갈림 정도는 응력 크기에 별 차이를 발생하지 않았으나, 캔티래버의 존재나 임플란트의 개수의 차이는 큰 영향을 주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.8-14
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• 2021

포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 부재는 즉시 손실 이외에도 크리프, 건조수축 및 릴렉세이션과 같은 시간적 손실이 발생한다. 아울러 상부 슬래브 또는 포장 등의 교체 등에 의한 고정하중 변동으로 인하여 부재 상하부의 응력이 변화하게 된다. 이러한 응력의 변화는 부재의 안전성에 영향을 줄 경우가 있으며, 이 경우 프리스트레스 힘의 조절이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 나사를 적용한 새로운 유형의 재긴장 포스트텐션 정착구를 제안하고, EAD160004 및 KCI-PS101에 규정된 하중전달시험을 통하여 하중에 대한 안전성과 변형률에 대한 안정성을 만족함을 구명하였다.

• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문에서는 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 6.71을 이용하여 수술 직후 골절부 거동을 예측할 수 있는 해석을 수행하였다. 스테인리스 고정판과 적층순서를 달리한 복합재료 고정판을 대상으로 대퇴골의 골절치료에 대한 효과를 비교 분석 하였다. 실제 상태를 모사하기 위해 고정판과 골절뼈 및 골절부간 접촉조건을 부여하였으며, 스크류 체결과정과 하중부가 과정을 두 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통하여 스테인리스 고정판과 복합재료 고정판이 체결된 경우에 대한 골절부 틈새의 변화 및 응력분포 등을 계산하고 그 차이를 비교하였다. 복합재료 고정판은 골절뼈와의 접촉에 의한 불필요한 응력 증가를 감소시키고 골절부위의 응력은 증가시켜 골절치료에 더 효과적인 것으로 나타났다.