• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.773-776
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• 2008

해양환경에서 철근 콘크리트의 부식은 매우 심하며, 염해는 콘크리트 교량과 항만 구조물의 부식을 일으키는 주요 요인 중 하나이다. 특히 비말대 및 간만대의 수면 부분은 구조물의 안전과 수명의 관점에서 볼 때 매우 중요하다. 지난 수십 년간 토목, 건축분야에서 콘크리트구조물 부식을 억제하기 위한 방식법 중 음극방식(cathodic protection, CP)은 많은 발전을 이룩하였으며 이제 보편화되는 추세에 있다. 최근 해양환경에서 콘크리트구조물의 음극방식을 위해 아연 메쉬 희생양극법이 개발 소개되었으나 아직까지도 이에 대한 구체적 내용이 잘 알려지지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서는 아연 메쉬 음극방식이 환경인자에 따라 콘크리트교각에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다. 아연 메쉬와 철근의 거리에 따라 음극방식 효과를 측정하기 위하여 약 100cm의 파일 시험편에 10cm 세그먼트 철근 8개를 설치하였으며, 아연 메쉬 희생양극에 의한 음극방식의 설계에 관련된 정보를 얻고자 파일 시험편의 높이에 따른 음극방식 전위의 변화와 전류의 감소치를 측정하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.121-124
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• 2008

FRP를 적용하는 대표적인 보강공법으로는 외부부착공법으로서, FRP Plate 또는 fiber sheet를 사용하여 노후화된 보강면에 FRP 보강재를 부착하는 형식이다. 하지만, 이러한 외부부착공법은 FRP보강재의 인장특성을 충분히 발휘하지 못하는 단점이 있다. 따라서 외부부착공법의 단점을 보완하기 위해 표면매립공법, 즉, Near Surface Mounted(이하 NSM)공법이 제안되었다. 이는 FRP 보강재를 매립함으로써 부재와 보강재의 부착 성능을 증가시킴에 따라 효율적인 응력전달 및 조기 debonding을 사전에 방지할 수 있으며, 이로 인해 FRP 보강재의 인장특성이 효율적으로 발휘될 수 있다. 효율적인 NSM 보강을 위해서는, 구조물에 가해지는 하중, 구성재료, 구조물의 기하학적 형상 등이 갖는 불확실 특성을 반영하여, 보강 후 구조물의 신뢰도를 기준으로 한 보강성능 평가가 필요하다. 본 연구에서는 노후화된 철도교 실교량 모델을 선정하여 외부하중, 재료 및 기하학적 형상의 불확실성을 Monte Carlo Simulation확률기법을 적용하여 그 분포특성을 분석한 후, NSM 보강에 대한한계상태 함수를 통해 목표신뢰도에 부합할 수 있는 휨보강비를 도출하고자 하였다. 해석결과 LS-25하중을 상회하는 내하력 증진효과를 확률분포로써 확인할 수 있었다. 따라서 확률신뢰성기법을 적용한 보강설계의 유효성을 확인할 수 있었으며, 추후 다양한 보강공법으로의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.133-136
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• 2008

염해에 노출이 심한 구조물이나 교량의 상판의 보강철근 부식으로 인한 콘크리트 구조물의 구조성능 및 내구성능의 저하가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 최근 활발히 연구가 진행 중인 유리섬유 보강근(Glass Fiber Reinforced Polymer Bar, 이하 GFRP 보강근)은 높은 화학적 내구성, 고강도, 경량성 등에 의하여 철근을 대체할 콘크리트 보강재로 그 가치를 인정받아 미국, 유럽, 캐나다 등에서는 이미 GFRP 보강근의 설계지침서가 발표되었다. 하지만 아직 GFRP 보강근을 이형철근과 같이 높은 신뢰성을 가지는 보강재로 사용하기에는 파악해야할 구조적 문제가 많이 있는데 그 중 하나가 콘크리트와의 부착성능이다. GFRP 보강근의 부착성능은 콘크리트 압축강도에 크게 영향을 받는 이형철근과 달리 섬유종류, 외피 표면 상태 등 여러 가지 요소에 의한 복합적 영향을 받는 부착특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 외피 표면 상태, 콘크리트 압축강도 등을 변수로 하는 GFRP 보강근으로 보강된 일 방향 인장-인발 시편의 부착실험을 통하여 GFRP 보강근의 부착특성을 관찰하였다. 또한 이를 통하여 단조하중을 받는 GFRP 보강근의 부착응력-미끄럼 관계를 제안하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.11-21
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• 1982

3개의 기존(旣存) 강철도교량(鋼鐵道橋梁)의 주요부재(主要部材)에 대해 열차(列車) 통과시(通過時)의 동적(動的)인 변형율(變形率)-시간(時間)(${\varepsilon}$-t)곡선을 측정(測定) 통계정리(統計整理)하여 허용응력(許容應力)을 기준으로 한 등가피로피해(等價疲勞被害)를 산출(算出) 검토(檢討)하였다. 이로부터 강철도교량(鋼鐵道橋梁)의 안전도(安全度) 및 내용연한(耐用年限)을 추정(推定)할 수 있는 중요한 토대가 마련되었다. 아울러, 강철도교량(鋼鐵道橋梁)을 설계함에 있어서 참조할 수 있는 다음과 같은 몇가지 중요한 특성을 밝힐 수 있었다. 같은 중량(重量)의 열차(列車)라도 차축(車軸)의 중량(重量) 및 차량(車輛)의 배축(配軸)의 차이 등에 따라 피로피해(疲勞被害)가 달라짐을 확인하였다. 부재(部材)의 재료성분(材料成分)이나 제작(製作) 및 시공(施工) 중의 결함(缺陷), 혹은 부식(腐蝕)이나 마모 등이 있는 부분에서는 피로피해(疲勞被害)가 큰 것을 알았다. 지간(支間) 및 교량형식(橋梁形式)을 여러 가지로 바꾸면서 계속해서 이와 같은 연구가 이루어진다면 더욱 유익한 자료가 얻어질 수 있으리라 사료된다.

• Composites Research
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• 제27권1호
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• pp.7-13
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• 2014

대형구조물 설계 건설시 가장 큰 제약은 모든 건설재료에는 치수의 한계가 있다. 본 논문에서는 고전적인 보이론에 의하여 단순 지지된 비등방성 슬래브의 처짐값을 구한 후 그 값을 비교하였고, 특별 직교이방성 판이론에 의하여 콘크리트와 샌드위치 교량의 물성을 비교하여 그 결과에 따른 처짐비와 강성값을 비교하였다. 경계조건은 임의의 경계조건을 갖는 판에 대한 해석해가 없기 때문에 부득이하게 네변이 모두 단순지지 되었을 경우로 해석을 하였고 복합재료의 인장강도는 콘크리트나 강재보다 훨씬 높으므로 비교대상은 처짐으로 하였다. 즉, 철근콘크리트 슬래브보다 자중이 1/10이면서 처짐이 작은 몇 가지 형태의 샌드위치패널을 고려하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권4호
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• pp.73-84
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• 2015

Electricity generation using fossil fuels has caused environmental pollution. To solve this problem, research on new renewable energy sources (solar, wind power, geothermal heat, etc.) to replace fossil fuels is ongoing. These devices are able to generate power consistently. However, they have many weaknesses, such as high installation costs and limits to possible setup environments. Therefore, an active study on piezoelectric harvesting technology that is able to surmount the limitations of existing energy technologies is underway. Piezoelectric harvesting technology uses the piezoelectric effect, which occurs in crystals that generate voltage when stress is applied. Therefore, it has advantages, such as a wider installation base and lower technological costs. In this study, a piezoelectric harvesting device imitating seaweed, which has a consistent motion caused by fluid, is used. Thus, it can regenerate electricity at sea or on a bridge pillar, which has a constant turbulent flow. The components of the device include circuitry, springs, an electric generator, and balancing and buoyancy elements. Additionally, multiphysics analysis coupled with fluid, structure, and piezoelectric elements is conducted using COMSOL Multiphysics to evaluate performance. Through this program, displacement and electric power were analyzed, and the actual performance was confirmed by the experiment.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1693-1705
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• 2013

국내의 수로교는 쌀문화로 상징되는 농업용수를 공급하는 교량으로서 수로교를 개보수하기 위해서는 기본설계를 실시하는 것이 바람직하나 현재 생략되고 있는 실정이므로 이에 소요되는 공사비를 산정할 필요가 있다. 이 연구에서는 2003년 이후 교체한 RC구조 수로교에 대한 실적자료를 기초로 개략공사비 산정 회귀분석(RA) 모델과 사례기반추론(CBR) 모델을 개발하였다. RA 모델의 경우 단순회귀 모델이 다중회귀 모델보다 오차율이 낮았다. CBR 모델의 경우 유전 알고리즘을 이용하였으며 영향요인의 가중치, 편차, 순위조건을 최적화 대상으로 하였고 특히 영향요인 가중치의 범위를 제한하여 수로교 개보수 공사비의 예측 정확도를 제고하였다. RA 모델과 CBR 모델 사이의 오차율은 통계적 차이를 보이지 않았다. 본 논문에서 제시된 수로교 개보수 개략공사비 산정방법은 개보수사업의 시행에 따른 신속한 의사결정을 하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.45-55
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• 2011

사용자가 필요로 하는 서비스를 제공하기 위해서는, 일상생활 곳곳에 편재된 센서가 수집한 각종 환경 정보를 효율적으로 상호 공유하여 주변 상황을 인식하는 기술이 필요하다. 그러나 이를 위한 센서의 종류는 다양하고 각각의 센서는 고유의 특성과 서로 다른 방식으로 통신을 하기 때문에 센서의 활용에 제한이 있다. 이에 센서와 네트워크 계층과의 통신 프로토콜 표준화를 위한 IEEE 1451이 발표되었다. 그러나 IEEE 1451은 트랜스듀서(Transducer)의 표준화를 위한 프로토콜이므로 미들웨어에 접속되지 않는다. 본 논문에서는 XML을 이용하여 주변상황 정보를 얻기 위한 프로토콜을 정의함으로써 상황인식 미들웨어에 연결되는 트랜스듀서 인터페이스 및 응용 인터페이스 프로토콜을 제안한다. 그리고 서로 다른 센서와 응용 프로그램을 이용한 교량 건전성 감시 시스템과 철로 감시 시스템을 구현하고 제안한 인터페이스 프로토콜의 효용성을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.53-60
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• 2001

건설관련 설계기술자들에게는 첨단 복합재료구조에 대한 이론이 너무 어려워서 간단하면서도 쉽게 적용할 수 있는 정확한 방법을 필요로 하고 있다. 몇 가지 섬유 배향각을 가진 적층판은 층수가 증가하면 D16, B16, D26 및 B26 강성이 감소하게 되어 특별직교이방성 판처럼 거동함을 밝히고, 간단한 공식들을 개발하여 발표한 바 있다. 대부분의 교량이나 건물의 상판은 형상비가 큰 경우가 많은데, 이런 구조물의 평형방정시에 대한 종방향 모멘트항(Mx)의 영향은 매우 작아서, 더욱 간단한 해석이 가능하다. 본 논문에는 이러한 문제들에 대한 연구 결과를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.399-405
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• 2012

본 논문에서는 신형식 TO단면이 사용된 양단고정 또는 양단힌지 경계조건을 가지는 원형 강재아치의 비탄성 좌굴에 관한 연구를 수행하였다. 아치의 초기변형과 잔류응력을 고려한 비탄성 유한요소해석을 실시하기 위하여 3차원 유한요소해석 프로그램 ABAQUS가 사용되었다. 기존 연구결과와 유한요소해석결과 비교로부터 새로운 좌굴강도 산정식의 필요성을 확인 할 수 있었으며, 신형식단면 아치구조물의 임계좌굴하중을 간편하게 산정할 수 있는 새로운 좌굴계수식이 세장비 및 경계조건에 따라 제안되었다. 본 연구에서 제안하고 있는 간편 설계식을 이용하여 수직등분포하중을 받는 새로운 TO단면 강재아치의 임계좌굴하중을 합리적으로 산정할 수 있으며, 비대칭하중 및 강합성 아치교량 임계좌굴하중 산정에도 응용될 수 있을 것이다.