• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.583-590
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• 2016

본 논문은 강형식 기반의 MLS 차분법에 Rayleigh 감쇠효과를 적용한 동적균열진전 해석기법을 제시한다. Rayleigh 감쇠 효과가 반영된 동적 평형방정식과 구성방정식을 도출하고, MLS 미분근사식을 이용하여 지배방정식들을 이산화하였다. 평형방정식뿐만 아니라 구성방정식에서도 감쇠효과를 적절하게 고려하여 기존의 무요소 강정식화 기법에서 고려하지 못했던 비례감쇠 알고리즘을 구현하였다. 시간관련 항을 포함한 동적 평형방정식은 중앙차분법(central difference method)을 이용하여 시간적분 하였고, 속도에 대한 차분식을 lagging시켜 이산화 방정식을 간소화시켰다. 균열의 기하학적 특성은 표면력 '0'인 자연경계 조건을 균열면에 놓인 절점들에 부과하여 묘사하였으며, 균열성장으로 인해 해석단계마다 변하는 절점의 생성 및 이동 효과를 계방정식 구성에 반영하였다. 단일균열과 다중균열을 갖는 수치예제를 통해서 제안된 수치기법의 정확성을 검증하였으며, 비례감쇠 효과의 고려가 동적균열진전 해석결과에 미치는 영향을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권6호
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• pp.455-463
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• 1998

경수로형 원자로 제어봉집합체(rod cluster control assembly)의 제어봉선단 봉단마개 부위에 발생할 수 있는 원주방향균열을 검출하기 위한 다중표면 와전류탐촉자를 설계하였으며, 이를 MIZ-30 주파수발생장치에 연 결하여 원주방향균열을 검출하고 원주방향길이를 측정 할 수 있는 와전류검사기술을 개발하였다. $8{\times}1$ 다중표면 와전류탐촉자는 원주방향으로 발생할 수 있는 균열 검사에 적합하도록 탐촉자 내부 원주방향으로 8개 표면코일을 일정간격으로 배치하고 코일 후방에 스프링을 설치하여 주사시 코일 머리부분이 표면에 밀착되므로서 코일과 피복관표면 사이의 lift-off 발생이 최소가 되도록 설계하였다. LCR-meter 및 HP-VEE 프로그램을 사용하여 코일의 전기적 특성을 평가하였으며, 탐촉자의 균열검출 특성은 Miz-30과 Eddynet 프로그램을 사용하여 평가하였다. 교정 standard와 시험편은 $14{\times}14$형 제어봉피복관(SS-304, 외경 : 10.95mm, 두께 : 0.48mm)을 사용하여 축방향과 원주방향으로 깊이와 길이를 달리하여 여러가지 균열성 EDM노치 (폭 0.2mm, 관두께의 15, 25, 40, 50, 60%깊이)를 가공하였으며, 이를 이용하여 탐촉자의 균열검출 및 크기측정 특성을 평가한 결과 제어봉 튜브표면에 발생한 원주균열의 검출 가능 최소길이는 3.5mm이고, 깊이는 ${\pm}5.31%$ RMS 오차 이내로 측정 할 수 있었다. 또한, 제어봉선단 봉단마개 부위에 발생할 수 있는 마모, 스크레치, 축 및 원주방향균열 신호는 신호의 위상과 신호형상을 분석하므로서 구분이 가능하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.593-609
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• 2021

본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 결정질 암석 내 포함된 균열의 열-역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 열에 의한 균열의 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 여기에서는 Voronoi diagram을 이용하여 다면체 개별입자의 집합체로서 해석모델을 생성하고, 입자 및 입자간 접촉에서 발생하는 열-역학적 거동을 개별요소프로그램인 3DEC을 통해 해석하였다. 암석 시험편의 탄성거동을 재현하기 위하여 등가연속체 개념을 적용하여 입자와 접촉의 미시물성을 산정하였으며, 균열에 상응하는 접촉에는 Coulomb slip model을 부여하여 인장강도와 전단강도를 갖는 불연속면을 모사하였다. 경계응력과 열응력에 의한 균열의 거동을 수치적으로 모델링하였으며, 경계조건에 따라 균열의 미끄러짐이 발생하는 열-역학적 메커니즘을 정량적으로 분석하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석모델이 암석 내 열팽창과 열응력의 증가, 균열 응력과 변위, 경계조건의 영향 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 실내실험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.577-584
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• 2007

Steel microfiber (SMF)가 알칼리-실리카 반응 (ASR)에 미치는 영향을 두 가지 종류 (부순 오팔과 직경이 일정한 pyrex 막대)의 반응 골재를 사용하여 알아보았다. ASR에 의한 균열은 기준 모르타르에서 쉽게 발견되었으나 SMF 모르타르의 균열은 아주 제한적이었다. SMF의 균열 진전 제어 메커니즘을 통하여 ASR에 의한 모르타르의 강도 저하와 팽창을 효과적으로 막을 수 있었고, ASR 생성물들의 유동성이 저하됨을 알 수 있었다. ASR 생성물의 성분을 microprobe 분석과 ICP 분광계를 이용하여 알아보았다. SMF의 구속 효과는 액체상태인 ASR 생성물의 높은 나트륨이 온과 규소이온의 농도를 초래하였으며, 높은 이온의 농도는 ASR 알칼리-실리카 반응성을 저하하는 원인으로 생각되어 진다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권6호
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• pp.960-968
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• 2003

The objective of this study is to investigate the effect of AE activities in the crack opening and closure during the fatigue test. The laboratory experiments for various materials and test conditions were carrie out to identify AE characteristics of fatigue crack propagation. Compact tension specimens of SWS 490B and Al 7075-T6 alloy were prepared for fatigue test. AE activities were analyzed based on the phase of the loading cycle. In case of SWS 490B, the most of AE was generated when the crack began opening and the crack closed fully, whereas a few in the full opening of the crack. On the other hand, in case of Al 7075-T6, a distinct AE activity was observed during crack opening process. AE activity in the peak loading of cycle was different with each specimen. However, in the same material, AE activity was not affected by the change of cyclic frequency (0.1, 0.2, 1.0 ㎐). It was found that AE activities during crack opening and closure depend on material properties such as micro-structure, yield strength and elongation.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.99-104
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• 2008

매스콘크리트에서 수화열에 의한 응력은 외기온도와 콘크리트의 타설온도에 따라 변하므로 이들의 영향을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 교각의 코핑부를 대상으로 해석을 수행하여 분석하였다. 최대 인장응력은 타설 후 2.75일을 전후하여 표면 모서리부에서 발생하며 균열지수는 계속 증가하여 균열 발생 가능성은 거의 없는 것으로 나타났다. 그리고 계절에 관계없이 콘크리트의 타설온도를 낮추면 수화열에 의한 균열 발생 가능성을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 콘크리트를 타설하기 전에 타설온도를 낮추기 위한 여러 가지 방안을 강구하면 수화열에 의한 균열을 최소화할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.7053-7060
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• 2015

콘크리트 부재에서 FRP-보강근의 사용은 철근의 사용에 비해서 일반적으로 낮은 탄성계수와 부착성능으로 인하여 보다 넓은 균열폭을 초래 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 9개의 장방형보와 3개의 T형보로 구성된 총 12개의 시험체들로부터 4점가력 휨실험을 통하여 얻어진 균열폭 결과들과 기존 ACI 440.1R-06 제안식으로 계산된 결과들을 비교 분석하여 설계변수들이 균열폭에 미치는 영향과 적용 범위에 대한 문제점들을 파악하였다. 결과로서 주요 설계변수의 하나인 변동계수, $k_b$ 값은 0.6~1.88 범위에서 1.05의 평균값과 약 40%의 높은 변동계수를 나타냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권5호통권57호
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• pp.142-148
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• 2009

이 논문에서는 3축 가력상태에 놓인 박스형 암거의 극한파괴실험을 실시하고 박스형 암거의 파괴거동 특성을 파악하고 하중증가에 따른 균열폭의 변화를 측정하였다. 현실적인 외압상태를 모사하기 위해 상부 및 좌,우측부에서 동시에 가력할 수 있는 3축 가력시스템을 이용하여 하중을 재하 하였다. 하중 증가에 따른 상부슬래브 및 좌,우측 벽체에서의 균열양상을 관찰하였으며 상부슬래브에서의 균열폭 증가량을 정량적으로 측정하였다. 이를 통해 균열폭 증가에 따른 구조손상도를 실험적으로 정량화시켜 박스형 암거의 구조내력저하지수를 실험적으로 추정하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권1호
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• pp.45-55
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• 2022

초 저수축 콘크리트는 콘크리트 구조물의 건조수축 균열을 극한으로 제어할 수 있기 때문에 콘크리트 구조물의 품질 및 외관 확보에 매우 효과적이다. 본 연구에서는 초 저수축 콘크리트의 상용화를 목적으로 실내실험을 통해 최적의 팽창재 및 수축저감제 투입량을 정하였고, 콘크리트 벽체 실물대부재실험을 실시하여 초 저수축 콘크리트의 수축 특성 및 균열제어 효과 등을 검토하였다. 그 결과 벽체 시험체에는 건조수축 변형이 거의 발생하지 않았고 균열도 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1D호
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• pp.53-60
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• 2010

본 논문은 포장 공용성에 근거하여 연성포장체를 주된 대상으로 트럭의 하중제한을 하기 위한 방법을 평가하였다. 이러한 방법론의 적용을 위하여 연성포장에 대한 장기공용성은 VESYS 형태의 소성변형 모형과 Miner 이론을 적용한 피로균열을 각각 활용하여 예측하였다. 소성변형은 Alpha와 Gnu와 같은 소성변형 모형상수를, 그리고 피로균열은 $k_1$과 $k_2$를 피로균열 모형 상수를 각각 적용하였고 기존 국내문헌에서 활용 가능한 범위에서 연성포장에 대한 하중제한 평가를 위한 공용성 예측 및 민감도 분석에 필요한 자료를 적절하게 활용하였다. 이에 본 연구 결과에서는 공용성에 근거한 하중제한방법과 하중제한을 위한 간편한 제한하중법을 평가하여 제시하였다.