• 제목/요약/키워드: 기둥 구조

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중등학교 과학 교사들의 대기압에 관련된 개념 분석 (Analysis of Secondary School Science Teacher's Concept on Atmospheric Pressure)

  • 이지희;정진우;우종옥
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.560-570
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    • 2002
  • 이 연구에서는 대기압의 정의와 기압에 관련된 현상들에 대한 원리를 묻는 설문지를 개발하여 H대학교 석사 과정에 있는 94명의 과학 교사들에게 투입하여 일관되고 통합된 설명 체계를 갖고 있는 지를 알아보았다. 전공별로 구분하여 응답률을 비교하고 중등학교 과학 교과서, 대학 교재의 서술 방식과 교과들의 응답을 비교하였다. 연구 결과 첫째, 교과서와 대학 교재의 공기의 무게에 의한 압력이란 대기압의 정의에도 불구하고 화학 전공의 중학교 교사 지구과학 전공의 고등학교 교사는 중력과 분자 운동에 의한 압력으로, 화학 전공의 고등학교 교사는 기체의 분자 운동에 의한 압력이란 응답률이 상대적으로 높았다. 또한 고도에 따른 대기압의 변화를 공기 기둥의 무게로 설명하는 대부분의 교재에도 불구하고 이러한 응답을 한 교사는 절반에 불과하였다. 둘째, 대다수의 중등 교과서에서 저기압의 형성에 대해 대기압의 정의인 공기의 무게 개념을 적용하지 않고 가열되면 팽창하고 상승하여 밀도가 작아져 형성된다는 정확하지 않은 서술을 하고 있으며 대부분의 교사들도 밀도 개념으로 저기압의 형성을 설명하였다. 셋째, 교사들이 기압과 관련된 현상들을 교육과정에 의한 학생들의 선개념을 고려하여, 원리보다 현상만을 제시한 교과서의 서술 방식대로 응답하였다. 이러한 결과로부터, 대기압의 올바른 개념 형성을 위해서는 교과서의 내용 전개가 분자 운동, 중력, 힘의 평형, 대기압의 연계되어 구성되어야 할 것이며, 설명 체계 또한 명확하여야 할 것이다. 교사들의 기압에 관련된 개념들이 통합적으로 구성되어 있지 않은 것은 교과서나 교재의 영향이 크며 점진적이고 체계적인 개념 구조를 가지고 자연 현상을 통합적인 사고 과정으로 탐구하는 태도를 가질 수 있는 교사 교육이 필요함을 보여준다.

일본재첩, Corbicula japonica 아가미의 정상구조와 고염분 급성노출에 의한 조직병리학적 변화 (Fine Structure and Histopathological Changes Exposed to Acute High Salinity of the Gill of Japanese Clam, Corbicula japonica)

  • 박정준;이정식;이재성
    • 한국패류학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-27
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    • 2011
  • 96시간 동안 고염분에 노출시킨 일본재첩, Corbicula japonica의 $LC_{50}$은 19.550 psu였다. 0, 5, 10, 20 psu에 7일 동안 노출시킨 실험개체들은 실험종료시기에 각각 95%, 80%, 35%, 10%의 개체들이 생존하였다. 일반적인 일본재첩의 아가미는 좌 우 한 쌍으로서 내부판의 면적은 외부판보다1.37배 넓었다 (p < 0.001). 아가미의 새엽에는 그 위치에 따라 상부에 정단섬모상피세포 ($7{\mu}m$), 정단측면섬모상피세포 ($5{\mu}m$), 후정단측면섬모상피세포 ($3{\times}8{\mu}m$), 측면섬모상피세포 ($5{\mu}m$) 가 존재하고, 새엽의 중간부분에는 혈림프동을 둘러싸고 있는 혈관상피세포가 존재하며, 하부에는 새엽하부상피세포가 존재하고 있었다. 새엽의 하부에 주로 존재하는 분비세포들은 전자밀도가 낮은 섬유성의 분비과립을 가지고 있었다. 5 psu에 7일 동안 노출된 일본재첩의 아가미는 부분적인 섬모의 탈락과 glycogen 과립이 다수 관찰되었다. 10 psu에 노출된 개체들은 일부 새엽의 상피세포가 파괴되었으며, 미토콘드리아를 포함한 세포소기관 또한 파괴되었다. 섬모들은 원형질막이 팽창되었고 미세융모를 연결시키는 당질층의 파괴도 관찰되었다. 20 psu에 노출된 일본재첩의 아가미는 새엽섬모상피세포 핵비대, 세포소기관의 파괴, 세포질내 glycogen 과립의 침적과 공포형성이 관찰되었고, 50% 이상의 새엽은 새엽상피층의 탈락으로 인하여 키틴질 기둥이 모두 노출되었다. 따라서 이러한 섬모와 상피세포의 파괴는 생리활동의 장애를 유발시키고, 개체 사망의 직접적인 원인으로 작용할 것이다.

필로티형 고층 RC건물의 비선형시간이력해석 (Non-linear Time History Analysis of Piloti-Type High-rise RC Buildings)

  • 고동우;이한선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.35-43
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    • 2009
  • 강한 지진에 대한 필로티형 고층 철근콘크리트 건물의 거동을 묘사하기 위한 해석기법의 개발과 성능평가를 위해, 상부벽식 하부 골조형식인 필로티형 건물에 대한 1/12축소 진동대 실험결과와 OpenSees를 이용하여 실험모델에 대한 비선형 시간이력해석을 수행한 결과를 비교하였다. 하부골조 형식은 모두 골조로 이루어진 형태(BF)와 전단벽이 한쪽 외부골조에 치우쳐 비틀림이 발생하는 형태(ESW)의 실험체에 대해 해석연구를 수행하였다. 철근과 콘크리트의 응력-변형률관계를 정의한 후 이를 단면에 이식시킨 섬유모델을 통해 비선형거동을 나타내도록 하였으며, 벽체는 MVLEM모델을 이용하였다. 해석결과 본 논문에서 제시한 비선형 모델은 필로티층의 거동(예를 들면 필로티층의 항복강도와 강성 상부구조물의 흔들림, 거동, 그리고 축력의 변화에 따른 축강성과 전단강성의 변화)을 비교적 정확하게 묘사하였다. 그러나 MVLEM으로 벽체의 비선형거동을 구성한 결과 거시거동은 실제 모델을 잘 따랐으나, 비틀림이 주된 진동주기일 때 발생하는 벽체 횡강성의 급격한 증가와 Warping현상으로 인해 코너기둥에 발생하는 과도한 인장력은 제대로 반영하지 못하였다. 비선형 해석으로 설계부재력을 구할 경우 실제보다 약 $20{\sim}30%$ 작게 나타났는데, 이는 실험과 해석방법의 차이때문에 발생한 것으로 보이며, 비선형 거동이 과도하게 발생한 수준의 지진에 대해서는 필로티형 건물의 거동특성을 충실히 나타내었다.

단부 기계적 정착장치를 갖는 철근의 뽑힘강도 (Pullout Test of Reinforcement with End Mechanical Anchoring Device)

  • 김용곤;임원석;최동욱
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.430-439
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    • 2002
  • 콘크리트 내 이형철근 정착의 중요성은 철근콘크리트 구조에서 필수적인 요소이다. 표준갈고리는 인장정착을 위하여 광범위하게 사용되어 왔으나 콘크리트의 고강도화에 따라 부재 단면이 작아지는 추세 등으로 인하여 보-기둥 접합부에서는 좁은 공간에 철근이 과밀하게 배근됨으로써 시공 상의 어려움이 제기되고 있다. 단부 기계적 정착장치를 갖는 철근(단부보강철근)을 사용하는 경우 정착길이를 감소시키고, 정착부 상세를 단순화하며, 반복하중에 대한 저항능력을 증가시키는 등의 이점으로 인하여 공사비와 공사시간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구는 단부보강철근의 뽐힘강도 및 거동에 대한 실험적 연구이다. D25 이형철근을 사용하여 수행된 총 33회의 뽑힘강도시험에서 실험변수는 철근 묻힘깊이, 철근중심과 콘크리트 가장자리간 거리, 단부보강 철물의 크기, 그리고 횡보강근(전단철근)의 간격이었다. 실험적으로 결정된 뽐힘강도는 CCD 방법에 의해 계산된 예측값에 관전하는 결과를 얻을 수 있었다. 철근 묻힘깊이가 증가하거나 철근과 콘크리트 가장자리간 거리가 증가할수록 뽑힘강도도 증가하였고 단부보강 철물의 크기가 증가함에 따라 뽑힘강도도 대체로 증가하는 경향을 보였다. 전단철근의 영향에 대한 연구로부터 뽑힘강도에 대한 파괴변에 걸친 전단철근의 영향을 나타내기 위하여 CCD 방법을 이용한 뽑힘강도 예측시 보정계수의 사용이 제안되었다.

건축물 구조체에 적용가능한 모르타르에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Mortar to Apply Building Structure)

  • 권미옥;윤기현;정광식;김광기;백민수;정상진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.413-416
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    • 2008
  • 콘크리트는 건설재료 중에서 가장 많이 쓰이는 재료이다. 과밀한 철근배근에서의 콘크리트 타설시콘크리트의 굵은골재 치수 사용에 한계가 있다. 이에 비해 모르타르는 콘크리트보다 골재의 치수가 작아 간극통과성이 콘크리트보다 뛰어나다. 이에 모르타르를 골재 입도분포를 조절하여 실적률을 증가시켜 단위수량을 저감하면서 건조 수축량을 감소시키고 분리저항성 및 간극통과성등이 매우 뛰어나 콘크리트의 대체재료가 될 수 있을 것으로 판단되어, 과밀한 철근배근, 노후화된 건물벽체의 개보수, 지하층 기둥이나 보의 보수보강을 좀더 유용하게 하기위해 본 연구를 실시하게 되었다. 금번 연구에서는 골재의 입도분포를 조절한 후 골재의 치환율(40%,50%,60%)을 조절하여 물시멘트비를 30%, 40% 두 수준으로 나누어 모르타르 공시체를 제작하였으며, 이에 따른 공기량, 슬럼프, 압축강도를 비교하여 나타내었다.

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메탄/프로판 포접 하이드레이트 결정의 성장 특성 (Morphology of Methane/Propane Clathrate Hydrate Crystal)

  • 이주동;;윤용석;송명호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.400-409
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    • 2007
  • 메탄/프로판 혼합기체의 포접 하이드레이트를 다양한 과냉 조건 하에서 생성시키며 결정의 성장 특성을 연구하였다. 먼저 내압 용기를 물과 고압의 혼합기체로 충진하고 충분히 교반하여 용액을 포화시킨 후, 내부 온도를 하이드레이트 생성온도 이하로 급격히 떨어뜨리고 이후에는 일정하게 유지하며 하이드레이트 결정의 핵생성, 이동, 성장 및 간섭을 현미경을 통하여 관찰하였다. 수행한 모든 실험조건에서 하이드레이트의 생성은 기체와 액체의 상경계면에서 막의 형태로 시작되었으며, 이후 용기 하부에서 생성된 다수의 소결정들이 부상하여 일부는 막의 밑면에 부착하고 일부는 하이드레이트 막으로부터 자라는 결정과 간섭하며 아래 방향으로 성장하였다. 막 근처에서 성장하는 결정들은, 비교적 작은 과냉 조건에서는 다면 기둥의 형태를 가지며 과냉이 커짐에 따라 형상이 수지상(dendrite)으로 천이하고 성장속도는 증가하며 가지간격은 감소하였다. 액체 영역 내부에서 관찰 된 부유 결정(floating crystals)들은 팔면체, 삼각판 및 육각 판 등 다양한 형태를 보이며, 과냉이 작을수록 팔면체 형태가 지배적이었다. 과냉이 커짐에 따라 부유 결정 역시 수지상으로 천이하며 성장하였다. 상세한 하이드레이트 결정의 성장 특성을 과냉과 기억효과(memory effect; 하이드레이트가 분해된 후에도 액체에 물분자의 입체 그물 결합구조가 잔존하는 현상)가 미치는 영향을 중심으로 기술하였다.

수평하중을 받는 테두리보가 있는 플랫플레이트 시스템의 유효보폭계수 (Effective Beam Width for Flat-Plate Systems Having Edge Beams under Lateral Loads)

  • 한상환;조자옥;박영미
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.213-219
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 수평하중 하의 테두리보가 있는 플랫플레이트 시스템의 해석 방법을 제안 하는 것이다. 플랫플레이트 시스템은 보 없이 기둥이 직접 지지하는 구조로 정의되지만 일반적으로 설계에서는 테두리보를 설치하여 사용하고 있다. 수평하중 하의 플랫플레이트를 해석 할 수 있는 방법으로는 ACI 318 (2005)에서 유한요소법, 유효보폭법, 등가골조법을 제시하고 있다. 그 중 유효보폭법은 슬래브를 보요소로 치환함으로써 실용적인 해석이 가능하도록 하는 해석 방법이다. 유효보폭법에서의 보 요소는 슬래브와 같은 두께와 실제 슬래브에 대하여 어떠한 비율로 정의되는 유효보폭으로 정의된다. 그러나 유효보폭법에 관한 연구는 기하학적 변수에 대한 연구나 강성 감소 계수에 관한 연구가 일반적이고 테두리보를 고려해 줄 수 있는 유효보폭모델에 관한 연구는 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 테두리보가 없는 플랫 플레이트 시스템의 횡 강성보다 테두리보가 있는 플랫플레이트 시스템의 횡 강성이 더 큰 강성을 확보하는 것을 검증하였다. 따라서 테두리보의 영향을 고려할 수 있는 플랫플레이트 시스템의 해석 방법이 제시되어야 할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 수평하중에 대한 테두리보가 있는 플랫플레이트의 유효보폭모델을 제안하였다. 제안된 모델의 검증을 위하여 제안된 유효보폭모델의 결과값을 유한요소해석의 결과값과 비교하였다. 또한 제안된 유효보폭모델의 결과값과 기존에 수행된 실험의 결과와 비교하였다.

PC부재에 의한 물류시설의 골조공사 개선사례 연구 (A Case Study of the Improvement of the Structural Work of a Logistics Facility by Using PC Member)

  • 김선형;최은규;김선국;이성호
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.127-135
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    • 2010
  • 물류시설은 층고가 높고 구조가 단순하며, 투자회수를 위한 조속한 운영이 필요하기 때문에 공기단축이 절실한 특징이 있다. 이에 따라 인력 및 원가절감, 공기단축을 기대할 수 있는 PC공법의 사용은 RC조에 비해 경쟁력을 확보할 수 있다. 그러나 국내의 시공사들은 RC공법에 익숙해져 있어, PC공법에 대한 부정적 인식이 팽배하며, 새로운 공법적용에 대한 노력이 미흡한 문제점이 있다. 본 연구의 사례현장은 단위기둥의 높이가 14m로 동일한 규격의 장주(長柱)가 110본 소요되는 현장으로 RC공법을 이용할 경우 시공성, 경제성, 공사기간, 안전성등의 문제발생이 예상된다. 따라서 본 연구는 RC조로 계획된 물류창고 현장을 PC공법으로 시공하여 인력 및 원가절감, 공기단축효과를 비교분석하고, 개선효과를 제시하는데 목적을 두고 있다. 향후 본 연구의 결과물은 물류시설 시공 시공기단축, 품질 및 시공성 향상, 안전성향상, 원가절감효과를 가져올 신공법개발 연구의 기초자료로 사용될 것으로 사료된다.

구조물 밀집지역 범람수치모의를 위한 상당저항계수 산정 수치실험 (Numerical Experiment for the Estimation of Equivalent Resistance Coefficient for the Simulation of Inundation over Densely Populated Structures)

  • 김형석;최준우;고광오;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.532-539
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    • 2008
  • 권 등(2008)은 수면보다 높은 사각기둥 저항체를 등간격으로 배치하고 항력계수가 일정한 값을 갖는 흐름조건$(Re>10^4)$에서 수리실험을 수행하여 바닥마찰과 형상저항에 의한 흐름저항을 나타내는 상당저항계수로서의 Manning계수 값을 산정하였다. 그리고 힘의 평형방정식으로부터 유도된 이론식에 실험결과를 사용하여 얻어진 경험적 항력상호작용계수를 도입하여 얻은 상당저항계수 식을 제안하였다. 본 연구에서는 이 수리실험을 3차원 전산유체해석 프로그램인 FLOW-3D를 사용하여 수치모의하고 그 결과를 실험결과 및 상당저항계수 식과 비교하여, 그값들이 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 이로부터 이론식에 나타나 있는 것처럼 수면보다 높은 저항체가 존재할때 Manning계수가 수심의 2/3승으로 증가한다는 것과 항력상호작용계수가 이격거리의 지배적 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다.

한국전통 실내공간의 구성방법과 요소 분석을 통한 의미 고찰 - 조선조 추사고택을 중심으로 - (An evaluation of the composition and elements in Korean traditional interior space - On Choosa-Gotack in the Chosun dynasty -)

  • 천진희
    • 디자인학연구
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    • 16호
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    • pp.101-110
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    • 1996
  • 추사고택은 조선조 상류주택의 전형적인 사례로서 실내공간의 구성방법과 요소를 분석해 본 결과 다양한 요인을 배경으로 한 분화과정 속에서 다기능을 수용할 수 있는 융통성을 가진 전형화 된 공간의 특성을 지니게 되었다고 요약할 수 있다. 계단식의 입면을 구성하는 엄격한 계층성에 의한 장소 성을 표현되는 일례가 되며, 마루와 온돌의 높이는 신분상의 위계질서와 음양사상을 나타내고 있다. 입면을 구성하는 목가구식 구조의 노출천장과 창호는 4계절의 기후변화 속에서 에너지를 효율적으로 관리하기에 적합하며, 자연미와 전통적 조형미가 어우러져 한옥 고유 미를 창조하고 있다. 추사고택에서 천장 고와 입면을 구성하는 요소들의 치수를 조사해본 결과, 대청의 입면 적 척도는 각 부재의 치수와 함께 사용자의 인체치수와 관계가 있었다. 평면 구성상의 특징은 규격화이며, 이것은 칸의 개념으로 설명할 수 있다. 기둥 간격 차이는 성별, 인체 치수 차이로 추측할 수 있다. 또한 1칸을 기본 모듈로 하여 규칙적인 공간 단위를 병렬로 증식시켜 확장한 것은 주인의 일상생활이 하인의 도움을 받아 이루어졌기 때문에 동선을 그리 중요하게 여기지 않은 결과이다. 추사고택 안채는 폐쇄적인 ㅁ 자형, 사랑채는 개방적인 ㄱ 자형으로 구성되어있는데, 이는 조선조의 남녀 지위차등과 내외사상, 그리고 자연 환경 적 요인이 복합적으로 주거의 평면 구성에 영향을 미쳤음을 보여주는 것이다. 그러나 본 연구가 조선시대 상류 주택 중 한 사례에 한정되었으므로, 현존하는 많은 사례 조사가 지속적으로 이루어져 본 연구의 미비점이 보완되어 더욱 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 사료된다.

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