• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.713-716
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• 2008

본 연구는 잔골재 부분 대체 Bottom-Ash 활용에 관한 기초 물성치 연구로서 Bottom-Ash의 잔골재 대체 콘크리트의 압축강도 테스트와 이들 실험을 통한 내구성능(노후화) 영향지수를 분석하였다. 잔골재 대체 Bottom-Ash 콘크리트 압축강도 실험의 경우 잔골재로 대체 시 발생하는 콘크리트의 초기경화시간의 단축 및 Ash 내 유해물질 방지를 위하여 고화제(GRG-21)를 활용, 40, 50, 60%의 W/C 비율별로 콘크리트를 배합 압축강도 실험을 실시하였다. 각각의 실험체에 대한 강도-내구공극 상관관계 조사를 위하여 압축강도 실험 후 활용되어진 공시체는 내부공극 측정을 위한 적절한 사이즈로 샘플링, 분석되었다. 분석요소로는 각종 내부 공극의 크기, 모양 직경별 함유량의 분포상태 등이 고려되었으며 이들 조사를 통하여 압축강도-내부공극 간 상호관계를 예측하였다. 부가적으로 콘크리트 재료변화는 콘크리트 내구성 자체의 변화를 가져 올 것으로 판단하여 상용프로그램(ATENA)을 활용, 콘크리트 압축실험에 따른 구조물의 균열패턴을 예측,조사하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.410-414
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• 2014

본 연구에서는 도심지 지하철 터널의 콘크리트 라이닝에 계측센서를 설치하여 터널 내부의 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝의 거동을 분석하였다. 계측결과, 터널 내부의 온도변화에 따라 콘크리트 라이닝의 응력과 내공변위, 균열이 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 균열의 경우, 온도변화에 따라 수축과 팽창이 이루어지고 있으나 균열의 크기와 상태에 따라 변화의 폭이 다른 것으로 나타났다. 또한 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝의 수치해석을 통하여 터널 내부 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝 응력과 내공변위의 보정식을 제안하였다. 본 연구 결과는 도심지 지하철 터널 내부의 온도변화에 따른 거동 파악 및 온도변화를 고려한 터널의 유지관리에 크게 활용될 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.157-163
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• 2007

본 연구에서는 광섬유 케이블을 이용한 콘크리트 구조물의 균열 탐사 방법을 개발하였다. 광통신 분야에서 광섬유 케이블의 손상을 탐지하기 위해 널리 사용하고 있는 광신호 분석기인 OTDR과 일반 통신용 광섬유 케이블을 사용하여 콘크리트의 표면 및 내부에 발생한 균열의 탐사 실험을 수행하였다. 콘크리트가 균열 하중에 부과되어 초기 균열을 발생시킬 때 미리 부착된 광섬유가 균열의 위치에서 균열 거동을 함께 함으로써 손상을 입게 되어 균열의 발생 유무와 위치를 찾고자 하였다. 균열을 탐사하는데 있어 광섬유의 탈피 정도가 균열 탐사 여부를 결정짓는 가장 주요한 인자라고 파악하였으며, 예비 실험을 포함한 4차례의 실내 검증 실험을 통하여 균열을 탐사할 수 있었다. 이 연구 결과는 콘크리트 구조물의 균열 관리와 유지관리 차원으로의 활용도가 크다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.17-28
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• 2023

본 연구에서는 화강암 시편을 대상으로 파쇄 유체의 점성과 주입 속도를 변화시키며 실내 수압 파쇄 실험을 수행하였고, 3D X-ray CT 촬영을 통해 파쇄 후 시편 내부를 관찰하였다. 이미지 처리에 탁월한 성능을 보이는 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 기반 Nested U-Net 모델 구조를 활용하여 CT 이미지 내 수압 파쇄 균열 추출을 수행하였고, 복잡한 형상의 미세균열을 정교하게 추출할 수 있었다. CNN 기반 모델로 추출된 균열을 3차원으로 재구성하여 균열의 부피, 두께, 굴곡도, 균열면 거칠기를 분석하였다. 그 결과 파쇄 유체의 점성이 클수록 균열 부피와 두께가 증가하였고, 굴곡도와 균열면의 거칠기가 감소하는 경향을 보였다. 또한 균열면의 굴곡도와 거칠기 이방성이 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구는, CNN 기반의 균열 추출 모델을 활용해 전통적인 이미지 처리 방법보다 정교한 균열 추출을 수행하고, 이를 기반으로 수압 파쇄 균열의 정량 분석을 성공적으로 수행하였다.

• 지질공학
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• 제28권3호
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• pp.455-463
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• 2018

본 연구에서는 치핑작업중에 콘크리트에 발생할 수 있는 손상균열을 정량분석하기 위해 X-ray CT 이미지를 이용하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 치핑작업을 수행한 후, 균열이 발생한 콘크리트 블록을 코어링하여 직경 50 mm, 길이 100 mm의 시편을 준비하였다. 그 후 마이크로 포커스 X-ray CT 촬영을 하여 얻은 이미지를 3D 이미지로 재구성(reconstruction)하였다. 이렇게 얻어진 3D CT 이미지에 3DMA (3 Dimensional Medial axis Analysis)법을 적용하여, 손상 평가 파라메타로 시편의 위치에 따라 균열의 성질을 평가하여 손상을 분석하였다. 분석결과 치핑에 의한 손상은 치핑 표면으로부터 3 cm 깊이까지 발생한 것으로 나타났다. 또한 CT이미지 공간분석법에서 사용되는 여러 파라메타 중 공극률 지표(Porosity index), Burn number 그리고 Medial axis 의 파라메타를 이용해 치핑표면 근처의 손상 분석이 가능하다는 것이 확인되었다. 이 방법은 내부구조에 변화가 발생한 암석을 대상으로 한 연구에서도 비파괴 상태로 내부의 균열 평가, 가시화에 적용가능하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.101-110
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• 2014

팽창재는 콘크리트의 건조/자기수축으로 인한 균열에 매우 효과적인 혼화재료이며 콘크리트 내부 철근에 화학적 프리스트레스를 인가할 수 있다. 본 논문에서는 CSA 팽창재에 의해 화학적 프리스트레스가 도입된 모르타르의 인장경화성능을 평가하였다. 철근으로 내부구속이 이루어진 철근 모르타르 시편에 대하여 일축인장시험을 수행하였으며, 균열거동 특성과 인장경화 특성을 분석하였다. CSA 모르타르에서는 압축강도 및 탄성계수는 약간 감소하였으나, 화학적 압축응력이 철근에 도입되었으며, 일반 모르타르 부재에 비해 167.5% 초기균열하중이 증가하였다. 높은 인장경화특성을 평가하였으며, 기존의 인장연화모델과 실험값을 비교하여 기존 제안식의 보완점을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.624-635
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• 1990

본 연구에서는 마멸과정을 선형파괴역학적 관점에서 해석하여, 탄성체의 표면 에 산재되어 있는 표면균열의 전파거동을 마멸과정규명의 입장에서 살펴보고자 한다. 우선 마멸거동에 관한 파괴역학적 접근방식에 의한 마멸이론의 확립을 위해서, 표면균 열이 내부균열보다 그 전파 가능성이 높다고 한 Keer등의 주장에 착안하여 Hertz 접촉 압력하의 경사진 표면균열의 전파거동을 선형파괴역학적으로 해석하고자 한다. 이론 해석에 있어서는 표면균열을 인상전립의 연속분포로 치환하고, 전립밀도분포함수에 관 한 특이적분방정식을 유도해서 Erdogangupta의 방법을 이용하여 그 해를 구하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.821-824
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• 2008

본 연구에서는 판상-링형 구속시험방법의 유효성 평가를 위하여 그 특성을 국내 외에서 제안된 콘크리트 구속수축시험방법과 비교하여 간편하고 정량적인 수축균열 평가방법의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 이에 시험체 내부 링 직경의 변화에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성 평가를 통하여 내부 링 직경 150mm의 적정 시험체 치수를 선정할 수 있었다. 또한 선행된 실험을 통해 얻어진 시험체 사이즈를 대상으로 판상-링형 구속시험방법의 검증실험의 일환으로 PVA섬유혼입 유 무에 따른 시험방법의 유효성 평가를 실시하였다. 그 결과, 판상-링형 구속시험방법은 초기재령 48시간이내에 발생하는 소성수축에 의한 균열측정이 가능하였다. 본 연구를 바탕으로 향후, 판상-링형 구속시험방법에 있어서 온도, 풍속 등의 환경조건 및 배합조건에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.61-68
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• 2022

복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, G_I)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.207-216
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• 2003

본 논문에서는 균열을 지닌 축대칭 문제를 해석하기 위하여 시간적분형 운동방정식을 바탕으로 한 유한요소 해법을 제시한다. 유한요소메쉬는 8절점 등매개변수 사변형 요소와 균열선단에서의 1/4절점 삼각형 특이요소로 구성되며, 동적 응력확대계수는 균열면상의 1/4절점의 y방향 변위로부터 구한다. 제시된 해법의 정확성과 타당성을 검증하기 위하여 내부에 원환균열을 지닌 무한 탄성체가 균열면상에서 충격하중을 받을 때의 동적 응력확대계수를 계산하고 타 수치결과와 비교 검토하였다. 응용 예제로서 원환균열과 원주균열을 지닌 중실축과 중공축의 동적 응력확대계수를 균열의 길이와 축의 길이에 따른 영향을 자세히 조사하였다. 균열길이가 커지면 동적 응력확대계수가 커지고, 축의 길이가 길어지면 동적 응력확대계수 곡선의 폭도 함께 증가됨을 확인하였다. 그리고 균열의 위치가 안쪽에 포함될 경우보다는 바깥쪽에 포함될 때 더 큰 동적 응력확대계수가 발생됨을 밝힌다.