• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.3 no.2
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• pp.127-135
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• 1983

A new approach is developed to analyze the reliability of the earth retaining wall using the concept of probability of failure, instead of conventional factor of safety. Many uncertainties, which are included in the conventional stability analysis, can be excluded by using the stochastic approach. And the reliability, more consistent with the reality, can be obtained by the simulation. The strength parameters of soil properties are assumed to be random variables to follow a generalized beta distribution. The interval [A, B] of the random variables could be determined using the maximum likelihood estimation. The pseudo-random values corresponding to the proposed beta distribution are generated using the rejection method. The probability of failure defined as follows, is obtained by using the Monte Carlo Method. $$P_f=\frac{M}{N}$$ where, $P_f$ : Probability of failure N : Total number of trials M : Total number of failure out of N A computer program is developed for the computation procedure mentioned above. Finally, a numerical example is solved using the developed program.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.11 no.1
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• pp.10-19
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• 2007

Conventional MRI methods using T1-, T2-, diffusion-, perfusion-weighting, and functional imaging rely on characterizing the physical and functional properties of the tissue. In this review, we introduce an imaging modality based on measured the mechanical properties of soft tissue, namely magnetic resonance elastography (MRE). The use of palpation to identify the stiffness of tissue remains a fundamental diagnostic tool. MRE can quantify the stiffness of the tissue thereby providing a objective means to measure the mechanical properties. To accomplish a successful clinical setting using MRE, hardware and software techniques in the area of transducer, pulse sequence, and imaging processing algorithm need to be developed. Transducer, a mechanical vibrator, is the core of MRE application to make wave propagate invivo. For this reason, considerations of the frame of human body, pressure and friction of the interface, and high magnetic field of a MRI system needs to be taken into account when designing a transducer. Given that the wave propagates through human body effectively, developing an appropriate pulse sequence is another important issue in obtaining an optimal image. In this review paper, we introduce the technical aspects needed for MRE experiments and introduce several applications of this new field.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.47-47
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• 2011

하도 내 수역이 식생으로의 천이가 진행되고 최종적으로는 육상 식물들이 활착하게 되는 육역화 현상은 하도의 수리학적 문제 및 환경생태적 측면에서 큰 문제를 발생시킬 가능성을 내포하고 있다. 최근 하천복원의 필요성이 강조됨에 따라 물골공법 및 국부세굴 유도형 공법 등 실용성을 포함시킨 다양한 하천 복원공법이 제시되고 있다. 물골공법은 자연적인 물골형상에 의한 유사퇴적방지, 홍수시 유속저감 및 생물서식처를 조성하는 하상 생태복원 공법을 의미하며, 본 연구에서는 수리모형실험 및 3차원 수치모의를 이용하여 다양한 하도육역화 방지 공법 중 물골공법의 효과 및 적용성을 검토하였다. 물골공법의 특성 중 유사퇴적방지의 효율성 분석을 위해 부정류(unsteady state)상태에 대해 연구를 수행하였으며 홍수 이후 수위하강시 고수부지 및 물골 주변에서의 흐름특성을 재현하였다. 수위하강 모의를 위해 임의의 수위하강시간을 선정하여, 수위하강이 진행되는 시간( )을 각각의 수위하강시간으로 무차원 화한 후 무차원된 시간(t/�� )에 따른 흐름특성을 비교 분석하였으며 모의 및 분석결과, 수위하강시간이 80초 이상일 경우 주요 지점에서의 유속의 변화는 무차원된 시간에 대하여 일치하였으며 수리모형실험 및 수치모의에 적용할 수위하강시간으로 선정할 수 있었다. 물골 전구간에 대한 부정류 실험을 위해 LSPIV(Large-Scale Particle Image Velocimetry)장치를 이용하여 수위하강에 따른 물골주변의 흐름특성을 관측하였으며 3차원 수치모의를 통해 검증하였다. 실험 분석결과, 수위하강에 따라 고수부지 위로 흐르는 유수가 물골 내부로 유입되어 물골을 따라 흘러 물골 합류부로 이동하는 것으로 나타났으며, 이는 홍수시 유수와 함께 떠다니는 부유사(suspended load)가 물골로 유입되어 물골 합류부로 이동하므로 물골의 유사배제 가능성을 판단할 수 있었다. 또한 물골의 유사배제능력을 평가를 위해 실험을 통하여 산정된 최대 및 최소 마찰속도(U )와 유사이동 한계곡선을 이용하여 물골의 통한 배제 가능한 유사의 입경을 분석하였다. 분석결과, 최소 2mm에서 최대 4mm로 나타났으며 이 입경 이하인 유사에 대해서는 퇴적되지 않고 물골을 통하여 배제될 수 있을 것으로 예상되었다. 본 연구 결과 물골공법 적용시 수위하강에 따라 물골에서 하도방향으로 유사의 수세(flushing)효과가 나타났으며 유사의 부상 및 이송이 효과적으로 발생하여 고수부지 내 유사퇴적 방지가 효과적인 것으로 판단되었다. 추후 다양한 형상의 물골에 대한 능력검토가 보완된다면 물골설계지침 제안을 위한 자료로 활용 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.419-419
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• 2011

이상호우, 사막화, 빙하융해, 생태계 먹이사슬 변화, 이상기온 등 기후변화의 행태는 지구 곳곳에서 다양하게 발발되고 있으며 그로인해 발생되는 인적 물적 피해가 심각하다. 1996년 집중호우에 의한 연천댐체 파괴, 2002년 8월의 낙동강 유역 장기홍수, 2002년 태풍 루사 및 2003년 태풍 매미 등 국내에서는 기후변화 중에서도 주로 이상호우로 인해 발생하는 피해가 많았으며 이들은 주기성이나 특성을 갖지 않아 예측이 어려운 관계로 망양보뢰 식의 후처리에 급급한 실정이었다. 최근 기후변화에 따른 지역별 홍수량, 가뭄량 등에 관한 연구가 가속화되고 있으며, 이와 더불어 해당 기후모델 발현 시 기존 구조물에 미치는 영향에 대한 연구도 필수적이다. 나아가 기존 구조물 뿐 아니라 새로 시공되는 구조물의 설계에서 기후변화에 대한 안정성을 위해 추가적으로 포함해야 할 요소가 있는지에 대한 연구도 필요하다. 본 연구에서는 가상 기후모델에 대해 그 모델이 예측하는 홍수량이 실제 발현되었을 경우를 가정하여, 기존 수공구조물의 안정성에 미치는 영향을 살펴보고 영향인자의 민감도를 분석하고자 한다. 대상 수공구조물은 붕괴 시 영향력이 큰 정도를 기준으로 필댐, 콘크리트차수벽형석괴댐(CFRD), 콘크리트중력식댐, 제방으로 그 범주를 제한 하였으며 대상유역은 한강으로 가정하였다. 구조물의 안정성 검토방법은 각 구조물의 종류에 따라 상이하다. 흙이 주 재료인 제방과 필댐의 경우, 침투(Piping)와 비탈면(Sliding)에 대한 안정성 평가가 이루어지며 CFRD는 댐체와 벽체로 나누어 안정성평가를 하며 댐체 안정성 평가방법은 필댐과 유사하다. 본 연구에서는 하천설계기준(2009)과 댐설계기준(2005)에 따라 각 구조물의 기준안전율을 책정하였으며 점착력, 내부마찰각, 단위중량 등의 물성치는 해당 지역의 토질특성에 따라 여러 문헌을 참고하여 설정하였고 이를 SEEP/W, SLOPE/W 프로그램을 이용하여 구조해석을 실시하였다. 콘크리트중력식댐은 활동, 전도, 지지력에 대해 각각 안정성을 평가하며 MIDAS와 ABAQUS 프로그램을 병행하여 해석하였다. 민감도(Sensitivity)란 안정성에 영향을 미치는 설계인자들의 변화에 따라 안정성이 어떻게 변화하는 지를 말한다. 기후변화에 의한 수공구조물 설계인자 민감도 연구를 통해 기존 설계과정 또는 안정성 검토 시 해당인자의 기여도를 높이거나 새로운 설계인자를 추가하여 미래 상황에 대한 구조물의 위험 정도를 과거대비 상세히 예측할 수 있으며 나아가 적절한 대응 방안 제시에 기여하여 기후변화에 따른 피해를 감소할 수 있을 것이라고 생각된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.274-274
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• 2014

금속칼코게나이드 화합물중 하나인 $MoS_2$는 초저 마찰계수의 금속성 윤활제로 널리 사용되고 있으며 흑연과 비슷한 판상 구조를 지니고 있어 기계적 박리법을 통한 그래핀의 발견 이후 2차원 박막 합성법에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근 다양한 응용이 진행 중인 그래핀의 경우 높은 전자이동도, 기계적 강도, 유연성, 열전도도 등 뛰어난 물리적 특성을 지니고 있으나 zero-bandgap으로 인한 낮은 on/off ratio는 thin film transistor (TFT), 논리회로(logic circuit) 등 반도체 소자 응용에 한계가 있다. 하지만 $MoS_2$는 벌크상태에서 약 1.2 eV의 indirect band-gap을 지닌 반면 단일층의 경우 1.8 eV의 direct-bandgap을 나타내고 있다. 또한 단일층 $MoS_2$를 이용하여 $HfO_2/MoS_2/SiO_2$ 구조의 트랜지스터를 제작하였을 때 $200cm^2/v^{-1}s^{-1}$의 높은 mobility와 $10^8$ 이상의 on/off ratio 나타낸다는 연구가 보고되어 있어 박막형 트랜지스터 응용을 위한 신소재로 주목을 받고 있다. 한편 2차원 $MoS_2$ 박막을 합성하기 위한 대표적인 방법인 기계적 박리법의 경우 고품질의 단일층 $MoS_2$ 성장이 가능하지만 대면적 합성에 한계를 지니고 있으며 화학기상증착법(CVD)의 경우 공정 gas의 분해를 위한 높은 온도가 요구되므로 박막형 투명 트랜지스터 응용을 위한 플라스틱 기판으로의 in-situ 성장이 어렵기 때문에 이를 보완할 수 있는 $MoS_2$ 박막 합성 공정 개발이 필요하다. 특히 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 방법은 공정 gas가 전기적 에너지로 분해되어 chamber 내부에서 cold-plasma 형태로 존 재하기 때문에 박막의 저온성장 및 대면적 합성이 가능하며 고진공을 바탕으로 합성 중 발생하는 오염 요소를 효과적으로 제어할 수 있다. 본 연구에서는PECVD를 이용하여 plasma power, 공정압력, 공정 gas의 유량 등 다양한 공정 변수를 조절함으로써 저온, 저압 조건하에서의 $MoS_2$ 박막 성장 가능성을 확인하였으며 전구체로는 Mo 금속과 $H_2S$ gas를 사용하였다. 또한 향후 flexible 소자 응용을 위한 플라스틱 기판의 녹는점을 고려하여 공정 온도는 $300^{\circ}C$ 이하로 설정하였으며 합성된 $MoS_2$ 박막의 두께 및 화학적 구성은 Raman spectroscopy를 이용하여 확인 하였다. 공정온도 $200^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$에서 성장한 $MoS_2$ 박막의 Raman peak의 경우 상대적으로 낮은 공정온도로 인하여 Mo와 H2S의 화학적 결합이 감소된 것을 관찰할 수 있었고 $300^{\circ}C$의 경우 약 $26{\sim}27cm^{-1}$의 Raman peak 간격을 통해 5~6층의 $MoS_2$ 박막이 형성 된 것을 확인할 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.9 no.3
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• pp.107-113
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• 1989

The purpose of this study is to compare the results of shear-deformation of saturated sand under the 3 dimensional stress with the results of simple torque-shear test already reported, Japaness standard sand, Toyoura sand, was chosen as test sample and the equipments of the department of soil mechancis laboratory of Nihon University were used. The conclusions obtained are as follows. 1). The friction angle of sand (${\phi}$) is proportional to the density regardless of the condition of stress-strain. This is because of the reason that the lower the cell pressure becomes, the larger the volume changes in case of the same density. 2). The value of ${\varphi}$ are variable according to the condition of stress-strain in the same density, and ${\phi}_dTS$ is larger than ${\phi}_dPS$ and ${\phi}_dTC$ when cell pressure is low. 3). ${\phi}_dPS$ is larger then ${\phi}_dTS$, under the same denstiy and same cell pressure. Thus the shear strength of sand is decided according to the condition of stress-strain 4). the relationship between the stress ratio (q/p) and strain increment ration in the plane strain test is linear regardless of the density and the cell pressure of the test sample.

• Economic and Environmental Geology
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• v.41 no.6
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• pp.763-771
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• 2008

Uncertainties are pervasive in engineering geological problems. Therefore, the presence of uncertainties and their significance in analysis and design of slopes have been recognized. Since the uncertainties cannot be taken into account by the conventional deterministic approaches in slope stability analysis, the probabilistic analysis has been considered as the primary tool for representing uncertainties in mathematical models. However, some uncertainties are caused by incomplete information due to lack of information, and those uncertainties cannot be handled appropriately by the probabilistic approach. For those uncertainties, the theory of fuzzy sets is more appropriate. Therefore, in this study, fuzzy reliability analysis has been proposed in order to deal with the uncertainties which cannot be quantified in the probabilistic analysis due to the limited information. For the practical example, a slope is selected in this study and both the probabilistic analysis and the fuzzy reliability analysis have been carried out for planar failure. In the fuzzy reliability analysis, the dip angle and internal friction angle of discontinuity are considered as triangular fuzzy numbers since the random properties of the variables cannot be obtained completely under the conditions of limited information. In the study, the fuzzy reliability index and the probabilities of failure are evaluated from fuzzy arithmetic and compared to those from the probabilistic approach using Monte Carlo simulation and point estimate method. The analysis results show that the fuzzy reliability analysis is more appropriate for the condition that the uncertainties arise due to incomplete information.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.18 no.1
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• pp.103-111
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• 2020

Pulling-type cutting devices, which use a diamond wire saw, have been used generally for cutting concrete structures. In this study, a pushing-type cutting device with a collection cover was developed by overcoming the disadvantages of pulling-type devices. In this device, dry or liquid methods can be selected to cool frictional heat. Operation and leakage tests of the dust generated during the dismantling of a concrete structure were carried out, confirming the suitable operation of the fabricated cutting device; the leakage rate was approximately 1.7%. For a conservative evaluation, the internal dose of workers was estimated in dismantling the core center part of biological shield concrete with a specific activity of 99.5 Bq·g^-1. The committed effective dose per worker was 0.25 mSv. The developed cutting device contributed to reducing radioactive concrete waste and minimizing worker exposure due to its easy installation. Therefore, it can be utilized as a cutting apparatus for dismantling not only reinforced concrete structures but also radioactive biological shield concrete in nuclear power plant decommissioning efforts.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.27 no.12
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• pp.17-25
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• 2011

A fabric of soil media may change due to certain factors such as dissolution of soluble particles, desiccation, and cementation. The fabric changes affect the mechanical behavior of soils. The purpose of this study is to investigate the effects of geo-material dissolution on shear strength. Experiments and numerical simulations are carried out by using a conventional direct shear and the discrete element method. The dissolution specimens are prepared with different volumetric salt fraction in sand soils. The dissolution of the specimens is implemented by saturating the salt-sand mixtures at different confining stresses in the experimental study or reducing the sizes of soluble particles in the numerical simulations. Experimental results show that the angle of shearing resistance decreases with the increase in the soluble particle content and the shearing behavior changes from dilative to contractive behavior. The numerical simulations exhibit that macro-behavior matches well with the experimental results. From the microscopic point of view, the particle dissolution produces a new fabric with the increase of local void, the reduction of contact number, the increase of shear contact forces, and the anisotropy of contact force chains compared with the initial fabric. The shearing behavior of the mixture after the particle dissolution is attributed to the above micro-behavior changes. This study demonstrates that the reduction of shearing resistance of geo-material dissolution should be considered during the design and construction of the foundation and earth-structures.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.31 no.3
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• pp.51-62
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• 2015

Shear behavior obtained by direct shear tests is dependent on shear box and boundary condition. The objective of this study is to analyze problems of conventional direct shear test (type-A) and provide the reliable results by developing type-C direct shear apparatus. Experimental tests are carried out for Ulleung sand by using type-A and -C direct shear devices. The soil specimens, which are prepared at the relative density of 60%, and are applied to vertical confining stresses of 50, 100, 200, 300, and 400 kPa, are sheared at a constant shear strain rate of 0.5 mm/min. By comparing the results obtained by type-A and -C direct shear apparatus under constant normal load (CNL) condition, the performance of new one is verified. In addition, two constrained conditions including constant normal load (CNL) and constant pressure (CP) are applied to type-C one. Experimental results show that type-A direct shear apparatus has some problems such as rotating of loading plate and upper shear box, and the frictional forces between soil and inner wall of upper shear box. Thus, the shear strengths obtained by type-A device are overestimated or underestimated depending on shear box and boundary condition. On the other hand, type-C device produces clear and consistent test results regardless of constrained conditions. This study represents that type-C direct shear apparatus not only can solve the problems of type-A direct shear apparatus but provide the reliable results.