• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.75-83
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• 2008

철근 콘크리트 구조물에서 발생하는 균열에 의한 손상은 과도한 하중이나 사용성에 의해 발생한다. 이러한 손상을 검사하는 방법으로 육안으로 확인하거나 비파괴 시험법을 주로 이용하고 있다. 후자의 경우, 콘크리트 내부 철근의 배근 방향성에 의해 균열에 의한 손상인지 판별하기 어려운 문제가 발생하게 되며, 비파괴시험(Non-destructive Test)에 사용되는 대부분의 센서(Sensor)는 1축 가속도 센서이기 때문에 중첩된 전달파를 분석하기에는 어렵다. 따라서, 이를 해결하기 위해 중공 유리관을 이용하였고 콘크리트 보 내부에 매입하여 철근이 매입되어 있는 경우에 대하여 3축 가속도계를 이용하여 탄성파로 가진 하였을 경우에 발생하는 파(Wave)를 비교 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.465-471
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• 2009

화재시 고강도콘크리트의 폭렬현상을 막고 내부철근 온도의 상승을 억제하기 위하여 폴리프로필렌섬유와 강 섬유를 동시에 사용하는 섬유혼입공법을 제안하였다. 섬유혼입공법을 40~100 MPa 고강도콘크리트 배합에 적용하여 가 열재하방법으로 열적특성을 평가한 후 내화성능을 평가하기 위하여 구조부재에 내화시험을 실시하였다. 2기의 기둥시 험체를 제작하여 ISO 834 표준내화곡선에 따라 180분 비재하 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면 부의 색은 분홍색을 띤 회색으로 변했다. 깊이 60 mm부터 내부 콘크리트의 온도가 급감하였으며, 60분 가열 후 온도구 배는 보통콘크리트보다 5배 적은 2.2oC/mm로 측정되었다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 488.0oC, 중앙 철근이 350.9oC이며, 철근의 총 평균온도는 419.5oC이다. 모서리철근과 중앙철근의 평균온도차는 137.1oC였다. 가열 후 100~150oC부근에서 콘크리트와 철근의 온도상승추세가 변하는데 이는 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권4호
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• pp.305-313
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• 2000

콘크리트 내부에 위치한 철근과 공동의 탐사 성능을 파악하기 위해, 상용 비파괴 검사 장비를 이용한 측정과 이론적 모델링을 실시하고, 향상된 신호처리 결과의 예를 제시하였다. 실측에 사용된 장비는 레이더 장비 2종과 전자기법 철근 탐사 장비 2종이다. 철근 탐사에는 직경 19mm의 철근을, 그리고 공동 탐사에는 두께 50 mm의 스티로폼을 콘크리트 시험체 안에 각기 다른 피복 두께로 매립하여 측정하였다. 또한, 철근의 수평 배근 간격 탐사를 위해 두 개의 철근을 매립 측정하였다. 실험과 함께 전자기파 모델링 방법을 소개하여, 레이더를 이용한 경우, 철근과 공동이 탐지되는 과정을 이론적으로 보여주었다. 탐사능을 향상시키기 위해, 상용 레이더 장비의 측정 결과를 신호처리 과정을 통해 개선하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.201-210
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• 2011

이 연구에서는 깊은보-내부기둥 접합부의 내진성능평가를 위한 비선형 유한요소해석 기법을 제시하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 깊은보-내부기둥 접합부의 강도, 연성도 등 거동특성을 파악하기 위한 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험의 변수로는 축력과 횡방향 철근량을 정하였다. 이 연구에서는 깊은보-내부기둥 접합부의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.893-902
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• 2005

화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 안정성 판단 및 보강정도를 결정하기 위하여 화해손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 합리적 모델이 필요하다 . 화해 손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 이론모델 은 기둥 내부에 전달되는 열, 구성 재료의 열화 정도, 그리고 여러 형태의 기둥단면 형상을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구에 서 제안한 수치해석 모텔은 이러한 영향인자들을 고려한다. 개발된 모델은 화해를 입은 기둥의 잔존거동을 적절하게 예측하였다. 개발된 모델을 이용하여 피복두께, 화해노출시간, 기둥의 기하학적 형상 등이 철근콘크리트 기둥의 잔존거동에 미치는 영향 에 대하여 변수 고찰하였다. 변수고찰 결과 장기간 화해에 따른 기둥의 잔존내력 감소가 심각하게 나타났으나 기타 변수들의 차이에 따른 잔존거동의 차이는 적은 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권6호
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• pp.175-183
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• 1997

경제성장에 따른 항만구조물의 건설 및 유지관리에 관한 관심이 급격히 고조되고 있다. 이러한 항만구조물은 해양환경에 노출되어 콘크리트에 매입된 철근의 부식을 야기시키는 요인에 접해있다. 한편, 콘크리트 내부의 염분침투는 매입철근의 부식을 가속화시켜 콘크리트 구조물의 내구성에 상당히 큰 피해를 입힐 수 있다. 본 연구의 목적은 여러 가지 방식제를 사용함과 동시에 물/시멘트을 달리한 실험변수를 이용한 시험체에 대한 부식평가 및 매입철근의 적절한 부식방지 기법의 개발에 있다. 해양환경 조건을 simulation한 해수 및 담수 순환장치를 이용한 실내 시험체의 철근 부시도 평가 및 항만현장에 직접 거치된 시험체 등 다양한 조건하의 2년간의 실험이 현재 진행 중에 있다. 40주에 걸쳐 간헐 침투되는 해수조건에서 60개의 콘크리트 시험체의 철근 부시도 평가결과를 기초하여 180여개의 콘크리트 시험체를 새로이 제작하여 Half-Cell Test를 통한 Instant-Off Potential, Current Method를 통한 Corrosion current, Chloride Content 및 시험 종료후 시험체를 파쇄하여 부식된 철근의 무게측정등을 통하여 거동 및 부식을 예측.평가하고 이를 통한 부식방지기법을 개발하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.66-71
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• 2019

본 논문에서는 도시 시설물 지능형 유지관리를 위한 내부 철근 두께의 예측을 위해 GPR 데이터를 활용한 철근 두께 예측 기법에 관한 연구를 실시하였다. 국내의 규격 미달 철근의 사용 및 배근 시공과 같은 부실시공 사례에서 볼 수 있듯이, 철근 두께에 대한 정보의 경우 규격 미달 철근의 사용에 대한 구조물 정밀 안전진단을 위해서 꼭 필요함을 알 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 시편을 제작하여 철근 직경을 단계적으로 증가시켜 GPR의 B-scan 데이터를 취득하였다. GPR 의 B-scan 데이터는 가시성이 떨어지기 때문에 이를 migration을 통해 히트맵 이미지 데이터로 변화시켜 데이터의 직관성을 높이고자 하였다. 본 연구는 보편적으로 이용되는 B-scan 데이터와 히트맵 데이터의 합성곱 신경망(CNN) 적용 시 결과를 비교하기 위해 B-scan 및 히트맵 데이터에서 각각 철근에 대한 영역을 추출하여 학습 및 검증 데이터를 구축하였으며, 구축된 데이터에 CNN을 적용하였다. 그 결과, 히트맵 데이터의 경우 B-scan 데이터와 비교하였을 때 더 좋은 결괏값을 얻을 수 있었다. 이를 통해 GPR 히트맵 데이터를 이용하였을 경우 B-scan 데이터를 이용하였을 때보다 더 높은 정확도로 철근 두께를 예측할 수 있음을 확인하였으며, 시설물 내부 철근 두께 예측의 가능성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.155-162
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• 2012

해수에 노출된 콘크리트 구조물은 시간의 경과에 따라 철근부식이 야기될 수 있으며, 이는 구조적인 성능저하로 진전된다. 1단계 연구에서 도출된 해수전착시스템의 개발을 통하여 2단계 연구에서는 해수전착 코팅된 철근 및 코팅철근을 사용한 RC 콘크리트 부재의 구조적, 내구적 성능이 평가되었다. 내구적 성능평가에서는 반전위 측정이 수행되었는데, 코팅된 철근은 일반철근의 35%수준의 부식속도를 가지고 있었으므로 높은 내부식성을 확보하고 있었다. 구조실험에서는 직접인장시험, 부착력시험, RC 부재를 이용한 휨 및 전단시험이 수행되었다. 인장강도 시험에서는 3.2%, 부착성능에서는 8.8%의 강도 증가가 코팅된 철근에서 평가되었다. RC보에 대한 실험에서는 최대하중 및 파괴형태는 두가지 경우에서 거의 동일하게 평가되었다. 해수전착된 시편은 철근주위에 콘크리트와 비슷한 화합물(수산화마그네슘, 탄산칼슘)이 형성되므로 부착력 및 강도를 일부 증가시키는 것으로 평가되었다. 해수전착철근은 피로, 내충격성, 장기침지실험 등을 통하여 성능이 입증되면 더욱 활발하게 사용될 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.393-396
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• 2008

콘크리트 중의 철근은 시간경과에 따라 콘크리트의 중성화 및 염해 등에 의해 부식이 진전된다. 이러한 철근부식은 콘크리트의 품질편차, 균열발생 등의 영향으로 동일한 부재에서도 부위에 따라 그 정도에 차이가 발생하며, 균일하게 부식이 진전되지 않는다. 따라서, 콘크리트중의 철근이 부식된 부재에 대하여 역학적 특성을 평가함에 있어서 공식이나 국부부식 등을 고려하지 않고 평균부식률에 의해 평가를 하는 것은 철근이 부식된 실제 철근콘크리트 구조체의 내력저하를 평가하는 데에 있어서 한계가 있을 수밖에 없다.한편, 철근이 부식된 철근콘크리트 구조체의 내력저하를 유한요소법 등에 의해 해석적으로 평가하기 위해서는 부식철근의 역학적 성능에 대한 모델화가 필수적이며, 이를 위해서는 콘크리트중에서의 철근의 부식을 상정한 부식패턴에 대해 정량화하고 이를 역학적 성능과의 관계로서 수식화하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 콘크리트내부의 철근부식에 따른 부식형태의 정량화 및 부식철근의 역학적 성능평가를 목적으로 하며, 이를 위해 다양한 패턴의 부식형상을 상정한 철근부식실험을 수행하고 표면형상분석장치에 의해 부식형태를 정량화하였으며, 역학적특성에 대한 평가를 통해 부식정도와 역학적 성능의 관계를 정식화하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.377-396
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• 2019

지하구조물의 내부에 탄두가 관입 후 폭발할 경우 일반적으로 목표물에 상당한 변위, 파손 및 광범위한 피해를 유발한다. 따라서 이러한 피해효과를 줄이기 위해서는 관입에 저항할 수 있는 지하구조물 방호 설계가 요구된다. 본 연구에서는 응용요소법을 이용한 철근콘크리트 지하구조물의 관입 방호성능 향상을 위한 주요 인자들을 크게 강도(콘크리트 압축강도) 및 밀도(콘크리트 두께, 철근의 피복 층수, 철근의 직경, 철근의 배근간격)로 나누었다. 이를 바탕으로 다양한 조건에서 관통자에 의한 동적응답 시뮬레이션 전산해석 연구를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 본 연구 결과는 철근콘크리트 지하구조물의 관입 방호성능 향상을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.