• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.637-645
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• 2011

압축강도 50 MPa이 넘는 고강도 콘크리트가 화재에 취약하다는 것은 널리 알려진 사실이다. 그러나 화재 피해를 입은 고강도 콘크리트 구조 부재의 구조 성능 저감 정도를 정확하게 파악하기 위해서는 단순히 열역학적 거동만으로 파악하는 것이 아니라, 구조 거동에 대한 연구가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 비재하 상태에서 고온에 일정시간 노출시킨 고강도 콘크리트 단주를 대상으로 하중 재하 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 콘크리트 압축강도, 가열시간, 그리고 폴리프로필렌 섬유 혼입을 통한 폭렬 저감 공법 사용 유무가 있었으며, 실험의 결과로는 콘크리트 강도 및 가열 시간이 증가할수록 구조 성능은 저감되는 것으로 나타났다. 특히 폴리프로필렌 섬유를 혼입하여 폭렬이 저감 된 경우에도 구조 성능에는 변화가 없거나 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 이 연구를 통하여 알아낸 바를 토대로 보다 안전하고 경제적인 내화 설계를 할 수 있으며, 또한 화재로 인한 고강도 콘크리트 구조물의 구조성능 저감 정도를 예측하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이라고 사료된다.

• Composites Research
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• 제23권4호
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• pp.44-51
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• 2010

최근 토목분야에서 철근콘크리트 압축재에 발생하고 있는 부식, 중성화 등의 문제점을 해결하기 위해 섬유강화복합재로 외부를 보강한 합성부재가 개발되어 적용되고 있다. 이러한 합성부재는 외부를 섬유강화플라스틱으로 보강하고 있어 부재 전체의 구조적 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 내화학성이 우수하여 기존 콘크리트 부재와 비교할 때 내구성이 향상된다. 그러나 복합재로 외부를 보강한 콘크리트 합성부재에 대한 기존 연구자료들은 구조적 거동해석에서 큰 차이가 없이 유사한 결과를 보여주었으나 그 결과가 부재의 단면구성과 크게 관계되기 때문에 이 연구에 직접적으로 적용하는데는 어려움이 있고, 또한 설계기준으로 적용하기에는 여전히 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 RCFFT 부재의 설계규준 마련을 위한 기초자료를 확보하기 위해 압축 및 준정적 휨실험을 수행하여 구조적 거동을 조사하였고, 압축강도를 추정할 수 있는 근사식을 제안하였으며, 휨강성을 예측할 수 있도록 하였다.

• 한국화재조사학회지
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• 제6권1호
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• pp.49-66
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• 2005

이 연구는 아트리움의 방화안전성 고찰 및 적정한 방화 장치의 기준제시를 초점으로 하고 있다. 주요 내용으로는 아트리움 공간의 일반적 고찰, 아트리움 건물의 실례와 방재상의 문제점을 알아보았고, 현재 우리나라 아트리움 공간에 설치되어 있는 방화설비 등을 조사하여 외국의 여러 기준과 비교함으로써 드러난 문제점 및 취약요인을 바탕으로 아트리움 설계 시 특히 유의하여야 할 사항에 대하여 탐구하였다. 여기서 주장한 아트리움 공간의 효과적인 소화설비기준은 다음과 같다. 1 제연 설비는 비상동력이 부설된 기계제연에 의한 강제배연이 알맞다. 2 아트리움 공간과 연결된 다른 부분에서 공기의 유입이 되지 않도록 연결된 부분(1층 제외)을 화재 시 지동으로 구획되는 가동벽 셔터 방화문을 설치한다. 3. 분리형 적외선 감지기를 아트리움 바닥으로부터 7~8m 높이에 설치하여 조기에 화재를 감지하도록 한다. 4. 천장이 20m이하인 아트리움의 경우 아트리움 천장에 개방형 스프링클러헤드를 설치하고 일제개방밸브를 작동시켜 해당구역에 소화수를 집중 방출하게 하며, 천장이 20m이상인 아트리움의 경우 측벽형 헤드를 저층부의 벽체에 설치하여 수평분출로 소화한다. 5. 피난 계단으로의 이동은 아트리움 공간을 지나지 않고 할 수 있도록 설계되어야한다. 6. 일부부재의 내력저하가 생겨도 전체의 붕괴에는 이르지 않게, 아트리움의 철골의 트러스재는 내화재로 보호한다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.201-208
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• 2024

이 연구는 식품공장에서 건축법 제39조(건축물 바깥쪽으로의 출구 설치), 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제11조(건축물 바깥쪽으로의 출구의 설치기준)을 기준에 따라 각 거실로부터 60m, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 때 소방청에서 명시한 소방청 고시 행정규칙인 '소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준'의 [별표 1]에서 제시하는 화재 및 피난 시뮬레이션의 시나리오 작성 기준 중 W3인 최악의 상황으로 4분(240초)이내에 피난을 성공하여 피난 안전성 평가를 진행하였다. 피난시뮬레이션을 위해 미국 Thunder사의 Pathfinder프로그램을 사용하였다. 본 연구 대상 건축물은 내화구조로 각 거실로부터 100m거리 이내에 출구가 설치되면 건축법에 만족하는 건물이었지만 실험 결과 각 거실로부터 60m거리에 출구가 있을때만 피난 안전성이 지켜졌으며, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 경우 피난안전성이 지켜지지 않고 피난에 실패하는 재실자가 발생하였다. 본 연구에서는 출구 설치기준이 각 거실로부터 100m일 때 비해 60m일 때 피난 소요시간이 47.5%나 줄어들 수 있다는 큰 연구성과를 보여주었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.79-90
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• 2007

저에너지 초고속 표면 처기 이온원, 4개의 마그네트론 스퍼터 캐소드가 부착된 300 mm 폭 다목적 연성 기판 제작을 위한 부피 800 L 용량의 진공 웹코터 원형 (prototype) 장비를 설계 제작하였고, 무접착제 2층 연성 동박 적층 필림을 제작하여 성능을 평가하였다. 2 개의 터보 펌프 및 폴리콜드를 장착한 비코팅 부분인 상실부와 각각 1개씩의 터보 펌프를 사용한 표면 처리 및 코팅 부분인 하실부의 진공 배기 특성을 측정하였다. 패러데이 컵을 사용하여 대면적 이온원의 이온 전류 밀도 및 균일도를 측정하고, 스퍼터 캐소드의 자기장 분포 및 타겟 사용 효율을 조사하였다. 진공 웹코터의 성능 및 각 구성 요소의 특성 조사를 위하여 연성 기판으로는 폴리이미드 (Kapton-E) $38{\mu}m$을 사용하여 여러 가지 가스 이온에 대한표면 처리 조건에 따른 증류수의 접촉각 변화와 화학 성분의 변화를 x-선 분광학을 사용하여 조사하였다. 고밀도 2층 연성 동박 적층 필림 기판을 스퍼터-전기 도금법으로 제작하기 위하여 스퍼터 타겟으로는 Ni-Cr 및 Cu 금속을 사용하여, 각각의 증착율을 직류 전력의 변화 및 롤의 속도에 따라 조사하였고, 전기 도금으로 $9{mu}m$ 까지 동박 적층 필림을 제작한 후 접착력 및 내열성, 내화학성을 측정하여 소형 진공 웹 코터의 특성을 조사하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.401-412
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• 2020

이 연구는 TRIZ기법에 의한 물류창고 화재의 원인분석과 4M을 적용하여 화재예방대책을 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 창의적 문제해결기법인 TRIZ기법을 적용하여 물류창고 화재원인의 모순을 제시하였다. 둘째, 인적 요인, 물류창고의 화재대책으로 관리자의 안전 기준, 근로자 안전의식 강화, 샌드위치 패널의 작업자 시공기술 강화 등을 방안을 분석하였다. 셋째, 기계, 설비적 요인, 물류창고의 화재대책으로 안전시설, 안전장치 확대 설치, 화재 진압장비 도입 및 개발, 샌드위치 패널의 내화성능 향상방안을 제시하였다. 넷째, 작업, 환경적 요인, 물류창고의 화재대책으로 작업공법에 대한 안전수칙 및 관리감독 강화, 물건 적재 장소에 대한 방화구획설정, 성능위주설계 기반으로 한 방화구획의 설정방안을 제시하였다. 마지막으로, 관리적 요인, 물류창고의 화재예방대책으로 화재 위험도가 낮은 특정소방대상물, 화재안전기준을 적용하기 어려운 특정소방대상물에 샌드위치 패널이 불연재료 이상 재질 규정을 검토, 물류냉동 창고에 스프링클러설비를 설치, 샌드위치 패널 구조인 물류창고에는 바닥면적의 크기와 관계없이 자동설비의 설치를 의무화하되 소급적용하는 방안을 제안한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.81-89
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• 2018

오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 내구성 및 내화성을 지닌다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스강중의 대표인 STS304에 비해 저탄소를 함유하고 있는 STS304L은 현장용접 후 별도의 열처리 없이 높은 내입계부식성능을 지니고 있어 용접후 내입계 부식이 우려되는 부재 접합에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 티그(TIG)용접으로 필릿 용접된 STS304L 용접접합부의 용접재(용착금속부) 내력과 파단 메카니즘을 조사하고자 한다. 주요변수인 하중방향에 대한 용접선의 배치에 따라 TFW(하중직각방향 용접), LFW(하중방향용접), FW(하중방향용접과 하중직각방향 용접조합)시리즈의 실험체를 제작하여 인장실험을 실시하였고, 각각 인장파단,전단파단, 블록전단파단(인장파단과 전단파단의 조합)이 발생하였다. 동일 용접길이에 대해 TFW 시리즈의 접합부가 가장 높은 내력을 나타났으며, 현행기준식(KBC2016/AISC2010)과 기존 연구자의 식에 의한 예측내력과 비교한 결과, TFW와 LFW접합부는 과소평가되었고 FW실험체는 과대평가되었다. 실제 파단 위험단면과 블록전단파단 메카니즘을 고려한 내력식을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.201-215
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• 2022

본 연구에서는 초고온 환경에서 내화학성 및 열적 안정성이 우수한 지오폴리머 기반의 알루미노실리케이트 레진과 세라믹 섬유를 활용한, 목표주파수 X-band(8.2 GHz to 12.4 GHz)에서 전자파를 흡수하는 세라믹 복합재(Radar-absorbing ceramic composite, RACC)를 구현하였다. 주 성분이 FeSi인 판형 구조의 샌더스트 자성 입자를 분산시킨 알루미노실리케이트 레진은 목표 주파수 대역에서 자성 및 유전손실 특성을 발휘하였고, 입도와 무게분율별 유전특성을 Cole-Cole Plot으로 표현하였다. 샌더스트가 분산된 알루미노실리케이트 레진의 미세구조, 화학적 성분 및 결정, 자기 및 열적 특성 등을 분석하기 위해 SEM, EDS, VSM 및 TGA를 측정하였다. 샌더스트의 입도 크기 35 ㎛, 무게분율 40 wt.%를 분산시킨 레진의 유전손실 특성을 활용하여, X-band에서 약 1.51 GHz 대역폭에 대해 -10 dB 이하의 반사손실 성능을 발휘하는 단층형(t = 1.585 mm) RACC를 설계 및 제작하였다. 제작된 RACC의 초고온(25℃ to 1,000℃)에서 전자파 흡수 거동을 살피기 위해 개발된 초고온 환경 자유공간측정 장비를 활용하여 X-band 대역에서 그 성능을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.12-23
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• 2024

본 연구에서는 원심성형 기법을 이용하여 구조용 콘크리트 각형보를 개발하였으며, 단면의 휨강성을 확보하기 위하여 단면의 중공률은 10 %이하로 하며 이를 위하여 기존의 빈배합상태의 콘크리트가 아닌 고슬럼프(150~200)의 물성을 갖으며 설계강도가 100 MPa이상인 콘크리트 배합비를 개발하여 적용하였다. 피암터널이나 라멘소교량의 상부구조로 활용될 원심성형 PSC 각형보의 내구성을 조사하기 위하여 압축⧵강도 100 MPa급 초고강도 원심성형 콘크리트의 열화 및 내화학적 특성에 대한 내구성능을 평가하였다. 2022년과 2023년에 제작한 원심 성형 각형보 시험체에 대하여 염화물침투 저항성, 촉진탄산화 , 황산염침식 저항성, 동결융해 저항성, 스케일링 저항성 등 콘크리트의 내구성 시험을 수행하였다. 본 연구에서 검증한 내용을 고려해 볼 때 추후 제작단계에서 수밀성이 높아지는 원심성형 콘크리트의 내구성은 일반적인 콘크리트에 비해 우수한 것으로 조사되었다.