• 한국정밀공학회지
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• 제17권1호
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• pp.153-163
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• 2000

The size effect on fracture toughness was investigated by introducing $J-A_2$ theory. For this application,small size specimens were chosen to establish $J-A_2$ assessment curve with FEM analysis. Two-dimensional FEM analysis was conducted with plane strain model using ABAQUS by domain integral method to calculate both crack tip stress and fracture toughness which were used to establish $J-A_2$ curve. The assessment curve predicted the fracture toughness of large specimens very well when compared to the test values. The results showed good prediction for deep crack specimen, though there were acceptable deviations in shallow cracked specimens, presumably caused by constraint effect. When the curve applied to reactor vessel in order to predict end of life fracture toughness with assumption of on-power pressure test condition, it provided the reasonable pressure compared to the existing design value. Better predictions would be possible if more test data were available.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.269-275
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• 2005

Ni/Ni-aluminide//Ti/Ti-aluminide 경사기능 층상 복합재료를 박막 hot press법을 이용하여 제작하였다. NiAl과 $TiAl_3$ 금속간화합물 층이 자전고온합성반응을 통해 비교적 두껍게 형성되었고, 얇고 연속적인 $Ni_3Al$과 TiAl 층이 고상 확산을 통해 형성되었다. 파괴저항은 하중 방향이 crack arrester인 경우가 금속 층이 균열의 성장을 방해하기 때문에 crack divider 방향인 경우보다 높다. $Ni_3Al$과 NiAl 금속간화합물 층은 각각 벽개파괴와 입계파괴 거동을 보였고, $TiAl_3$층의 파괴 형태는 입내벽개파괴이었다. Ni/Ni-aluminide 층에서 관찰되는 기공과 금속 층과 금속간화합물 층의 미결합 부위가 낮은 파괴저항의 원인으로 판단된다. Acoustic emission (AE) 원파형 해석을 통해 제작된 복합재료의 파괴특성을 고찰하였다.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.20-32
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• 2008

정면적법을 이용하여 연구지역의 사면 안정성 분석을 하였으며, 이 방법은 선조사 방법이나 면적조사법을 이용하는 것보다 빠르게 유추할 수 있는 방법이다. 연구지역은 충북 보은군 창리 일대에 속해 있는 옥천누층군의 지층으로 구성되어 있으며 연구지역을 포함하여 천매암으로 구성된 지층에서 여러 종류의 사면 파괴 유형이 발생했음을 관찰하였다. 이러한 변성퇴적암의 물리적 특성은 광물입자가 극세립질의 석영과 견운모로 구성되었으며 층리(또는 편리) 구조와 파랑벽개구조를 따라 층리에 평행하게 배열되어 암석의 공학적 특성에 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 연구지역 내 3개 지점을 선정하여 각각 사면의 특성을 대표할 수 있는 $1m{\times}1m$ 사면을 2 또는 3 개소를 선택하여 사면 안정성분석을 시도하였다. 분석결과 정면적법을 이용한 사면의 안정성분석에서 3개 연구지점 모두에서 전도파괴와 쐐기파괴의 가능성이 매우 높은 것으로 분석되었으며 또한 연구지점 2의 경우 평면파괴의 가능성은 미약한 것으로 분석되었으나 실제 현장의 노두에서는 평면파괴가 발생한 곳이 다수 관찰되었다. 변성퇴적암에서는 화성암과는 다른 불연속면 구조인 층리(또는 편리)와 벽개구조가 함께 존재하기 때문에 사면 안정성 분석에서 절리구조와 더불어 반드시 고려해야 할 중요한 요소이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.325-331
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• 2022

금속의 취성화는 수소와 접촉하는 구조물을 안정적으로 설계하는데 있어서 큰 문제가 되어왔다. 본 논문에서는 분자동역학 해석을 통해 균열선단 주변에 모인 수소원자들이 전위 이동 현상을 억제하고, 이로 인해 벽개 파괴 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 다양한 수소 농도, 하중 속도, 수소 확산 속도 등을 바꾸어가며 분자동역학 해석을 수행하였고, 이에 따른 수소 취성화를 최소화시킬 수 있는 조건들을 조사하였다. 분자동역학 해석 결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하였으며 이를 바탕으로 수소 취성화 현상을 정량화하여 평가하였다.

• 기계저널
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• 제32권4호
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• pp.379-390
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• 1992

1) 수치해석 결과, 운용압력으로 인한 엘보우에서의 응력은 재료의 강도에 비해 파손을 발생시 키기에는 상대적으로 작았고, 오히려 온도차에 의한 열응력이 내압에 의한 응력보다 매우 컸다. 즉 축방향 열응력은 운용압력에 의한 것보다 두배 더 크게 나타났다. 2) 파면의 육안 검사 결과, 급격한 파손은 취성 벽개 파괴로 인한 것으로 추측된다. 3) 시험 결과 균열이 시작하여 임계 크기로 진전한 부위인 K사에서 만든 엘보우는 S사에서 만든 것보다 훨씬 더 취성적임을 보여 주었다. 4) 임계 균열크기를 계산하기 위해 파괴 역학적 해석을 사용하는데 그 결과는 파손된 면에서 관 찰한 실제 균열 크기와 상당히 일치하였다. 5) 유사한 사고를 방지하기 위하여, 플랜트를 가동하는 동안 계속적으로 파괴 역학적 개념을 적 용해야 한다. 또한 운용전과 운용중에 잘 준비된 비파괴검사법을 사용하여야 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권2호
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• pp.303-310
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• 2000

Fracture toughness of five different reactor pressure vessel steels was characterized in the transition temperature region by the ASTM E1921-97 standard method using Charpy-sized small specimens. T he predominant fracture mode of the tested steels was transgranular cleavage in the test conditions. A statistical analysis based on the Weibull distribution was applied to the interpretation of the scattered fracture toughness data. The size-dependence of the measured fracture toughness values was also well predicted by means of the Weibull probabilistic analysis. The measured fracture toughness transition curves followed the temperature-dependence of the ASTM master curve within the expected scatter bands. Therefore, the fracture toughness characteristics in the transition region could be described by a single parameter, so-called the reference temperature (T。), for a given steel. The determined reference temperatures of the tested materials could not be correlated with the conventional index temperatures from Charpy impact tests.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1817-1825
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• 2000

The purpose of this study is to examine the fracture toughness of the welded pipe from the viewpoint of FATT for the S38 and S42 steels used widely as the pipe material. Post weld heat treatment(PW HT) was carried out like following conditions: temperature of 67$0^{\circ}C$, I hour of holding time and cooling in furnace. Fracture toughness was obtained by measuring the crack opening displacement(COD) of the notched specimens over the range of temperature from -14$0^{\circ}C$ to -$25^{\circ}C$. Hardness values at fusion line near around were the highest and the microstructures at welded zone were coarsened. Regardless of the pipe materials, COD and temperature curves of the as-welds were moved toward higher temperature compared with those of the parents. However, COD and temperature curves of the PWHT specimens were positioned at lower temperature compared with those of the as-welds. The more heat input causes to decrease the COD values at the constant temperature. It was verified through the recrystallization treatment that PWHT was attributed to move toward lower temperature region considerably due to the improved plastic deformation at the same applied COD value of 0.3mm and softening effect. In case of the weldment of S38 steel, cleavage fracture was observed at -105$^{\circ}C$ unlike the structural steels, in which brittle fracture mode was generally shown at - 196$^{\circ}C$.

• 지질공학
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• 제19권4호
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• pp.517-528
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• 2009

충북 청원군과 보은군에 북서-남동 방향으로 관통하는 국도 25번 도로를 따라 약 5.7 km에 걸친 절취 사면의 안정성에 대한 통계학적 분석을 수행하였다. 이 구간은 전 사면에 걸쳐 직접적인 보강 방법과 간접적인 보호 대책을 사용하여 사면의 안정화 대책이 수립되었다. 총 30개소의 사면에서 사면의 방향성, 엽리와 층리, 벽개 및 절리구조의 방향성을 측정하였다. 스테레오 투영을 이용하여 분석한 결과 사면의 주방향성(경사/경사방향)은 1) $58^{\circ}/095^{\circ}$, 2) $60^{\circ}/296^{\circ}$ 및 3) $59^{\circ}/212^{\circ}$으로 3방향성이 우세하게 나타났다. 보강과 보호 대책이 수행된 사면의 빈도수와 사면의 경사방향의 분석에서 사면은 경사방향 $80-120^{\circ}$와 $280-320^{\circ}$의 방향성으로 주로 분포하며 사면의 경사방향 $0-80^{\circ}$(북쪽과 북동 방향)와 $120-160^{\circ}$(남동방향)의 사면은 연구지역에서 나타나지 않는다. 분석된 사면의 3가지 주방향성에 대하여 각각 사면의 파괴 양상을 분석하였으며 절리구조, 엽리와 층리 및 벽개구조의 교차나 교차 조합에 기인하여 여러 유형의 파괴가 발생할 수 있는 사면으로 분석되었다. 하지만 주방향성 3의 사면은 모든 파괴 양상이 발생할 수 있으나 통계상 빈도수에서 가장 적으며 지형상 소규모의 사면으로 형성되어 확률상 사면의 파괴가 발생할 가능성은 적은 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.513-521
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• 2012

본 연구의 목적은 손상모델의 온도의존성을 고려하여 압력용기강의 취성파괴 거동을 평가하는 것이며, 이를 위해 다중 섬 유전자알고리즘과 와이블 응력모델을 연계하여 대표적 취성파괴 손상모델의 재료상수 결정절차를 개선하였다. 벽개파괴가 예상되는 $-60^{\circ}C$, $-80^{\circ}C$, $-100^{\circ}C$ 온도에서 수행한 SA508 탄소강 재료의 파괴 인성 실험 데이터를 사용하여 개선된 절차에 따른 재료상수를 결정하였고, NUREG/CR-6930과 동일한 결과인 재료상수의 온도의존성을 확인하였다. 최종적으로는 손상모델 재료상수의 온도의존성에 따른 2-매개변수 와이블 응력모델과 3-매개변수 와이블 응력모델의 차이를 정량화하였으며, 공학적으로 활용 가능한 관계식을 제안하였다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.459-470
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• 2008

절토사면의 안정과 관련하여 충북 청원군에서 보은군을 가로지르는 국도 25번을 따라 지질구조에 의하여 형성된 여러종류의 사면 파괴유형을 사례 분석을 통하여 해석하고 사면의 불안정성에 영향을 끼치는 요인을 연구하였다. 노두의 발달이 양호한 3 지점을 선정하였으며, 정면적법을 이용하여 불연속면의 방향성, 연장성, 절리의 표면 거칠기 및 암석의 일축압축강도 등 공학적 특성을 분석하였다. 연구지역은 옥천습곡대에 해당되며, 미동산층의 석영편암과 규암과 운교리층의 천매암으로 구성된다 이들 암석은 미약한 변성작용을 받은 변성퇴적암으로 구성되기 때문에 절리구조 이외의 불연속면 즉 편리와 벽개구조 등의 면구조와 습곡작용에 의한 지층의 굴곡현상이 잘 발달되어 있다. 초기의 광역습곡구조와 후기의 중첩습곡구조의 발달에 따른 절리구조의 형성으로 지층의 주향에 평행하거나 수직한 절리군 및 쐐기형 또는 가위형 절리군 등 다양한 형태의 절리가 형성되었으며 절리와 벽개구조 및 층리와 사면의 방향성이 서로 교차하여 여러 종류의 파괴양상을 일으키는 불안정 요인이 되었다. 습곡구조에 의해 사면의 방향과 층리의 방향성이 서로 일치하는 경우 평면파괴를 비롯하여 대규모 파괴를 유발시킬 수 있는 요인이 많았으며, 사면과 층리의 방향성이 서로 고각으로 교차하는 지역에서는 절리군과 벽개의 교차에 의하여 지역적인 소규모의 파괴양상을 보이는 것으로 분석되었다.