• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.121-129
• /
• 2017

본 논문에서는 국내 비내진상세 조적채움벽 RC 골조의 동적거동 및 손상모드를 파악하기 위하여 실규모 크기의 비내진상세 RC 골조와 조적채움벽 RC 골조를 대상으로 진동대 실험을 실시하여 응답 및 거동 특성을 비교 평가하였다. 진동대 실험 결과, 순수 RC 골조는 기둥상하부 휨균열 및 접합부 전단균열이 심화되어 최종 파괴되었다. 조적채움벽 RC 골조의 경우 골조의 손상은 비교적 작았으며 조적벽체의 중앙부의 슬라이딩 균열 및 대각 전단 균열 손상이 크게 발생하였다. 조적채움벽 RC 골조는 순수 RC 골조에 비하여 초기상태의 공진주기가 짧아졌으며 최종 가진시에서 최대변위응답은 약 62% 감소하였다. 본 연구에서 적용한 조적채움벽은 비내진 상세를 가지는 RC 골조의 강성을 약 1.6배, 최대 강도를 약 2.2배 증가시키는 데 기여하는 것으로 분석되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.157-157
• /
• 2011

프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.89-92
• /
• 2008

최근 빈번하게 발생되는 지진으로 인해 내진규정이 강화된 바 있으며, 국내에서도 인접 국가들의 지진피해 발생으로 인해 지진에 대한 안전지대가 될 수 없다는 인식이 고조되어 건축구조설계기준에 서의 내진규정이 강화되었다. 그러나 기존 비내진상세를 갖는 건축물을 해체하여 요구성능을 얻고자 하는 경우 경제적, 환경적 손실이 크므로 비내진상세를 갖는 라멘구조물을 끼움벽을 통해 보강하는 것이 합리적일 것이라 판단된다. 따라서 본 연구에서는 변형경화형 시멘트 복합체인 SHCC를 끼움벽에 적용하였으며, 일반배근 및 대각보강근에 따른 내진성능을 정량적으로 평가함으로써 SHCC 적용에 따른 배근상세 감소 및 시공성 향상을 꾀하고자 한다. 실험체는 1/3 축소모형의 프리캐스트 끼움벽으로 제작되었으며, 실험결과 다수의 미세균열이 발생하여 기존 콘크리트에서 발생되는 명확한 전단균열 및 급격한 내력저하는 발생하지 않았다. 이는 SHCC 내 혼입된 PVA 및 PE 섬유의 가교작용에 의한 것으로 벽체에 전달되는 횡하중에 의한 응력을 재분배했기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.989-992
• /
• 2008

본 연구에서는 선일공업(주)의 축적된 기술력을 바탕으로 초고강도(150MPa급) 콘크리트를 당사 기술 연구소 신축시 노출콘크리트에 적용함으로써, 이에 대한 사례를 소개하고자 한다. 현장적용에 앞서 실내실험 및 레미콘 배치플랜트 실험(이하 B/P Test)을 통해 콘크리트의 기초물성(슬럼프플로우, 공기량, 50cm도달시간, 경시변화, 압축강도) 및 생산성을 평가하였으며, 다음으로 실구조물과 동일한 벽체두께 거푸집종류 노출콘크리트용 콘 등을 고려하여 제작한 모의부재를 대상으로 Mock-up Test를 실시하여 충진성, 표면마감성(육안관찰) 및 수화열을 평가하였다. 그 결과 슬럼프플로우, 공기량, 50cm도달시간, 경시변화 및 압축강도는 요구조건에 만족한 결과를 보였으며, 수화열 계측결과는 온도균열지수 0.78로 유해한 균열발생을 제한할 지수를 나타냈다. 현장타설시 초고강도 콘크리트의 높은 단위용적중량으로 인해 거푸집 터짐현상이 발생하였기 때문에, 재타설시에는 재발방지를 위해 거푸집을 보강하고 타설시간을 조정하였다. 또한 노출표면의 극대화를 위해 저주파(1차) 및 고주파(2차)로 2회에 걸쳐 진동다짐을 실시하였지만 표면곰보가 발생하였다. 따라서 향후 초고강도 콘크리트를 노출콘크리트에 적용할 경우, 다양한 변수조건에 대한 체계적인 시공관리계획 및 시공방법개선이 중요할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.511-522
• /
• 2014

본 연구에서는 주거용 및 사무용 계단시공의 작업공정의 단순화 및 시공품질 향상을 목적으로 개발된 혁신적인 계단 시스템인 슬라이딩스텝 철골계단의 진동 및 구조성능 평가를 수행하였다. 슬라이딩스텝 철골계단은 각형 강재 스트링거와 시공오차를 흡수할 수 있도록 설계된 스트링거 연결재 및 계단벽체 시공이 용이하도록 벽체 반대방향으로 이동이 가능한 슬라이딩 스텝으로 구성되어 있다. 하지만 철골계단의 경우 철골 접합부의 구조적 안전성 확보와 더불어, 비교적 경량에 저감쇠인 철골재 사용으로 인한 낮은 진동성능이 발현될 수 있기 때문에 진동성능에 대한 확보를 파악하는 것이 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 진동성능 및 구조적 안전성 확보여부를 파악하기 위해 실물대 목업실험을 실시하였다. 진동성능 및 중량으로 인한 경제성 등을 종합적으로 판단하기 위해 콘크리트를 채운 스트링거와 콘크리트를 채우지 않은 스트링거를 교체해가며 각 경우에 대한 주거용 및 사무용 계단의 진동성능을 평가하였다. 또한 각 용도별로 한 개의 계단을 선정한 후, 재하실험을 통해 철골 접합부의 구조적 안전성과 스트링거 중앙부의 잔류 처짐 및 사용성 검토를 수행하였다. 실물대목업실험 결과 접합부 시스템의 경우 사용하중의 160%인 극한하중에 대해서도 탄성상태를 유지하며 재하실험 후에도 어떠한 균열이나 이상이 발견되지 않는 등 충분한 강성과 강도를 확보하고 있음을 확인하였다. 또한 스트링거 중앙부 처짐은 주거용/사무용 계단 모두 역시 동일한 하중조건 하에서 사용성에 문제가 없을 정도의 미미한 수준의 최대처짐과 잔류처짐이 발생하였으며, 최대하중이 가해질 때까지 스트링거가 탄성상태를 유지하는 등 설계하중을 지지할 수 있는 충분한 내력을 보유한 것으로 평가되었다. 진동성능 검토 결과 총 일곱 개의 스트링거 타입 중 다섯 개의 타입이 북미기준와 유럽기준에서 제시하는 기준의 허용치를 만족함을 확인하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.313-322
• /
• 2011

등록문화재 제171호인 이상범 가옥 및 화실의 꽃담을 보존처리하였으며, 처리 중 탈락된 시편의 과학적 분석을 통해 재료학적 특성 및 제작기법을 파악하였다. 분석 결과, 꽃담은 시멘트 블록으로 만든 벽체와 시멘트 모르타르로 만든 화면, 그리고 구조적인 보강을 위해 덧바른 시멘트 모르타르, 시멘트 페이스트 층으로 구성되었다. 꽃담의 시멘트 모르타르 층은 상부로 갈수록 세립의 광물질을 사용했으며, 풍화가 일어나지 않아 공극 및 탄산칼슘($CaCO_3$)의 생성이 적음을 알 수 있었다. 화면은 다양한 색상을 표현하기위해 시멘트 모르타르에 탄소화합물(C), 철산화물($Fe_2O_3$) 및 호분($CaCO_3$, 또는 석회) 등의 무기안료를 혼합하여 부조와 투조 기법으로 제작되었다. 보존처리는 벽체에 구조적인 안정성을 주기 위해 스테인레스 프레임을 제작하여 설치하였으며, 표면의 시멘트 모르타르를 제거함과 동시에 훼손부 및 균열부를 KSE Filler A, B로 메움처리 하였다.

• 박물관보존과학
• /
• 제14권
• /
• pp.37-60
• /
• 2013

국립중앙박물관 소장 고구려 벽화는 국립중앙박물관 도록에 소개된 벽화 모사도와 일제 강점기에 촬영한 유리건판 사진으로만 제공되어 왔다. 그러나 이번에 수행한 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 통해 전모를 파악할 수 있게 되었다. 보존과학적 처리는 벽화 편의 바탕층의 구조와 성분, 균열 등의 손상 파악과 퇴색된 채색 부분에 광학현미경과 적외선 조사를 했으며, 취약한 벽체와 박락된 채색층 강화에 중점을 두고 수행하였다. 더불어 적외선 조사한 결과를 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 조사했으며, 일부 벽화 편에서 감신총, 개마총, 고산리1호분, 운봉리고분으로 확인되었다. 고구려 벽화 편에 채색된 안료의 성분 원소와 벽체층의 광물구조를 분석하였다. 분석결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO₃]이 확인되었다. 이는 벽화의 바탕재료로 보이며, 석회층 위에 안료를 채색한 것으로 판단된다. 안료 색상 중 갈색을 포함한 황색은 산화철[hematite, Fe₂O₃]로 검출되었고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO₃]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었다. 이는 연백[lead white, 2PbCO₃·Pb(OH)₂]의 산화물로 추정된다. 또한 적색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO₃]과 백연석[cerussite, PbCO₃]이 확인되었다.

• 보존과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.395-406
• /
• 2013

문화재의 손상 부위를 대상으로 하는 보존 처리는 원 유물의 재료와 유사한 물질로 복원하고 재처리가 가능하도록 해야 한다. 흙으로 구성된 우리나라의 사찰 벽화는 연질의 재질적 특성을 지니고 있는데, 그간 벽화의 균열과 박락 부위 보강에 사용되는 충전제(메움제)에 관한 연구들이 진행되었고, 전통 재료 활용의 적합성이 여러 연구 결과를 통해 밝혀졌다. 그러나 현재 이러한 연구 결과만을 가지고 사찰 벽화 보존 처리 현장에서 적용하기에는 몇 가지 제한점이 있다. 이는 충전제의 물리적 특성 연구가 부족하였으며 실제 보존 처리 시 요구되는 다양한 혼합 비율에 대한 규격이 마련되어 있지 않다는 점이다. 본고에서는 토벽화 충전제의 물리적 특성을 파악하기 위하여, 1 차 실험은 토양 혼합비 및 유기매제를 달리한 12 조건의 의사시료를 제작하여 비교 분석을 실시하고, 2 차 실험은 1 차 실험에서의 안정적인 조건의 결과를 토대로 실제 보존 처리 대상의 벽체 조건에 맞는 충전제를 제작 및 테스트 후 보존 처리에 적용하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제8권5호
• /
• pp.469-475
• /
• 2022

최근의 구조물공사는 건물과 근접하여 대규모, 대심도 지하굴착 공사로 흙막이벽과 버팀보의 설치가 복잡해지고, 구조물 슬래브의 간섭을 피하기 위한 버팀보의 단수가 많아졌다. 이러한 시공공정은 구조물의 시공이음 개소의 증가와 누수 및 벽체균열 증가를 유발하는 요인이 되어 구조물 전체의 내구성과 시공성 저하 및 공사기간의 증대로 이어졌다. 본 연구는 시공이음 개소를 축소하기 위한 방안으로서 버팀보 2단을 동시에 해체하는 것을 계획하고, 이를초기가정토압에 의한 반력 값과 현장의 계측치를 응답비로 가정하여 토압을 보정하였다. 반복시산법을 통해 보정토압을 재 산정한 후, 버팀보 2단 동시해체가 가능함을 수치해석으로 검증하였다. 최종 보정 토압을 적용한 수치해석결과, 설계반력에 대한 계측 값이 최대 197%로 나타났다. 이는 지반에 시행한 그라우팅의 효과와 설계 시 지반 특성치를 다소 과소평가한 데에서 기인된 것으로 분석되었다. 본 연구에서 수행한 응답비를 고려한 보정토압 산정결과를 바탕으로 버팀보 해체공정의 개선이 가능함을 해석적으로 입증하였다. 또한 이를 바탕으로 시공이음 축소로 누수에 의한 균열 감소와 시공성도 개선되어 전체적인 공기의 단축도 가능할 것으로 검토되었다. 그러나 현장마다 지반여건과 가시설 및 보강공법 등의 차이가 있어 이를 적용하기 위해서는 충분한 검토와 확인이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.95-109
• /
• 2018

최근 보강토 공법은 구조적으로 안정성이 우수하고 경제성이 뛰어나 콘크리트 옹벽을 대체하는 공법으로 많이 사용되고 있으며, 옹벽뿐만 아니라 기초, 사면, 도로 등에 그 적용 범위가 다양하다. 그러나, 우수와 같은 침투수로 인해 전면 벽에서 충분한 안정성을 확보하지 못하여 붕괴, 배부름 현상 등의 피해가 발생할 수 있고, 특히 곡선부에서는 응력집중 현상에 의해 전면 벽의 균열 등의 문제가 추가적으로 일어날 수 있다. 이는 보강토 옹벽 곡선부에 대한 정확한 설계 기준이 미흡하고 부실시공을 하는데 원인이 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토 옹벽의 피해사례를 통해 문제점을 파악하고 유한요소 수치해석을 통해 보강토 옹벽 설계를 위한 기초 연구로서, 옹벽의 형상(볼록형, 오목형)에 따른 직선부와 곡선부의 거동을 비교 분석하였다.