• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.89-110
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• 1998

본 논문은 금속-폴리에틸렌 복합관을 고랑에 매설하고 뒤채움할 경우 관에 작용하는 뒤채움 하중에 관한 연구로서 지금까지 널리 이용하고 있는 Marston-Spangler 이론을 유한요소 해석에 의해서 검토하였다. 유한요소 해석 결과의 신뢰성은 현장 매설관 실험에 의해서 검증하였다. 즉, 현장에서 실물 크기의 관을 매설한 후 뒤채움 높이를 증가시켜 가면서 측정한 관에 작용하는 하중과 관의 변형량은 유한요소 해석의 결과와 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 그리고 1.0m 이하의 관경, 관경의 3.0배 이하의 고랑폭, 4.0m 이하의 뒤채움 높이 범위내에서, 뒤채움흙의 종류, 뒤채움 높이, 고랑폭 및 관경 등이 매설관에 작용하는 하중에 대해 어떠한 영향을 끼치는지를 유한요소 해석과 Marston-Bpangler 이론에 의해서 검토 비교하였다. 연구 결과로서 금속-폴리에틸렌 복합관에 작용하는 하중은 Marston-Spangler 이론에 의해서 계산하는 것이 합리적이라는 사실을 확인하였으며 Marston-Spangler 이론을 적용할때 설계계수 Inp 값으로 0.0을 취할 것을 제안하였다. 그리고 Marston-Spangler 뒤채움흘의 hi 값은 유한요소 해석에서 Duncan 흙 모텔의 SC 값, SM 흙에 대해서는 각각 0.13, 0.15로 할 것이 권장된다. 뒤채움 높이에 따른 하중비. WMf/WFBM의 변화는 좁은 고랑에서는 미미하나 넓은 고랑에서는 뒤 채움 높이가 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 이 하중비는 관경이 커질수록 좁은 고랑 에서는 증가하는 반면 넓은 고랑에서는 감소한다. 그리고 뒤채움흙의 다짐도가 클수록 하중비는 감 소하며 SM 흙이 SC흙보다 더 큰 하중비를 나타낸다.식으로 모델 화하였다. 일치하는 것으로 나타났다. 또한 y/D=0.2 이하에서 CLM 방법의 적용성이 입증되었다.)히 현상적관찰(現象的觀察)과 경험적추리(經驗的推理)로서 설명(說明)되었기 때문에 현대의학(現代醫學)(서양의학(西洋醫學))과 같은 조직해부학(組織解剖學) 및 생화학적(生化學的)인 이론(理論)과는 상위(相違)한 점(點)이 많다. 더욱이 음양오행설(陰陽五行說)이라는 다분(多分)히 형이상적(形而上的)인 학(學) 사유(思惟)로서 관찰추리(觀察推理)되였기 때문에 현대의학(現代醫學)과의 비교설명(比較說明)이 거의 불가능(不可能)하며 또한 한의학이론(韓醫學理論)의 과학적근거제시(科學的根據提示)도 현재(現在)로서는 어려운 형편(形便)이다. 그러나 이 의학(醫學)은 이미 2,000여년간(餘年間) 동양(東洋)에서 전래(傳來)한 경험의학(經驗醫學)으로서 동양인(東洋人)들은 이 의학(醫學)으로 소화계질환(消化系疾患)을 포함(包含)한 여러 가지 인간(人間)의 질병(疾病)을 치료(治療)해 왔고 현재(現在)도 이 의학(醫學)으로 치료(治療)를 하고 있고 실제적(實際的)으로 많은 치효(治效)를 보고 있는 것이다. 그러므로 이 의학(醫學)속에는 아직도 현대과학(現代科學)으로서 해명(解明)되지 못하는 어떤 요소(要素)들이 깃들여 있는 것이 확실(確實)하며 이것을 밝혀내기 위해서 우리 의학자(醫學者)들은 이 의학(醫學)에 관(關)한 모든 것을 연구(硏究)해 보아야 한다. 이런 뜻에서 본고찰(本考察)은 한방(漢方)의 역대제문헌(歷代諸文獻)을 섭렵(涉獵)하여 소화계질환(消化系疾患)에 관(關)한 제이론(諸理論)들을 발췌(拔萃), 한방(漢方)에서 보는 (1) 소화기관(消化器官)의 생리(生理) (2) 병리(病理), 증후(證候) (3)

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.119-125
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• 2018

입자기반 전산유체역학 기법은 유체역학에서의 라그란지안 접근법에 기반을 두고 있다. 입자기반 방식은 입자 각각이 물리량을 가지고 움직이며 이러한 입자의 움직임을 추적하는 방식으로 유체의 거동을 구현할 수 있다. 이러한 방식은 격렬한 움직임에 의한 자유표면 혹은 경계면의 운동 재현에 우수성이 있으나 연속체역학을 위반할 수 있다는 문제점 역시 포함하고 있다. 이를 반대로 말하자면 특별한 조치를 취하지 않는 경우에는 연속체가 아닌 물질에 대한 구현이 매우 쉽게 가능하다는 것이기도 하다. 이에 따라, 기존의 유체에서 사용되는 입자기반 전산해석방식을 지배방정식 단계에서부터 고체입자형으로 변형이 가능하다는 것을 알 수있다. 본 연구에서는 입자기반 전산해석방식을 고체입자에 알맞은 형태로 변환하였다. 변환을 위해 유체에서 사용되는 점성항을 제거하고 대신 마찰항을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 고체입자형 전산해석 프로그램을 이용하여 고체입자의 붕괴를 구현하였으며 이를 유체입자 붕괴와의 비교를 통해 입증하였다. 또한 유체입자가 가질 수 없는 고체입자만의 특성인 안식각을 구현하여 고체입자를 위한 입자기반 전산해석 프로그램을 완성하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.345-352
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• 2014

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 형상 최적설계 기법에서 얻은 CAD 정보를 직접 활용하여, 3D 프린터를 활용한 실험적 검증을 위한 시편을 제작하였다. 유한요소법에서는 요소망에 내재하는 기하학적인 근사가 응답과 설계민감도 해석에서 정밀도 문제를 발생시킨다. 더욱이 유한요소 기반 형상 최적화 과정에서는 CAD와의 정보교환이 필수적이나 그 과정에서 최적설계 정보의 손실이 발생할 수 있다. 아이소-지오메트릭 기법은 CAD에서 사용된 동일한 NURBS 기저함수와 조정점을 사용하므로 법선벡터와 곡률과 같은 엄밀한 기하학적 정보를 응답해석과 설계민감도 해석에 사용할 수 있다. 또한 최적설계 과정에서 CAD와 정보교환 없이 복잡한 형상을 손쉽게 변경할 수 있다. 그러므로 최적의 설계의 재료량을 실험적 검증을 위한 시편제작에 엄밀하게 반영할 수 있다. 굽힘 하중을 받는 단순지지 구조물에 대한 최적설계 및 실험적 검증을 통해 최적형상이 초기 형상에 비해 더 큰 강성을 가지며 실험결과와 수치 해석결과가 매우 잘 일치함을 보였다. 또한 인장력을 받는 유공판에 대한 형상 최적설계를 수행하였으며, 비접촉식 3차원 변형 측정 장치를 이용하여 초기설계에 비해 최적설계에서 구멍주변에서의 응력집중 현상이 완화됨을 확인하였다. 따라서 수치적인 방법을 활용한 최적설계가 실제 구조물에 대한 실험에서도 유효함을 입증하였다고 할 수 있다. 또한, 아이소-지오메트릭 최적설계 방법론이 기존의 유한요소법에 비해서 최적설계 결과를 제작하여 활용하는데 있어서도 훨씬 효율적이고 엄밀한 방법임을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.127-149
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• 2003

본 교량은 교축방향에 대해 사각 60도인 90m 3경간 연속 완전 일체식 교대교량이다. 이 교량의 상부슬래브 콘크리트 타설후, 7일간의 콘크리트 양생에 따른 H말뚝의 수평거동을 알아보기 위하여, H말뚝 축방향으로 매설형 경사계와 변형률계를 설치하여 계측을 실시하였다. 이때 계측 결과를 수화열 및 건조수축 전용프로그램인 HACOM의 해석결과와 H말뚝의 횡방향 비선형 p-y 모델해석 거동에 비교하였다. 그 결과에 의하면, 실측한 H말뚝의 수평변위는 상부슬래브 콘크리트가 양생함에 따라 발생하는 수화열과 건조수축에 영향을 받았고, 그 크기는 각각 2.2mm, 1.4mm이었다. 말뚝 축방항 수평변위의 변곡점은 교대 기초저면에서 1.3m 위치에서 발생하였다. 이는 이 교량의 교대말뚝은 말뚝머리 고정조건으로 거동하는 것이 아니라 이와 매우 유사한 거동을 보였다. 그리고 실측한 말뚝의 휨응력 거동은 말뚝머리 회전구속과 같은 거동을 보이지 않고, 연직방향의 하중전이와 같은 거동을 나타내었다. 또한 교대말뚝의 비선형 p-y 모델해석으로 구한 최대휨응력 증분량의 크기는 약 300(kgf/$\textrm{km}^2$)이었고, 교대말뚝의 계측기 부착위치와는 무관하게 실측한 값보다 약 2배 크게 발생하였다. 그리고 말뚝의 비선형 p-y 모델해석에서 말뚝의 수평하중, 최대수평 변위, 최대휨응력, 최대휨모멘트는 콘크리트 양생시간에 따라 모두 선형적인 거동을 보였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.18-24
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• 2008

본 논문은 완전방호식 LNG 저장탱크의 9% 니켈강재 내부탱크에 대해 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 내부탱크의 강도안전성을 확보하기 위해 기존 LNG 저장탱크에 유체정압, 초저온하중 등을 가할 경우, 취약부로 알려진 지역에 인장강선을 설치하였다. 기존의 9% 니켈강재 내부탱크와 내부탱크의 하단부에 인장강선을 설치한 탱크에 대한 FEM 해석결과에 의하면, 새롭게 설계한 내부탱크는 인장강선을 설치하지 않은 기존의 내부탱크에 비해 더 안전한 것으로 나타났다. FEM 해석결과에 따르면, 내부탱크의 강도안전성 향상을 위해 내부탱크의 하단부에 직경 50 mm를 갖는 $3{\sim}4$개의 인장강선을 설치할 것을 권장하였는데, 이것은 결국 내부탱크의 응력 및 변위량을 낮출 수 있다. 따라서, 내부탱크에 인장강선을 설치하는 것은 LNG 저장탱크의 강도안전성 확보를 위해 기존 내부탱크에서 도입한 스티프너와 톱거더를 대체한 또 다른 안전장치로 활용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권11호
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• pp.83-96
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• 2016

흙막이 벽체 배후지반의 지표 침하는 인접구조물의 안전성에 많은 영향을 미친다. 그러나 지반굴착에 따른 주변 지반의 침하는 예측하기가 쉽지 않고 굴착면으로부터 이격거리에 따른 침하량을 정량적으로 구하는 것은 더욱 어려운 일이다. 흙막이 벽체의 변형에 의한 지표침하는 수치해석(FEM)이나, 경험적 방법 Peck(1969)등으로 추정하고 있으나 주로 토사층을 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 토사층 하부에 암반층이 위치하는 복합지반을 굴착 할 때 암반층의 깊이와 절리경사에 따른 흙막이 벽체 배후지반의 지표침하를 대형모형실험(규격: $3m{\times}3m{\times}0.5m$)을 수행하여 측정하였다. 모형실험은 축척 1/14.5로 하고 10단계로 굴착을 하였다. 암반층 비율은 35%와 50%로 하였고 암반층의 절리경사를 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 하여 단계굴착하면서 흙막이 벽체 버팀대에 작용하는 토압(Lee 2014)과 흙막이 벽체 배후지반의 지표 침하량을 측정하였다. 암반층비율과 암반층 절리경사가 증가하면 배후지반의 지표침하량도 증가하며 암반층 절리경사 $60^{\circ}$(J60)에서는 수평지반 굴착시에 비해 최대 17배 크게 발생하였다. 흙막이벽체 배후지반에서 최대 지표침하는 경험적 방법과 달리 흙막이 벽체로부터 굴착깊이의 17%~33%만큼 이격된 위치에서 가장 크게 발생하였다. 복합지반의 지표침하는 전반적으로 경험적 추정방법에 의한 지표침하량에 비해 작게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.487-493
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• 2017

본 연구의 목적은 한국형포장설계법 프로그램을 이용하여 아스팔트포장에 발생하는 주요 파손 유형인 평탄성(IRI, International Roughness Index), 피로균열, 소성변형 등에 영향을 주는 요소를 평가하는 것이다. 평가에 사용된 설계입력변수로는 지역구분(서울과 부산), 교통량조건, 아스팔트 바인더, 표층용 골재의 최대치수, 아스팔트 표층 두께, 아스팔트 기층의 두께 등을 적용하였다. 해석조건은 위의 변수를 조합하여 총 64개의 case study를 수행하여, 이들 결과를 상호 비교 평가하여 아스팔트 포장의 파손에 영향을 주는 변수의 중요도를 평가하였다. 기본조건에서 1개의 변수에 의한 영향 고려시, 서울지역 5000대/일 교통량의 경우 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소 중에서는 기층두께(A), 표층두께(B), 골재입도두께(D) 순으로 결과를 나타내었다. 10,000대/일 교통량의 경우도 마찬가지로 똑같은 결과 값이 나타났다. 부산지역 5000대/일 교통량의 경우 서울지역과 마찬가지로 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소중에는 서울지역과 다르게 기층두께(A), 골재입도두께(D), 표층두께(B) 순으로 결과를 나타내었다. 교통량 조건과 지역에 따라 다소 차이는 있었지만, 아스팔트 포장 파손에 가장 큰 영향을 주는 요소는 아스팔트 바인더이고, 2가지 조합의 경우 아스팔트 바인더와 기층의 두께 등으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.513-521
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• 2009

최근 들어 외부 강선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 극한거동 해석시 단면 적합조건을 이용하는 내부 부착 강선과는 다르게 외적 비부착 강선은 부재의 전체거동에 의해서 응력 증 가량이 결정된다. 또한 편향부에서의 미끌림 효과와 강선의 편심 변화 효과 등이 발생하게 된다. 따라서 본 연구는 외 부 강선을 가지는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 보의 거동 특성을 평가하기 위하여 강선량, 긴장력 등을 변수로 하여 정적 휨실험을 수행하여 외부 강선 부재의 휨거동 특성을 얻었다. 실험 결과에 의하면 균열발생 이전의 외부 강선 PSC 부재는 부착 강선 PSC부재와 거동 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 그러나 균열이 발생한 이후의 거동에서는 철근의 항복하중, 극한하중, 강선 응력 등이 외부 강선 부재에서의 값이 부착 강선 부재에 비해서 작게 나타나고 있다. 하중-강 선 변형률 관계에서 보면, 외부 강선 부재들의 경우, 하중 증가에 따른 외부 강선 변형률의 증가량은 초기 긴장력의 크 기 순서와 거의 반대의 순서로 외부 강선의 변형률이 증가한 것으로 나타났으나, 다만 초기 긴장력이 크다할지라도 강 선의 유효응력이 작은 경우의 강선 변형률은 강선의 유효응력이 큰 부재들보다는 다소 작게 증가하고 있는 것으로 나 타났다. 외부 강선 부재의 콘크리트에 발생된 압축 변형률의 크기는 외부 강선의 유효응력 크기 순서와 일치하는 것으 로 나타나, 콘크리트의 압축변형률은 외부 강선의 유효응력에 비례함을 알 수 있다. 실험 결과와 기존의 설계식과 비교 해본 결과, ACI-318에 의한 결과는 긴장력 혹은 유효응력이 차이를 전혀 반영하지 못하고 있고 특히, 그 결과가 실험 결과보다 상당히 작게 나타나, 지나치게 보수적인 것으로 판단된다. 한편 AASHTO 1994는 ACI-318과는 다르게 강선량, 초 기 힘 및 유효응력 등의 변화에 적절하게 영향을 받고 있는 것으로 나타났지만 내부 비부착 강선의 실험 결과를 이용 하여 작성된 이유로 외부 강선 실험 결과보다 지나치게 큰 결과를 유발하고 있는 것으로 평가된다. 이러한 이유로 외 부 강선의 극한응력을 정확하게 예측할 수 있는 새로운 규정이 필요하다.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.115-129
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• 2015

대단면 터널 입구부의 대절토 사면은 불안정한 응력분포 및 소성변형 가능성으로 인해 잠재적 취약부로 인식되고 있다. 본 사례연구에는 대단면 터널 갱구부 대절토 사면의 강우 후 유실사고 및 원인규명, 복구공법을 분석하여 제시하였다. 대상 현장은 46 mm의 강우 후 암반의 불연속면을 따라 대규모 평면파괴가 발생하였으며, 상부 절토사면의 불안정을 야기하였다. 지질조사 및 매핑 자료 분석 결과, 붕괴 원인은 풍화된 암반의 불연속면에 협재된 충전물과 지반 포화로 인한 절리면 연화(softening)로 판단되었다. 알칼리 장석이 풍부한 화강편마암은 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 침하량 계측자료 분석 결과, 붕괴 직전에 급격한 변위량 증가를 관찰하였으며, 향후 사면 계측관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 응급복구 대책으로 콘크리트 공동충전 및 외부로부터 압성토 채움을 성공적으로 시행하였다. 항구복구 대책으로 사면부에는 격자블럭 및 지중 앵커 시스템을, 터널 측벽부에는 추가 락볼트 보강 및 그라우팅 공법을 성공적으로 적용하였다. 한계평형해석과 평사투영해석을 통해 원 사면의 불안정성과 보강방법의 유효성을 확인하였다. 본 사례연구는 향후 유사한 대절토 사면에 귀중한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국조경학회지
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• 제43권1호
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• pp.132-138
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• 2015

본 연구는 가로 수목의 조기 활착으로 도로로부터 발생하는 탄소를 효과적으로 저감할 수 있는 방안을 모색하고자 컨테이너(용기) 수목의 이식 효율성을 검증하였다. 컨테이너에서 재배된 수목은 이식 활착성을 높이고, 부적기 이식 제한을 극복할 수 있어 도로와 같은 변형된 토양환경에 적합하다. 가로수로서 가치가 높은 팥배나무를 대상으로 컨테이너에서 재배된 수목과 노지에서 재배된 수목을 각기 멀칭 및 제초처리하여 수목의 건전도를 비교하였다. 연구의 방법으로서 엽록소 형광 반응 분석을 이용한 팥배나무의 식재 방법별 광화학 반응 해석을 통해 건전성 평가하였다. 팥배나무의 식재 방법은 노지 멀칭, 컨테이너 제초 및 컨테이너 멀칭 재배로 구분하여 재배하였다. 연구의 결과로서 노지 멀칭 팥배나무에서 최대 형광량(P)이 가장 낮았으며, O-J 전이 과정 중 형광량이 증가하며, 광계 II 전자전달 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 광계 II에서 광계 I까지의 전자전달 에너지 플럭스(RE1o/RC, RE1o/CS) 또한, 노지 멀칭 재배에서 20% 이상 감소하였다. 이와 같은 연구 결과는 도로와 같이 성토 및 절토로 인하여 수목 생장 여건이 불리한 상황에서 수목의 이식 후 조기 활착을 검증한 결과 컨테이너에서 재배된 수목이 노지에서 재배된 수목보다 활착이 빠르고, 수목 건전도가 높은 것으로 평가할 수 있다. 또한 식재 방법도 식재 후 제초에 의한 방법보다 멀칭 처리한 수목이 건전도가 높은 것으로 판단되었다. 도로와 같이 지속적으로 식재 후 관리가 어려운 여건에서는 주기적인 제초 처리보다는 이식 초기에 멀칭처리하는 것이 관리의 용이성 도모하며, 수목 건전도를 높일 수 있다.