• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.83-96
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• 2011

현재 국내터널에 주로 사용되는 공법은 NATM(New Austrian Tunneling Method)으로 원지반의 강도를 유지하고 보강하는 수단으로 록볼트, 숏크리트, 지보재를 이용하여 암반굴착 직후 원지반의 지지능력을 최대로 활용하여 지반을 안정화시킴으로 터널의 안전성을 유지시키는 공법이다. 과거에는 철망(wire mesh)보강 숏크리트가 주로 사용되었으나 시공기술의 발전을 통한 공기향상을 목적으로 현재는 강섬유보강 숏크리트(steel fiber reinfored shotcrete)가 국내 대다수 터널현장에 사용되고 있다. 그러나 터널 현장의 강섬유보강 숏크리트가 시공된 벽면의 강섬유 혼입량을 조사한 결과, 대부분 예상보다 부족한 것으로 측정되어 이에 대한 시방기준의 수립과 강섬유 부족구간의 보강대책의 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강섬유 혼입량 부족 대한 터널의 안정성 확보 및 문제점을 보완하기 위해 새로운 형태에 강섬유보강재를 개발하려고 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1183-1189
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• 2015

본 연구는 풍력발전기용 동력 전달부품의 테이퍼 연결장치 설계에 관한 것이다. 요구되는 전달토크의 크기, 동력을 전달하는 축의 직경, 테이퍼 링의 접촉면적 그리고 압축 면압을 부과하기 위한 볼트의 체결력 등이 테이퍼 연결장치 설계의 주요 변수이다. 테이퍼 연결의 계산은 축대칭 평면 변형률 조건의 복합링 구조로 가정하여 응력과 변형량을 계산 하였다. 축에 작용하는 면압은 요구 전달동력을 이용하여 계산하였고, 보강링에 작용하는 면압은 축과 허브의 변형량 일치 조건을 이용하여 계산하는 방법을 제안하였다. 복합링의 수식으로 구한 반경방향의 변형량으로 테이퍼 각도를 고려한 축방향 습동거리를 계산하였다. 수식으로 구한 응력과 상대습동거리의 타당성을 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였으며 축방향의 하중이 발생하는 테이퍼면에서 원주방향의 응력이 최대 10% 수준의 오차를 보이고 있으나 그 외 응력분포와 상대습동거리는 수식적인 방법과 해석적인 방법이 일치함을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권2호
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• pp.48-55
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• 2012

Clamping force of a high strength bolt is reduced by a certain period of time after the initial set-up. In case of special treatments on faying surfaces such as protective coating, clamping force is relaxed more severely. Tests for slip critical joints subject to various faying surface parameters were conducted. Five different surface treatments were tested including mill scale surface, blast surface, rust surface and coated surfaces. Each specimen was composed of F10T M20 of high strength bolts and steel plates. Based on the result of slip coefficient test, blast treatment surface showed 0.59, rust treatment surface showed 0.54 and inorganic zinc treatment surface exhibited 0.44. Clean mill treatment surface and red lead paint treatment surface were 0.23, 0.21 respectively. It is identified that the slip coefficient in Korean structural design guide should be determined for various surface conditions. Subsequently from long term relaxation test of ASTM A 490 high strength bolts, relaxation of no-coated surfaces such as blast, clean mill, rust treatment, the loss of initial clamping load was 10.5%, 13.6% and 7.9% for 1,000 hours, while the loss of initial clamping force was reached as 15.0%, 18.7% more than the required redundancy 10% in case of inorganic zinc and red lead painted treatment. It is required that the limit of relaxation on coated faying surface should be established separately for various surfaces.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.71-78
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• 2007

본 논문은 인발공정에 의해서 만들어지는 스테인리스 강선의 제작 시에 필요한 인발기술에 관한 연구이다. 스테인레스 강선재는 표면이 아름답고, 표면가공을 다양하게 할 수 있으며 내식성 및 내마멸성이 우수할 뿐만 아니라 강도가 크고 가공선이 뛰어나고, 내화 내열성이 우수하여 건축물에도 많이 사용되는 볼트, 너트, 스크루우, 용접건, 와이어 로우프 등에 많이 사용된다. 대공간 연성 건축물에 특히 많이 사용되는 스테인리스 와이어의 제작 시에 최적의 다이스 설계 기준간을 찾아서 현장 적용이 용이 하도록 하였다. 스테인리스 와이어의 인발 생산 과정의 역학적 개념을 이해함으로서 와이어 로우프의 물리적 성질을 파악할 수 있다고 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.267-278
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• 2003

인공신경망은 복잡한 문제를 해결하는데 있어 여러 분야에서 널리 활용되고 있는 매우 효과적인 기법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 터널거동을 효과적으로 예측하기 위해 이러한 인공신경망 기법을 이용한 터널거동 예측시스템 (TBPS)을 개발하였다. 본 시스템 개발을 위해 시공이 완료된 31개 현장 193 개소 지점으로부터 얻은 터널 계측자료 (즉, 천단침하, 내공변위, 록볼트 축력, 숏크리트 압축 및 전단응력, 내진시 라이닝의 응력 등)를 D/B화하여 이용하였다. 또한 개발된 TBPS의 학습을 위해 가장 효과적이라 알려진 역전파 알고리즘을 사용하여 이들 자료의 학습을 실시하였다. 이러한 과정을 통해 개발된 TBPS를 이용하여 예측한 터널 거동 값과 현장계측 값, 수치해석에 의한 결과 값의 상호 비교 분석을 실시하였다. 비교분석 결과, TBPS에 의한 거동예측결과 값의 변화는 실무에 적용 가능한 범주에 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발된 TBPS는 터널의 타당성검토나 기본 및 실시설계 등에 적용하여 효율적으로 필요한 정보를 신속하게 얻을 수 있는데 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.25-33
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• 2012

터널 설계 시 해당지반에 관한 정보를 정확히 반영하는 것은 대단히 중요하다. 하지만 다양한 지형 및 지질조건을 모두 고려한 지반조사 및 시험 등은 경제적, 기술적으로 인하여 현실적으로 실시하기 어렵기 때문에 한정된 정보에 의하여 해석 및 설계를 하고 있는 실정이다. 본 연구는 도심지 및 산악지역 터널공사 시, 보다 정확한 안정성 검토 및 거동 예측을 수행하여 선정 결과에 대한 현장 적용성 여부를 판단하기 위해 인공신경망 이론의 적용을 통하여 기존 거동예측의 한계성을 극복하고자 하였다. 먼저, 현장 데이터를 확보하여 인공신경망 중 다층퍼셉트론을 연구에 적합한 구조로 구축하고, 역전파 알고리즘으로 학습시켜 적용하였다. 인공신경망을 이용한 현장적용성의 학습을 위한 자료는 터널의 지보패턴, RMR, Q, 암종, 굴진장, 굴착형태, 굴착경과일 등 터널거동에 영향을 미치는 영향인자를 고려하여 신뢰성 분석을 실시하고 선별된 계측자료의 결과를 데이터베이스화하여 사용하였다. 학습이 완료된 인공신경망 모델을 이용하여 터널시공현장의 굴착경과일에 따른 천단변위, 내공변위, 지중변위, 록볼트축력을 예측하고 현장 계측치와 비교분석을 통하여 인공신경망을 이용한 터널 시공 시 현장적용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5838-5842
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• 2011

본 연구는 고용량의 모터를 구동하기 위한 모터컨트롤센터(MCC)의 내부 구조 중 각 상(R,S,T)의 BUS BAR의 온도와 BUS BAR 볼트 체결부의 온도변화가 모터컨트롤센터의 노후화 및 진동에 따라 어떠한 차이가 있는지를 적외선 온도센서가 설치된 온도측정용 2차원 기구부를 설계 제작하고 모터컨트롤센터의 내부에 설치하여 BUS BAR의 온도 및 전류 변화량을 상시 모니터링 하였다. 실험을 통하여 부하에 따른 BUS BAR의 온도 변화를 BUS BAR 나사 체결부위를 중심으로 측정하였으며, BUS BAR의 온도변화와 소모 전류에 대한 비례관계를 확인할 수 있었다. 또한 이러한 비접촉식 2차원 온도측정 시스템을 모터컨트롤센터 내부에 장착하면 부하의 과전류로 인한 온도 상승이나 접촉 불량 등으로 발생될 수 있는 정전이나 화재 사고를 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.176-183
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• 2010

강바닥판 박스거더에서 바닥틀은 강바닥판, 종방향 리브 및 횡방향 리브로 구성된다. 본 연구 대상 교량은 약 40년 동안 공용되어온 교량으로 바닥틀을 구성하는 U리브의 연결부에서 피로균열이 발생하여 다이어프램 사이에 U리브를 지지하기 위한 횡방향 리브 플레이트와 종방향 프레임을 설치하여 보강하였으나 추가적인 균열이 발생하였다. 균열이 발생된 U리브에는 볼트 연결 강판접착에 의한 보강이 수행되었으나 일부 보강된 리브에서 균열 및 응력집중이 발생되어 보강방법을 맞대기용접에 의한 보강방법으로 변경하였다. 본 연구에서는 U리브의 응력 변화를 파악하기 위해 프레임 보강 전후 구조해석을 수행하였고, 상시교통하중에 의한 응력변화를 파악하기 위해 변동응력을 측정하여 보강방법에 따른 영향을 분석하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.313-321
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• 2017

인장하중을 받는 아스팔트 도로용 고강도 앵커의 강도특성에 관한 기초 성능을 규명하기 위해 앵커 매립깊이, 포장두께, 앵커 직경, 앵커 종류, 실험 온도, 에폭시 종류, 그룹인발 수량 등을 실험변수로 하여 정적 인발실험을 실시하고, 아스팔트 앵커의 인발강도에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 아스팔트 앵커의 강재강도는 기존 콘크리트 앵커의 강재강도식을 적용하면 1.08배 이상의 안전율을 확보할 수 있으므로 콘크리트 앵커 강재강도식을 사용하여도 무관한 것으로 나타났다. 아스팔트 앵커의 실험을 통해 얻은 인발하중을 제안식과 비교하면 약 ${\pm}10%$ 이내의 오차로 근사치를 나타내고 있다. 이로부터 아스팔트 앵커의 경우에도 콘크리트 앵커와 동일한 투영면적의 비가 성립될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국안전학회지
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• 제35권5호
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• pp.1-8
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• 2020

Mobile elevating work platforms (MEWPs) consist of a work platform, extending structure, and chassis, and are used to move persons to working positions. MEWPs are useful but are composed of pieces of equipment, and accidents do occur owing to equipment defects. Among these defects, accidents caused by the fracture of bolts fixed to the extension structure and swing system are increasing. This paper presents a failure analysis of the fixing bolts of MEWP. Standard procedure for failure analysis was employed in this investigation. Visual inspection, chemical analysis, tensile strength measurement, microstructural characterization, fractography analysis by Optical Microscope(OM) and Scanning Electron Microscopy(SEM), and finite element analysis (FEA) were used to analyze the failure of the fixing bolts. Using this failure analysis approach, we found the root cause of failure and proposed a means for solving this type of failure in the future. First, the chemical composition of the fixing bolt is obtained by a spectroscopy chemical analysis method, which determined that the chemical composition matched the required standard. The tensile test showed that the tensile and yield strengths were within the required capacity. The stress analysis was carried out at five different boom angles, and it was determined that the fixing bolt of MEWP can withstand the loads at all the boom angles. The outcomes of the fatigue analysis revealed that the fixing bolt fails before reaching the design requirements. The results of the fatigue analysis showed primarily that the failure of the fixing bolt was due to fatigue. A visual inspection of the fractured section of the fixing bolt also confirmed the fatigue failure. We propose a method to prevent failure of the fixing bolt of the MEWP from four different standpoints: the manufacturer, safety certification authority, safety inspection agency, and owner.