• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.4
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• pp.569-577
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• 2021

CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) can maintain the same strength even if the diameter is reduced by about one - third, and the weight is about one - twentieth of that of the deformed reinforcing bars that have been used in the construction industry. In particular, it is resistant to corrosion, which is the weakest part of reinf orcing bars, and there is no concern that it will deteriorate over time, It is light and durable, so transportation costs are low and it is convenient for high-rise buildings. This paper experimentally clarifies the adhesive properties of CFRP and clarifies its behavior. That is, bond strength test was conducted with the directness of CFRP and the strength of concrete as experimental variables, and the bond mechanism was clarified experimentally. Furthermore, based on the experimental results, we constructed the bond stress-slip-strain relationship of CFRP compared to the existing deformed reinforcing bars.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.9 no.2 s.42
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• pp.29-36
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• 2005

The purpose of this study is to investigate the inelastic behavior of reinforced concrete bridge columns with unbonding of main reinforcements at plastic hinge region. A computer program, named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), for the analysis of reinforced concrete structures was used. Material nonlinearity is taken into account by comprising tensile, compressive and shear models of cracked concrete and a model of reinforcing steel. The smeared crack approach is incorporated. The effect of unbonding of main reinforcements at plastic hinge region has been also taken into account to model the concrete and reinforcing steel. The proposed numerical method for the inelastic behavior of reinforced concrete bridge columns with unbonding of main reinforcements at plastic hinge region is verified by comparison with reliable experimental results.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.639-642
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• 2011

이 연구에서는 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 그리고 접합면요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 제안된 해석기법은 수치예제에 대하여 비선형거동을 비교적 정확하게 예측하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.33 no.1
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• pp.27-35
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• 2003

1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.734-737
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• 2010

이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.6
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• pp.1013-1023
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• 2003

This study was performed to improve water quality of stream by applying hydraulic structures (weir and river bed material) made of porous concrete. The physical and chemical characteristics of porous concrete were measured to estimate application possibility of it in hydraulic structures and it was considered as a proper material for the hydraulic structures. In the results of comparison for the component of matters attached on the hydraulic structures made of porous and ordinary concrete, DW (dry weight) amount attached on porous concrete was 1.6 times higher than that on ordinary concrete under the condition of the same flow rate but influence by flow rate (difference of 10 times) was not shown. Therefore, we could understand that the material of media was more important in DW amount than flow rate. The rate of AFDM (ash free dry mass) to DW also was more at porous concrete than at ordinary concrete. Especially, the high rates of nitrogen and phosphorous in matters attached on porous concrete verify that they were removed by assimilation, adsorption and metabolism of periphyton. The removal percentage of SS, BOD, COD, T-N and T-P by hydraulic structures applying porous concrete compared with ordinary concrete was increased by 34.6%, 36.9%, 33.9%, 18.3% and 21.6%, respectively. Therefore, applying porous concrete to hydraulic structure is expected to contribute to improvement of stream water quality.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.6 no.1 s.19
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• pp.47-56
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• 2004

To determine the pure bond strength between substrate and its overlayed concrete material, a direct pull-off test method was introduced by using a bi-material cylinder with which a penny-shaped crack was mountained at its interface. First, to evaluate the stress magnification or concentration at the interface, the energy release rates of a penny-shaped interface crack in remote tension loading on a bi-material cylinder were determined in terms of different modulus ratios and undonded area ratios(crack ratios) using a commercial finite element program. Then the energy release rates were calibrated as non-dimensional values in consideration of structural dimensions and applied forces. And to evaluate whether this new pull-off test method gives sound test results, three different sizes of unbended area ratios were incorporated along their interface in bi-material cylinders(sulphur polymer concrete + old concrete). Test results showed that all specimens were broken off at their interfaces as intended. Also the FEM analyses and test results indicated that a bi-material specimen with unbended area ratio of 0.4$\sim$0.6 is suitable for best accurate testing.

• Polymer(Korea)
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• v.25 no.3
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• pp.435-440
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• 2001

The objective of this study was to examine the effect of oxidation inhibitor contents on the work of adhesion, fracture toughness, and impact strength of the unidirectional carbon-carbon composites (C/C composites). The molybdenum disilicide ($MoSi_2$) used as an oxidation inhibitor was impregnated with phenolic resins to improve the anti-oxidation properties of the composites in different concentrations of 4, 12 and 20 wt%. Based on Wilhelmy equation, the work of adhesion of C/C composites was calculated by contact angle methods. Fracture toughness and impact strength were pressured by three-point bending test for the critical intensity factor ($K_IC$) and Izod test method, respectively. As a result, the composites made with $MoSi_2$ resulted in an increasing of both fracture toughness and impact strength. Especially, the composites made with 12 wt% $MoSi_2$ content showed the highest value of London dispersive component, $W_A\;^L$, in work of adhesion, resulting from improving the interfacial adhesion force among fibers, filler, and matrix in this system.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.14 no.3
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• pp.216-222
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• 2014

Chloride attack to reinforced concrete structures located in seaside can cause a serious problem of durability and maintenance during the service life. Corrosion of reinforced steel bars in concrete decreases the bond strength and finally causes the detachment of concrete cover. Polymer cement mortar is usually adopted to repair the deteriorated RC structures because of its strong bonding property. The recovered load-carrying capacity after the repair was simulated by non-linear FEM analysis. The properties of concrete, repairing materials, bonding materials and reinforced bar were used as input data. Four types of redispersible polymer powders were used as components of polymer cement mortar. Pull-off tests were carried out to examine the bond properties such as rigidity and strength. Effects of a corrosion inhibitor and the loss of reinforced bars due to the corrosion were also considered in this study. FEM modeling and analysis were conducted to propose the universal model. Physical bonding in the relationship between repair materials and steel reinforced bar is more dominant than chemical bonding.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.1
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• pp.153-159
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• 1998

최근 교통량의 증가에 의해 직접 하중을 부담하는 교량바닥판의 손상이 심각한문제로 부각되고 있다. 더욱이 차량하중의 증가는 바닥판손상을 더욱 가속화시키고 있는 실정이다. 바닥판의 손상이 심한 경우에는 교체 또는 성능개선공사를 시행하게 되는데, 이때 기존의 현장타설바닥판이 갖는 단점을 보완할 수 있는 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 공기단축, 품질확보 등의 측면에서 매우 효과적인 대체공법이 될 수 있다. 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 기존의 현장타설바닥판과달리 바닥판간에 이음부를 갖는 구조적 특징이 있으며, 다양한응력상태에 있는 바닥판중에 존재하는 비연속부인 이음부와 콘크리트 부재사이의 원활한 하중전달을 위해 부착강도는 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이음부의 부착강도를 함리적으로 평가할 수 있는 새로운 실험방법을 제안하고 이를 이용하여 휨, 직접인장 및 전단실험을 수행하였다. 또한 구성재료에 대한 압축, 휨인장 및 할렬인장강도 특성도 평가하였 다. 부착 및 강도특성에 관한 실험결과, 제안된 실험방법을 이용하면 실제에 근접한 부착강도를 평가할 수 있으며 국내에서 사용되는 충전재료중 무수축모르터가 프리캐스트 콘크리트 바닥판간 이음부의 채움재로서의 기본요건을 만족하고 있는 것을 알 수 있었다.