• 해양환경안전학회지
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• 제12권1호
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• pp.67-74
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• 2006

선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것은 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀 더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀 더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 작은 수압이 작용하게 된다. 본 연구에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태 설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 2차좌굴 거동의 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)으로 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.64-70
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• 2023

본 연구에서는 1.04배 드릴비트 직경 및 1.02배 드릴비트 직경 시 앵커의 신뢰성시험을 수행하였다. 각 변수별 시험을 통해 앵커의 표준편차 및 변동계수를 검토하였고, 기준시험 결과와 비교 평가하였다. 1.04배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한 인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.04배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 74%, M16 앵커는 약 55% 정도로 나타나 앵커의 내력이 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 253% 및 210%로 나타나 1.04배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다. 1.02배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.02배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 48%, M16 앵커는 약 53% 정도로 나타나 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 136% 및 168% 로 나타나 1.02배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권1호
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• pp.149-157
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• 2001

본 연구의 목적은 새로이 생산된 국산 스테인레스 스틸호선의 특성을 평가하기 위하여, 현재까지 사용하고 있는 다른 스테인레스 스틸호선과 비교하여, 국산 스테인레스 스틸호선의 특성과 장단점을 분석하고 평가하여 임상적 사용시에 도움을 주고자 하는 것이다. 이를 위해 Unitek의 Standard, Resilient, Hi-T 3종류의 스테인레스 스틸호선과 Ormco 의 Stainless Steel, 진성기업의 Stainless Steel등 5종(0.016x0.022과 0.019x0.025)을 가지고 성분, 치수비교, 인장물성, 만곡피로도물성, 비틀림물성, 경도 및 표면등을 관찰하여 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 인장물성을 보면, 최대강도는 0.016x0.025의 경우 Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard 순이고, 0.019x0.025의 경우 Unitek Hi-T, Jinsung, Ormco, Unitek Resilient, Unitek Standard 의 순이었다. 2. 연신율은 0.016x0.022의 경우는 Unitek Standard, Ormco Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel의 순이었고, 0.019x0.025의 경우는 Unitek Hi-T, Unitek Standard, Ormco Stainless Steel, Jinsung Stainless Steel, Unitek Resilient의 순이었다. 3. 탄성계수는 0.016x0.022의 경우 Jinsung Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard의 순이었고, 0.019x0.025의 경우 Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel, Ormco Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Standard의 순이었다. 4. 만곡피로도실험은 0.016x0.022의 경우 Jinsung Stainless Steel이 8.4회로 구부림에 대한 가장 파절저항도가 컸으며, Unitek Hi-T, Unitek Standard, Unitek Resilient, Ormco Stainless Steel의 순이고 0.019x0.025의 경우는 Unitek Hi-T가 10.4회 견디고, Jinsung Stainless Steel, Unitek Resilient, Unitek Standard, Ormco Stainless Steel의 순이었다. 5. 비틀림실험은 0.016x0.022의 경우 Unitek Resilient가 가장 비틀림에 대한 저항이 큰데, 64.8회의 회전후 파절한다. 그 다음으로 Jinsung Stainless Steel, Unitek Hi-T, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard(50.6회) 순이었다. 0.019x0.025의 경우 Jinsung Stainless Steel이 가장 커서 83.2회의 회전에 저항하고, Unitek Resilient, Unitek Standard의 순이고 Ormco와 Unitek Hi-T가 가장 저항력이 작았다. 6. 주사전자현미경으로 본 표면은 모든 제품에서 생산과정 중에 보이는 압흔과 pitting이 관찰되는데, 진성기업의 Stainless Steel은 가늘고 긴 압흔이 있으며 비교적 매끄러운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다수 존재했다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.87-96
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• 2005

본 연구에서는 국산재의 구조용집성재 라미나로의 이용을 위해 국산 소나무, 잣나무와 낙엽송 공시판재에 대하여 육안품질을 평가한 후, 레조르시놀수지와 수성고분자 이소시아네이트수지 접착제로 접착하여 제조한 단일수종 및 이수종 혼합 구조용집성재의 전단접착력과 접착내구성을 평가하였다. 국산재의 구조용집성재 라미나로의 이용을 위해 공시판재에 대한 육안품질등급 구분을 실시한 결과, 소나무, 잣나무 및 낙엽송의 육안품질 종합등급은 재내 잔존하는 크고 많은 옹이와 함께 큰 목리경사각으로 인해 낮은 등급의 판재 비율이 상당히 높게 나타났다. 좀더 높은 등급의 판재를 생산하기 위하여 가지치기 등의 육림작업과 할렬 및 비틀림 등의 결함을 줄이기 위한 제재 및 건조공정 개발이 필요할 것으로 판단되었다. 레조르시놀 수지 접착제와 수성고분자 이소시아네이트 수지 접착제로 제조된 단일수종 및 이수종 혼합 집성재의 전단강도는 $7.9{\sim}9.9N/mm^2$ ($80.9{\sim}101.3kgf/cm^2$) 범위 내에 있어 A수종군의 KS규격 전단강도인 $7.1N/mm^2$ ($72kgf/cm^2$)을 훨씬 상회하는 우수한 접착력을 나타내어 사용된 두 접착제 모두 강도적인 문제는 발생치 않을 것으로 판단되었다. 또한 레조르시놀 수지 접착제를 사용하여 제조한 단일수종 집성재와 이수종 혼합집성재의 침지 및 삶음박리시험 결과 모든 시험편이 KS 기준을 상회하여 접착내구성에도 역시 문제가 없음을 보여주었다. 그러나 수성고분자 이소시아네이트 수지 접착제로 제조된 단일수종 및 이수종 혼합 집성재의 침지와 삶음 박리율은 매우 높아 이 접착제를 구조용집성재용 접착제로 사용할 경우는 집성재의 사용환경을 신중히 고려하여야 할 필요가 있었다. 본 연구결과는 국산 소나무, 잣나무 및 낙엽송 단일수종 구조용집성재와 이수종 혼합집성재 제조를 위한 기초자료 제공 및 품질 향상에 사용될 수 있으리라 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.85-94
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• 2005

PPS(post-tensioned precast concrete system)공법은 U자형 PC로 제작한 넓은 보와 PC 또는 현장 타설 콘크리트로 제작한 기둥으로 구성되며 PC 보와 기둥의 일체성 확보를 위하여 프리스트레스를 도입하였다. 본 연구는 PPS 공법 개발의 일부로 넓은 보의 기둥 폭 내부에 정착되어진 휨철근의 양에 따른 거동특성을 분석하고자 실험적 연구를 수행하였다. 실험체는 기둥 폭내, 외부에 위치한 휭 철근의 양을 달리한 정착비와 동일한 정착비내에서 철근과 긴장재의 양을 주요변수로 하여 대상건물의 내부접합부를 대상으로 1/2크기로 제작하였다. 그 결과 NEHRP 권고사항에서 규정한 한계변위각 0.035까지 내력저하 없이 충분한 내력을 보유하였으며, 보의 휨 파괴가 주요 파괴모드로 접합부에서 전단파괴는 일어나지 않았다. 그리고 넓은 보에 포스트텐션을 도입한 PPS 공법은 기둥 폭 내부의 정착비가 $35\%$인 경우 다소 높은 비틀림 응력을 나타내었으나, 기둥 폭 외부에 위치한 인장철근의 항복 이후 긴장재가 응력을 충분히 발휘함으로서 일체식 구조의 넓은 보-기둥 접합부와 달리 비탄성 이력거동을 통하여 에너지를 효과적으로 소산하였다. 또한 ACI의 proposed provisional standard의 PC 접합부 구조성능 평가지침에 의해 분석한 결과, 모든 실험체에서 허용기준을 모두 만족하고 있으며, 강도의 큰 저하 없이 연성적인 거동을 하고 있음을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.160-168
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• 2003

우리나라의 경우 대부분의 가공 송전선은 산간지역에 가설되어 있다. 산간지역에 산불이 발생할 경우에 불길 속에 노출되었거나 인근에 있는 송전선로의 아연도금 강선 및 알루미늄 연선은 산불의 화염과 높은 온도에 의하여 열화될 것이다. 열화(deterioration)는 전선의 재질, 제조방법 및 가설상태와 선로의 노출환경 등 매우 다양한 요소들의 상호작용에 의하여 진행된다. 일반적으로 산불에 의한 도체의 특성은 정확한 산불의 모델링과 그 영향을 알 수 있어야 해석이 가능하지만, 송전선로에 대한 산볼 모형이 연구된 실적이 많지 않으며, 실제 산불에 노출되었던 시료에 대한 분석이 이루어진 적이 없는 실정이다. 본 논문에서는 산불로 인한 전선의 열화특성을 모의 하기 위하여 건전전선에 인공화염장치를 이용하여 일정 시 간 간격으로 화염을 가하는 실험을 하였다. 그 결과분석 항목으로 도체의 인장강도 및 비틀림 시험을 수행하였다. 또한, 포항지역에 가설되어 운전중이던 ACSR 480[$\textrm{mm}^2$]가 산불로 인하여 철거된 관계로 이 전선을 수거후 시료로 채택하여 기계적 특성 시험을 시행하여 그 분석결과와 인공화염장치를 이용한 실험결과를 비교$.$분석하였다. 이 두 개의 분석자료를 이용하여 향후 산불에 의하여 열화된 전선의 상태를 예측할 수 있는 데이터베이스를 만들어 산불로 인한 ACSR 전선의 수명 진단에 필요한 자료를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.697-704
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• 2017

고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites, HPFRCC)는 내구성 및 연성이 우수할 뿐만 아니라, 강도발현이 뛰어나 구조부재 적용 시 단면을 상당히 감소시켜 자중을 줄일 수 있는 재료로 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 HPFRCC에 사용 가능한 다양한 강섬유 종류 및 강섬유의 특성에 따라 휨 실험을 수행하였으며, 휨 성능 분석을 통해 효율적인 섬유보강 방법을 모색하여 경제성을 향상시키고자 하였다. 따라서 보다 효율적인 섬유보강 방법을 찾기 위해 기존길이 13 mm 보다 긴 강섬유를 소성 변형시킨 갈고리형 강섬유, 비틀림 강섬유를 사용하여 섬유의 모양(shape), 형상비(aspect ratio) 혼입율에 대한 휨 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 실험결과 HPFRCC에 일자형태를 가지는 길이 19.5 mm의 강섬유를 1.5%만큼 혼입할 경우 기존에 많이 사용되고 있는 길이 13 mm의 일자형 강섬유를 2.0% 혼입하였을 때 보다 뛰어난 휨 성능을 나타내었다. 따라서 섬유량을 줄여줄 수 있기 때문에 보다 경제성이 우수한 강섬유 보강 HPFRCC를 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.543-551
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• 2015

급속경화궤도는 자갈궤도를 콘크리트궤도로 개량하는 공법으로서 야간 차단시간에 공사가 이루어지기 때문에 시공속도를 충분히 확보하는 것이 중요하다. 시공시간의 대부분은 자갈을 철거하고 재포설하는 과정에 소요되는데 도상자갈을 교체하지 않는 무교환방식이 적용 가능하다면, 시공시간 및 공사비를 대폭적으로 절감할 수 있다. 본 논문에서는 도상자갈 무교환방식의 급속경화궤도공법을 개발하기 위하여 침투성이 매우 높은 대체 충전재를 제시하고 재료의 공극조건을 고려하여 층별로 분리주입하는 시공방식을 도입하였다. 분리주입은 공극률이 높은 상부도상층과 공극률이 낮은 하부 혼입층에 최적화된 재료를 분리 주입하여 필요한 소요강도를 확보할 수 있다. 이를 달성하기 위하여 우선적으로 도상자갈의 크기, 분포도, 형상에 따른 공극률, 공극의 크기, 유효길이, 비틀림도, 침투성에 따른 충전재의 유동학적 해석을 통하여 최적의 충전재를 설계하고자 하였다. 하부 혼입층에 충전되는 1차 충전재료는 세립화 도상의 충전성과 부착력을 확보할 수 있는 폴리머계 재료를 도입하였으며, 상부 도상층에 충전되는 2차 충전재는 상온 반응성 마그네시아-포스페이트(MPC, Magnesium-Phosphate Ceramic)를 도입하였다. 선정재료 및 구조에 대한 역학시험 결과, 기존 급속경화궤도에 준하는 성능을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.35-46
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• 2021

본 논문은 차량에 사용되는 B필러의 강화재를 기존의 스틸 소재에서 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)와 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)로 대체하여 경량화하는 것이 목표다. 이를 위해서는 무게는 감소시키면서 기존 B필러를 대체할 수 있는 구조안정성을 확보해야 한다. 기존 B필러는 스틸 아우터(outer)를 포함하여 다양한 형상의 스틸 강화재로 구성되며, 이와 같은 스틸 강화재 중 2가지의 스틸 강화재를 복합재로 대체하고자 한다. 이와 같은 스틸 강화재는 강화재 각각을 따로 제작하여 용접을 통해 결합되지만, 복합재 강화재는 패치(patch) 형태의 CFRP와 리브(rib) 구조의 GFRP를 활용하여 압축과 사출 공정을 통해 한번에 제작된다. CFRP는 B필러의 고강도부에 부착되어 측면 하중에 저항하도록 하였으며, GFRP 리브는 위상 최적화(Topology optimization) 기법을 통해 비틀림과 측면 하중을 저항하도록 설계하였다. 구조해석을 통해 기존 스틸 강화재와 비교 분석을 수행하였고, 경량화율을 산출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5A호
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• pp.407-415
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• 2010

현재 국내에서 설계되고 있는 40~70 m 지간의 강도로교 90% 이상이 박스거더교 형식이며 박스거더교는 휨 강성과 비틀림 강성이 뛰어나 장경간이나 곡선을 갖는 교량 형식으로 적합할 뿐만 아니라 가설현장에서의 작업을 최소화 할 수 있어 현장 안전관리 면에서도 유리한 구조형식이다. 그러나 박스거더는 상하 플랜지와 복부판이 수직, 수평보강재로 보강되는 구조로 부재량과 용접량이 많이 소요되어 비경제적인 교량 형식으로 많이 지적되어 왔다. 따라서, 미국이나 일본에서는 상대적으로 부부재를 줄일 수 있는 보다 경제적인 플레이트거더교가 일반적으로 적용되고 있다. 이러한 플레이트거더교의 한 형식인 소수주거더교는 강합성교량의 합리화를 위해 많이 채용되는 형식으로, 주거더 간격을 종래의 3 m 정도에서 2배 정도인 6 m 이상으로 증가하여 주거더의 개수를 최소화시키는 경제적인 교량형식이다. 또한, 거더 단면의 단순화를 위하여 거더의 복부판에 부착되는 수평보강재와 수직보강재를 최대한 생략할 수 있다. 2주거더교는 소수주거더교의 대표적인 형식으로, 유효폭 10 m 전후의 교량에 적합하여 프랑스를 중심으로 유럽에서는 1960년대부터 본격적으로 개발되어왔다. 국내에서는 소수주거더교 적용시 안전율 확보를 위해 유럽이나 일본 등에 비해 많은 강재량을 사용하고 있으며, 설계자들의 친밀도 부족과 박스거더교에 비해 복잡한 설계 등과 같은 여러가지 실무적용 차원에서 적용이 제한되고 있는 실정이다. 이 연구에서는 합리화 강교량 형식인 소수주거더교의 제작방법을 개선하고 구속콘크리트를 활용하여 강교량에서 공사비와 직결되는 강중을 줄일 수 있는 신형식 강합성거더(Turn Over Composite Girder) 구조형식을 제안하고자 한다. 또한 실물 크기인 20 m 단면회전방법을 적용한 강합성 거더시험체 및 교량시험체를 제작하여 제작성을 평가하고 구조성능 실험을 하여 구조안전성을 평가하였다.