• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.267-275
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• 1996

금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.757-764
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• 2014

본 연구에서는 한계하중법을 이용하여 Curved CT 시험편의 J-적분에 미치는 형상변수 영향을 평가하였다. 주요 형상변수인 시험편의 길이와 폭의 비(L/W), 평균곡률반경과 두께의 비($R_m/t$)에 대한 파괴인성시험 후, ASTM 시험법에서 제시한 표준시험편의 J-적분과 한계하중법으로 구한 J-적분을 각각 적용하여 구한 파괴저항곡선을 평가하였다. 또한 배관의 파괴저항곡선을 잘 모사한다고 알려진 휨 광폭평판(CWP) 및 표준시험편의 파괴저항곡선과 비교 고찰하여 최종적으로 Curved CT 시험편의 파괴저항곡선에 대한 유효성을 평가하였다. 본 논문의 결과는 향후 실배관의 정확한 파괴인성을 평가하는 데 있어 Curved CT 시험편의 적용가능성을 평가하는 데에 활용할 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제7권11호
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• pp.974-980
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• 1997

SiC$_{p}$/AI 합금 복합재료에 있어서 동적 및 정적파괴인성시험을 실시하고 파괴거동에 미치는 부하조건의 영향을 검토하였다. 동적파괴인성시험은 CAI시스템을 이용하여 1.5m/sec의 부하속도로 실시하였고, 정적파괴인성시험은 만능시험기를 이용하여 0.3 mm/min의 부하속도로 실시하였다. 또한 파괴과정을 명확히 해석하기 위하여 동적부하조건에 대해서는 stop block법을, 정적부하조건에 대해서는 복수시험편법을 이용하였다. 균열의 발생 및 성장은 부하조건에 의해 크게 영향을 받으며, 변위량에 대한 균열의 발생은 정적부하조건에서 더 빨리 일어나고, 균열의 성장은 동적부하조건에서 더 급격하다. 또한 부하조건은 파괴의 형태에도 크게 영향을 미치며, 동적부하조건하에서는 정적부하조건하에 비하여 균열이 입자부분(입자의 파단 또는 박리)을통과해 가는 경향이 크고 비교적 많은 편향을 반복해서 진행해 가지 때문에 파괴인성치도 크다.다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.133-141
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• 1998

FRP는 비부식성 및 고강도의 뛰어난 성질에도 불구하고 콘크리트 구조에 사용하는 데 있어서 소성의 결핍 및 낮은 전단강도와 같은 몇가지의 기술적인 단점을 가지고 있다. 특히 이 두가지 성질은 프리스트레스트 콘크리트보에 있어서 다우얼 작용이 일어나는 전단균열 단면에서와 같이 인장과 전단의 복합효과가 일어날 때 텐던의 조기 파괴를 일으키기 쉽다. 본 논문에서는 탄소 FRP연선을 사용한 프리스트레스트 콘크리트보에서의 텐던파열에 의한 전단파괴를 연구하였다. 전단시험 결과에 의하면 전단 텐던 파괴는 FRP를사용한 프리스트레스트 보에서만 일어나는 유일한 파괴형식으로 보의 전단강도를 저감시키는 것으로 확인되었다. 이러한 전단 텐던 파괴 과정을 규명하기 위하여 다우얼 시험을 실시하고 최초로 실용적인 시험장치 및 과정을 소개하였다. 다우얼 시험 결과에 의하면 FRP 연선은 인장과 전단의 상호작용에 의해 Tsai-Hill 파괴 기준에 따라 파괴되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.5-16
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• 1996

실리카질 모래에 대한 많은 시험결과로부터 삼축압축시첩과 평면변형시험간의 강도관계를 밀도와 파괴시 유효평균주응력의 함수로 표현하였다. 또한 파괴시 평균주응력과 축차응력간의 응력비가 내부마찰각의 함수로 잘 규정되었으며 그 비는 내부마찰각의 증가에 따라 감소하였다. 또한 중간주응력을 최대주응력과 최소주응력으로써 표현하였으며 이론적인 파괴면의 각도와 평면변형시험에서 관찰된 파괴면의 각도가 비교적 잘 일치함이 확인되었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.12-21
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• 2012

암석의 파괴조건식으로 널리 이용되고 있는 Mohr-Coulomb식과 Hoek-Brown식은 중간주응력을 고려하지 못한다. 그러나 암석의 진삼축압축시험 결과에 의하면 암석의 강도는 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받는 것으로 알려지고 있다. 따라서 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 중간주응력의 영향을 고려할 수 있는 파괴조건식이 필요하다. 이 연구에서는 Jiang & Pietruszczak(1988)이 제안한 팔면체면 단면 형상함수를 이용하여 Hoek-Brown 파괴조건식에 근사하는 새로운 3차원 비선형 암석파괴조건식을 제안하였다. 대응되는 선형파괴조건식의 강도예측 결과와 비교검토를 통해 제안한 파괴조건식의 강도예측 성능을 평가하였다. 제안한 파괴조건식을 문헌에 보고된 6개 암종의 진삼축압축시험 결과에 적합시킨 결과 매우 우수한 적합성을 얻었다. 특히, 구속압이 낮은 영역의 진삼축압축강도를 포함한 자료에 대해서는 선형 파괴조건식에 비해 뛰어난 적합성을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.159-168
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• 1997

보강재의 방향, 표면거칠기 그리고 점토의 함수비가 보강점토의 응력-변형률 거동 및 파괴거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 강으로 보강된 점토를 대상으로 일축압축시험을 실시하였다. 시험결과 보강점토 강도의 증가 또는 감소는 보강재의 방향과 점토의 함수비에 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 보강재 설치방향에 따른 점토의 강도저하는 점토와 보강재의 경계면 끝에서 발생된 균열과 관련이 있는 것으로 판단된다. 파괴역학 이론을 적용하여 보강점토의 파괴 거동에 대한 이론적인 고찰을 하였으며 시험 결과를 이론적인 예측결과와 비교하였다. 폐합된 균열이 내재된 물질의 파괴기준을 적용하여 예측한 균열진행 방향은 시험으로부터 측정된 값과 비교적 잘 일치되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.153-162
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• 1996

이방압밀이 과압밀점토의 비배수크리프파괴거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 등방 및 이방과압일시킨 점토시료에 대해서 비배수상태에서 크리프시험을 수행하였다. 연구결과 비배수 크리프파괴거동은 점토시료의 응력이력 즉 과압밀비와 압밀응력비$(\sigma_{3c}/\sigma_{le})$의 크기에 의해서 영향을 크게 받는다는 사실이 밝혀졌다. 즉 점토의 크리프강도는 과압밀비와 압밀응력비가 클수록 증가하므로 정지토압계수가 1.0보다 작은 점토지반의 크리프파괴 가능성을 등방압밀크리프피 괴시험에 의해서 판단하는 것은 위험하다. 그리고 점토의 크리프강도는 과압밀비와 압밀응력비의 크기에 관계없이 Finn과 Shead(1973)의 제안식에 의한 상한항복강도로서 구할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권9호
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• pp.972-978
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• 1996

본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.173-180
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• 2001

이방압밀이 실트질모래의 정적재하에 의한 유동파괴거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 비배수삼축압축시험을 수행하였다. 이를 위하여 상대밀도가 약 17%인 공시체를 습윤다짐방법에 의해서 성형하고 4가지의 압밀응력비, 1.0, 0.7, 0.55, $K_{o}$ 로서 압밀시켰다. 시험결과로서 정상상태선은 p-q 공간상에서 압밀응력비에 관계없이 유일한 직선이며 collapse line의 기울기는 압밀응력비가 증가함에 따라 선형적으로 감소한다는 사실을 보여준다. 또한, 유동파괴거동을 보이는 느슨하게 다져진 실트질모래의 잔류강도($S_{us}$ )와 첨두강도($S^{p}$ )와의 관계는 압밀응력비의 크기에 관계없이 $S_{p}$ /$p_{c}$ = $A_{L}$ +$B_{L}$ ($S_{us}$ /$p_{c}$ )로 표현되는 일반식으로 나타낼 수 있으며 계수 $A_{L}$ 및 $B_{L}$은 압밀응력비의 크기에 따라 선형적으로 변하는 경향을 나타낸다.