• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.81-88
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• 2017

이 논문에서는 강재 보와 보강을 위하여 부착한 탄소섬유판의 동일거동을 분석하기 위하여 시험과 유한요소해석을 수행하고, 시험 및 해석 결과를 이용한 분석을 실시하였다. 현재 국내외의 연구에서는 복합재료를 사용한 보수 보강 복구에 대한 사용검토가 많이 연구되어지는 실정에서 섬유보강 복합재료는 얇고 강도가 좋으며 가벼워 구조물의 보강 시에 사하중의 증가를 발생시키지 않고 부재의 치수 증가에도 영향이 없어 매우 유용한 재료로 부각된다. 그러나 노후화에 따른 부착력 저하 등의 문제와 경제성 및 설계상의 어려움으로 사용이 극히 제한적인 부분이다. 이 연구에서는 탄소섬유판이 부착된 단순한 강재보의 성능을 평가하였으며, 부착성능 측면에서는 양호한 사용성능을 가지는 것으로 나타났다. 향후 노후화에 대한 검토가 수행된다면 실제 구조물에 대한 적용에도 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.9-15
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• 2011

압축강도 100 MPa, 140 MPa 초고강도 섬유보강 콘크리트 직사각형보와 기하하적 조건 및 PS힘이 동일한 160 MPa RPC 직사각형보의 휨거동 비교를 통하여 압축강도가 낮은 초고강도 섬유보강 콘크리트 구조물의 거동 특성을 파악하였다. 직사각형보에 철근은 배근되지 않았으며 실험변수로는 강섬유, 콘크리트 압축강도, 프리스트레스 도입 방식, PS강재비 등이다. 모멘트-곡률관계와 하중-처짐관계를 통하여 압축응력이 작은 UHPC 직사각형보의 거동 특징을 분석하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트에 대한 간단한 형태의 응력-변형률 관계를 제안하였으며 이를 이용하여 UHPC 직사각형보에 대한 모멘트-곡률관계를 산정하였다. 실험에 의한 모멘트-곡률관계를 비교한 결과 상당히 일치함을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.75-84
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• 2010

본 연구에서는 띠형 섬유보강재의 인장특성, 크리프 변형, 내시공성 및 내구성을 평가하기 위한 일련의 장기성능 평가시험을 수행하였다. 또한 시험결과를 바탕으로 장기설계인장강도 산정을 위한 강도감소계수를 평가하였다. 먼저, 크리프 변형 특성을 평가하기 위해 단계 등온법과 시간-온도 중첩법을 이용하였으며, 크리프 감소계수는 1.6을 적용하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다. 다음으로 입도 조정된 화강풍화토를 성토재로 사용하여 수행한 내시공성 시험 결과, 보강재의 강도특성에 영향을 미치는 원사의 손상이 거의 없는 것으로 확인되어, 장기설계인장강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 분석되었다. 마지막으로 내구성 평가 결과, 내화학성, 내미생물 및 내후성을 고려한 강도감소계수는 1.1을 적용하는 것이 합리적인 것으로 평가되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.469-483
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• 2018

쉴드TBM 터널의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 라이닝의 보강재로 철근이 주로 사용되어 왔으나, 철근 보강량을 줄이기 위하여 섬유보강재를 적용하는 연구가 진행되어 오고 있다. 세계적으로 터널 시공성을 향상시키기 위하여 강섬유보강재를 적용한 연구와 시공이 진행되어 왔으나, 터널 라이닝 방수막에 대한 펀칭, 자체 부식에 의한 내구성 및 미관상의 문제로 인하여 이에 대한 적용이 국내에서는 미뤄지고 있는 실정이며, 이에 대한 대책으로 합성섬유가 강섬유의 대체제로 주목 받고 있다. 이 연구에서는 섬유(강섬유, 합성섬유) 보강재를 사용한 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 파괴시험을 통하여 성능을 분석하여 현장에서의 적용 가능성을 평가하였다. 그 결과 강섬유와 합성섬유의 조합이나 합성섬유의 혼입량에 따라 보조철근의 대체가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.346-353
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• 2001

본 연구는 얇은 시멘트판 제품의 보강재로써 건조공정에 의해 생산된 폐지섬유의 최적 배합비를 도출하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순수 목질섬유 대비 폐지섬유의 대체수준을 세분화하여 실험을 실시하였으며, 슬러리-탈수 공법을 사용하여 폐지섬유보강 시멘트 복합체를 제조하였다. 본 연구는 실험적 연구와 반응표면 분석법을 활용한 통계적 분석을 통해 공정인자(가압, 비가압)과 섬유보강재 조건(섬유혼입율, 순수섬유 대체수준)을 최적화하였다. 최적화된 재생 폐지섬유 시멘트 복합체를 기술적으로 분석하였으며, 그 결과, 폐지섬유보강 시멘트 복합체의 성능과 경제적 측면에서 폐지섬유의 재활용이 가능하리라 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.281-292
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• 2008

국내 LTPP(Long Term Pavement Performance) 연구에서 섬유보강 아스팔트 포장의 성능을 평가하기 위해, 국도 1호선 구간에 일반 아스팔트 포장과 섬유보강 아스팔트 포장을 각각 시공하였으며, 각각의 단면에 포장체 구조적 거동을 측정할 수 있는 계측센서를 매설하였다. 본 연구에서는 국내 LTPP구간에서 수행된 차량재하시험과 FWD시험의 결과를 바탕으로 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능을 평가하였다. 본 연구결과, 차량재하시험에서 섬유보강재를 사용할 경우 표층하단부의 변형률이 크게 저감되는 것을 확인하였다. 또한 일반 아스팔트 포장보다 응력중립축이 상승하여 일반 아스팔트포장은 중간층 하단에서 압축변형이 발생하는 반면에, 섬유보강 아스팔트포장은 중간층 하단에서 인장변형이 발생하였다. 반면 기층 하단부에서의 인장변형률은 두 포장형식 모두 큰 차이를 나타내지 않았다. FWD 시험에서도 섬유보강재를 사용할 경우 약 24% 정도 표면 처짐 량이 저감되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 종합하여 볼 때, 섬유보강 아스팔트 포장이 소성변형에 대한 저항성을 증진시킬 수 있다고 판단되며, 향후에 포장상태조사를 통해 장기포장공용성에 대한 연구가 수반되어야 할 것이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.37-44
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• 2012

본 연구에서는 띠형 형태의 보강재에 대하여 신장성에 따른 인발저항 특성을 평가하기 위하여, 강재스트립 및 띠형 섬유보강재를 대상으로 대형인발시험을 수행하였다. 또한 약간의 지지저항이 함께 발현되는 돌기형 강재스트립 보강재의 인발시험 결과를 마찰저항 보강재의 결과와 비교하였다. 단면적이 작은 돌기형 강재스트립 보강재는 지지저항에 기인하여 마찰저항만으로 인발저항이 발현되는 보강재에 비하여 우수한 인발저항 특성을 갖는 것으로 확인되었다. 그리고 단면적이 유사한 마찰저항 보강재의 경우에는 신장성 보강재가 비신장성 보강재에 비하여 우수한 인발저항 특성을 나타내는 것으로 평가되었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.378-389
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• 2010

해저에 시공되는 터널은 일반시공보다 환경에 더 많은 영향을 받는다. 특히 해수의 침입에 따른 염해의 위험에 노출되어 있으며, 이는 콘크리트에 포함된 철근과 강섬유의 부식에 큰 영향을 미친다. 해수 침투에 따른 염해 가능성이 염려되는 터널에서 최근 내부식성 섬유로 그 활용도가 증가하고 있는 폴리프로필렌섬유를 대상으로 강섬유와의 성능 비교를 통하여 적정 배합비를 결정하고, 원형패널 시험과 휨인성 시험을 통해 지보재로서의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과는 해저에 시공되는 터널에서 섬유보강재의 선택 및 섬유보강 숏크리트 설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.177-183
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• 2023

유리섬유로 보강된 보강된 보의 경우 초기조건 및 보강형태에 따라 다양한 파괴모드가 발생한다. 본 연구에서는 콘크리트 탄성계수보다 약간 큰 유리섬유 보강재를 적용한 무근 콘크리트보의 파괴거동을 분석하였다. 실험을 위해 24 MPa 강도를 가지는 보를 제작하였으며, 초기 노치, 겹이음, 단부보강, 파이버 앵커 등의 영향을 분석하였다. 노치 및 노치부의 겹이음은 일반보강효과와 비슷한 하중증가를 나타내었는데, 이는 함침된 유리섬유의 에폭시가 노치 단면을 충분히 수복하기 때문이다. 보강하지 않은 기준기편에 비하여 초기 노치의 경우 0.78을, 보강한 경우는 4.43~5.61의 보강효과를 나타내었으며 휨파괴에서 시작되는 계면파괴가 지배적이었다. 높이의 1/3 이상의 단부 스트립과 파이버 앵커를 가진 경우 가장 이상적인 파괴거동(보강재 파단)을 나타내었는데, 일반 보강시편보다 150 % 이상의 파괴하중을 나타내었다.