• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.13 no.2
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• pp.146-152
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• 2001

The fractal geometry is a non-Euclidean geometry which discribes the naturally irregular or fragmented shaps, so that it can be applied to fracture behavior of materials to investigate the fracture process. Fractal curves have a characteristic that represents a self-similarity as an invariant based on the fractal dimension. This fractal geometry was applied to the crack growth of cementitious composites in order to correlate the fracture behavior to microstructures of cemposite composites. The purpose of this study was to find relationships between fractal dimensions and fracture energy. Fracture test was carried out in order to investigate the fracture behavior of plain and fiber reinforced cement composites. The load-CMOD curve and fracture energy of the beams were observed under the three point loading system. The crack profiles were obtained by the image processing system. Box counting method was used to determine the fractal dimension, D$_{f}$. It was known that the linear correlation exists between fractal dimension and fracture energy of the cement composites. The implications of the fractal nature for the crack growth behavior on the fracture energy, G$_{f}$ is appearent.ent.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.20-33
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• 1999

The evolution of deep-sea waves is driven by energy input from wind, nonlinear energy transfer between wave components, and dissipation through whitecaps. A comparative study was implemented by the use of two wave models in which only the computation methods of nonlinear wave-wave interactions are different from each other. It was reaffirmed that the nonlinear interaction plays a central role in such phenomena that occurred during the spectral growth of wind-seas as down-shift of the spectral peak frequency, overshoot, undershoot, and formation of self-similar spectrum. Specifically, the directional distribution at high frequencies develops into bimodal form, which is attributed to the nonlinear interactions. As saturation stage is reached, spectral density at high frequencies becomes proportional to negative 4 power to the frequency. Perturbations introduced into the spectrum quickly vanished through the actions of the self-similar mechanism. Thus, the nonlinear transfer has important contribution to the stability of numerical ocean wave models.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.604-604
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• 2012

국지성 집중호우에 따른 도심지 내수 침수 피해의 주원인으로 하수관거의 설계기준을 초과하는 강우가 침수피해의 주요 원인이며, 도심화로 인해 불투수 면적이 증가함에 따라 유출되는 시간이 짧아 저지대의 피해는 불가피하다. 2010년과 2011년에 100년 이상의 강우사상이 서울시에 연이어 나타나면서 집중호우로 인한 피해지역이 유사하게 나타났으며, 광화문 거리의 연이은 침수는 현재 서울시의 하수관거의 용량과 빗물펌프장 및 저류조 시설로 구성된 기존 수방대책의 한계점을 보이고 있다. 이에 서울시는 광화문 일대의 배수능력을 향상시키기 위하여 효자배수분구 빗물배수터널을 계획하고 있다. 일본, 미국 및 유럽 등지에서는 대심도 지하수로 시설에 대한 수리실험 및 수치 연구를 바탕으로 다양한 지하방수로가 건설되어 국지성 집중 강우에 대해 적절히 대응하고 있으나, 국내의 경우에는 대심도 지하방수로 시설에 대한 연구가 미비하여 지하방수로 설계 지침 및 기술적 자료가 부족한 실정이다. 그러므로 대심도 빗물배수터널 시설에서의 흐름특성 분석에 관한 수리실험 및 수치해석 등의 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 대심도 빗물배수터널 시설의 접선식 유입구에 대한 흐름특성을 수치모의 하였다. 접선식 유입구 및 수직갱(drop shaft)에 대한 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 맨홀 내의 다상유동을 고려하기 위하여 VOF(Volume of Fluid) Scheme을 적용하였으며, 수치해석 방법으로는 비정상류, 1st order implicit method를 사용하였다. Fluent에서의 난류 흐름을 계산하는 방법에는 난류 운동에너지와 난류 에너지 소산율 $\epsilon$의 전달 방정식을 도입한 k-$\epsilon$ 난류 모형을 채택하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.1 s.85
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• pp.113-120
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• 2005

The purpose of this study is to investigate the strength and ductility improvement of columns retrofitted by steel-fiber composite plate. Test specimens strengthened by three different materials - steel plate(SP), carbon fiber sheet(CF) and fiber-steel composite plate(CP) - were tested under cyclic lateral load with a constant axial load equal to $20\%$ of the axial compression capacity. The structural capacity of composite plate was good or better than that of other retrofitting materials. Test results from all retrofitted specimens showed that considerably higher retrofitting amount was required for strength enhancement. The ductility of retrofitted columns by composite plate was fairly improved. Also, energy ductility ratio was more effective than displacement ductility ratio for ductility estimation of retrofitted column.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.2
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• pp.93-100
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• 2022

The collision behaviors of the tripod and jacket structures, which are considered as support structures for offshore wind towers at the Southwest sea of Korea, were compared by nonlinear dynamic analysis. These structures, designed for the 3 MW capacity of the wind towers, were modeled using shell elements with nonlinear behaviors, and the tower structure including the nacelle, was modeled by beam and mass elements with elastic materials. The mass of the tripod structure was approximately 1.66 times that of the jacket structure. A barge and commercial ship were modeled as the collision vessel. To consider the tidal conditions in the region, the collision levels were varied from -3.5 m to 3.5 m of the mean sea level. In addition, the collision behaviors were evaluated as increasing the minimum collision energy at the collision speed (=2.6 m/s) of each vessel by four times, respectively. Accordingly, the plastic energy dissipation ratios of the vessel were increased as the stiffness of collision region. The deformations in the wind tower occurred from vibration to collapse of conditions. The tripod structure demonstrated more collision resistance than the jacket structure. This is considered to be due to the concentrated centralized rigidity and amount of steel utilized.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.6 s.73
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• pp.781-792
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• 2004

Experiments were performed to study the cyclic behavior of framed steel walls with thin web plates. Five specimens of single-bay and three-story steel plate walls were tested for cyclic lateral load. The parameters for the test specimens included the plate thickness and the column strength. Based on the test results, the strength, deformability, and energy dissipation capacity of the framed steel walls were studied. The test results showed that the behavioral characteristics of the framed steel walls with thin web plates were different in many aspects from those of the conventional braced frame, and the steel wall with a stiffened web plate exhibited cantilever action, high strength, and low ductility. With the framed steel plate walls, local plate buckling and tension-field action developed in the thin web plates, and plastic deformation was uniformly distributed along the wall's height. As a result, the framed steel plate walls exhibited combined flexural and shear deformation, but they also showed high strength and energy dissipation capacity. Moreover, such walls have high deformability, which was equivalent to that of the conventional moment frame. Frame members such as columns and beams, however, must be designed to resist the tension-field action of the thin web plates. If the column does not have sufficient strength, and if its sections are not compact enough, the overall strength of the framed steel wall might be significantly decreased by the development of the soft-story mechanism. The framed steel walls with thin web plates have advantages, such as high deformability and high strength. Therefore, they can be used as ductile elements in earthquake-resistant systems.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.20 no.6
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• pp.755-763
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• 2008

The purpose of this study is to investigate the structural performance of doubly reinforced composite beams with steel fiber concretes and steel angles. For this purpose, total 6 specimens whose variables are shear span-to-depth ratio, existence of shear reinforcement, and shear reinforcement details, are made and tested. All specimens are constructed of steel fiber concretes with specified compressive strength of 30 MPa and steel fiber volumn content of 1%. From the experimental results, structural performance of doubly reinforced composite beams are evaluated in terms of strength, stiffness, ductility, and energy absorbing capacity. For the better structural performance, it is recommended that the composite beam is designed with diagonal shear reinforcement.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.8-8
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• 2023

하천에 설치된 횡단구조물은 어류의 이동을 방해하거나 불가능하게 만들지만, 어도를 통해 어류의 이동 및 서식생태에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 하천에 서식하는 대부분의 어종은 연중 회유하는 특성을 갖기 때문에 어류의 자유로운 이동을 위해서 어도는 필수적으로 설치해야 하는 시설이다. 어도는 어류의 유영능력을 기반으로 수리시설물의 낙차나 하천의 유량 등을 고려하여 설계한다. 이처럼 어도 내의 흐름은 어류의 소상능력에 영향을 미치는 주요 인자로 평가되고 있으며 어도 내 흐름에 따라 어도의 이동효율에 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 수치모의를 통해 계단식 어도 내의 어류 친화적 흐름의 특성을 연구하였다. 어류 친화적 흐름은 어류가 쉽게 유영할 수 있는 흐름을 의미하며, 유속, 난류운동에너지, 에너지소산을 기준으로 판단할 수 있다. 이를 위해 3차원 수치모형 FLOW-3D를 이용하였으며, 개수로 실험을 통해 모델의 검증을 수행하였다. 연구에서 사용한 어도의 형식은 국내에서 전체 어도의 20%를 차지하고 있는 계단식 어도로 선정하였다. 수위와 유속에 따라 흐름조건을 설정하였으며, 실험결과를 통해 어류의 유영능력에 영향을 미치는 3가지 항목의 값을 계산하여 어도 내의 어류 친화적 흐름의 적합성을 판단하였으며, 이를 바탕으로 최적의 흐름조건을 제시하였다. 향후, 본 연구결과는 계단식 어도를 설계하는 것에 기초자료가 될 수 있을 것이라 기대된다. 그러나 어도의 설계는 어도의 설치위치나 어도의 입구 위치 및 형태 등과 같은 설치계획에 따라 어도의 이동효율이 좌우될 수 있기 때문에 하천환경을 고려하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.116-121
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• 1994

지금까지 대형 구조물에 널리 사용되고 있는 Base Isolator는 특히, 지진하중에 대하여 상부 구조물의 지반분리(base isolation)을 이용한 지진제어를 목적으로 하기 때문에 Seismic Isolator라 한다. 일반적으로 면진베어링에는 LRB(Laminated Rubber Bearing) 방식과 R-FBI(resilient-friction base isolator) 방식으로 크게 나눌 수 있다. LRB 방식은 가장 널리 사용되는 면진베어링으로써 방진고무를 주된 재료로 하고 수직강성을 보강하기 위하여 steel plate를 조합하여 제작하며, 초기강성 및 에너지 소산능력을 증가시키기 위하여 단면중앙에 납(lead plug)를 삽입하기도 한다. R-FBI 방식은 방진고무 적층판 내부에 미끄럼판을 가지고 있으므로 LRB 방식에 비하여 더 큰 수평변위를 발생시킬 수 있다. 이번에 설계 제작한 면진베어링은 LNG 저장탱크의 Seismic Isolation을 목적으로 적용대상의 사양에 맞추어 설계 제작하고 성능평가 시험을 수행하여 LNG 저장탱크, 원자로, 대형 건축물등 지진으로부터 보호되어야 하는 대형구조물의 방진재로 적용할 수 있는가를 평가하고자 한다. 본 논문에서는 제작된 면진베어링의 설계를 검증하고 방진고무(HDR)재료의 물리적 특성시험, 축소모델에 의한 정적, 동적시험을 통하여 시험방법을 소개하고 이러한 시험결과를 기초로 하여 면진베어리의 성능을 평가하였으며, 면진베어링의 온도변화, 외부 수직하중의 변화등에 따른 특성변화와 LNG 저장탱크와 면진베어링의 체결방법에 따른 시험으로 체결방법을 검증하였으며, 대상물의 사양에 적합한가를 고찰하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.5
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• pp.152-160
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• 2008

Since wall system apartment used the shear wall as main lateral resistance member, installation of openings which causing section loss of walls may cause significant problem to structure. Also, there are few studies for inducing coupling beam or slabs which are occurred by installing openings. Therefore, this study planned isolated 2-story shear walls which are reduced three half-scale specimen to find out walls behavior characteristic. The test results showed that strength reduction caused by loss of effective section of walls and different result of stiffness and energy dissipation regarding to the coupling beam and coupling slabs.