• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.529-536
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• 2008

구조물의 파괴 거동은 하중의 재하 속도에 따라 달라지는 특성을 보이는데, 이는 재료의 속도 의존성으로부터 비롯된다고 할 수 있다. 이러한 현상은 공학의 여러 분야에서 관심사였지만, 파괴 메커니즘이 명확히 규명되지 않았기 때문에 수치 해석을 통한 연구에는 그 한계점과 어려움이 상존하였다. 본 연구에서는 파괴 거동의 속도 의존성을 이해하고자, 취성재료를 대상으로 입자동역학을 이용한 수치해석을 수행하였다. 직접 인장 시험 시뮬레이션을 위해 노치가 있는 시편을 모델링하고, 취성재료가 갖는 특성을 표현하기 위해 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였다. 6가지의 다른 하중 속도에 따른 균열의 거칠기, 균열의 후퇴와 멈춤, 분기 현상과 같은 동적 파괴 특성을 관찰하였다. 해석 결과를 통해 하중 속도에 따른 파괴 거동의 변화 원인을 에너지 유입-소모율의 개념을 도입하여 설명하고, 재료의 파괴 메커니즘이 갖는 속도 의존성에 대해 이해할 수 있는 단초를 마련하였다. 또한, 기존 실험과의 비교를 통해 실제적인 현상과의 유사성을 밝힘으로써 입자동역학의 공학적 적용 가능성을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.53-62
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• 1997

암석의 파고역학적 특성은 암반 내의 자연균열들의 분포를 예측하거나 혹은 불연속면을 포함하는 암사면이나 지하구조물의 안정성을 해석하기 위한 중요한 자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 암석의 파괴역학적의 특성의 차이를 측정하여 암종에 따른 제한적인 분포를 나타내는 자연균열에 대한 연구를 수행하였다. 자연균열과 인공균열의 진행특성을 정성적 및 정량적인 기준에 의하여 분석한 결과, 기원이 다른 균열들은 성장특성에 있어서 뚜렷한 차이를 나타냄을 확인할 수 있다. 따라서, 암석 파괴역학적의 이론을 이용하여 암반 내에 분포하는 균열들의 기원이나 공학적 특성을 예측하기 위해서는 먼저 충분한 지질학적인 이론과 근거가 요구됨을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제27권1호
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• pp.91-101
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• 2017

단층물질은 불균질하고 복잡한 메커니즘에 의해 생성되기 때문에 지역, 암종 및 구성 성분에 따라 다양한 특성을 보인다. 본 연구에서는 단층물질의 물리 역학적 특성을 규명하기 위해 국내에 분포하는 단층물질 109개를 채취하여 각종 실내시험을 실시하고, 지역, 암종 및 구성 성분에 따른 물리 역학적 특성(단위중량, 비중, 공극률, 자갈함량, 실트/점토 함량, 점토광물 함량, 내부마찰각 및 점착력)을 분석하였다. 암종별 물리 역학적 특성은 편마암의 경우 단위중량($17.1kN/m^3$)과 비중(2.73)에서 가장 높은 중앙값을 보이며, 화강암은 공극률(45.5%), 편암은 자갈함량(20.0 wt.%)과 점착력(38.1 kPa), 천매암은 실트/점토 함량(54.4 wt.%), 점토광물 함량(37.7 wt.%)과 내부마찰각($38.2^{\circ}$)에서 가장 높은 중앙값을 보인다. 구성 성분별 물리 역학적 특성은 단층점토가 공극률과 실트/점토 함량을 제외한 모든 인자에서 파쇄암 및 손상대보다 낮은 값을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.741-750
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• 2008

본 연구의 목적은 3차원 풍동실험을 이용하여 합성형 사장교의 공기역학적 특성을 분석하는데 있다. 2차원 풍동실험에서 선정된 내풍개선 단면을 가지고 영각, 풍각에 대하여 3차원 모형의 내풍안정성을 평가한다. 설계풍속에서 수직, 비틀림 와류진동, 비틀림 플로터 등의 공기 역학적 특성을 규명하였다. 또한 사장교는 FCM으로 대부분 가설하므로 가설단계에서 강성이 부족하다. 따라서 실험은 완성계, 2개의 가설단계, 독립주탑의 단계별로 나누어 진행되었다. 원설계가 강상형교로 설계되었기 때문에 강상형교와 합성형교의 내풍특성을 비교하였다. 이 논문은 중소형 합성형 사장교의 내풍특성의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.91-104
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• 2008

터널의 경우 안정성을 정량적으로 평가하기 위해 안전율 개념이 제안된 바 있다. 이는 역학적 해석의 범주에 한정된 것으로 수리 역학적(hyro-mechanical) 연계해석의 범주에서는 해석 모델링의 복잡성으로 인해 안전율 개념이 적용된 연구는 극히 드문 실정이다. 최근 들어 수리-역학적 연계해석에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 해저 터널의 안전율을 정확히 산정하기 위해 수리-역학적 연계해석 시 유도배수 모델링 방법을 비교 분석하였다. 수치해석 시 터널 내부로 유도배수하는 방법으로는 숏크리트 수리특성을 조절하는 유도배수 방법과 집수정을 이용한 유도배수 방법이 고려되었다. 두 방법의 비교를 위해 암반등급, 숏크리트 두께, 암반 수리특성에 대하여 민감도 분석을 수행하였고, 연구 결과 해저터널의 수리-역학적 연계해석 시 집수정을 이용한 유도배수 방법을 사용하는 것이 터널의 안정성을 검토하는 데에 보다 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.112-115
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• 2011

본 연구는 분자동역학 전산모사를 통하여 나일론 6 고분자재료 및 나이론 6 고분자재료를 기지재료로 사용하는 나노복합재에 대하여 인장하중을 부여하고, 인장에 의하여 발생하는 구조적 변화 및 물질의 구조적 특성과 열전도 특성 사이의 상관관계를 규명하였다. 나노복합재의 열전도특성을 변화시키는 주요 인자로는 나노입자, 인장에 의한 고분자 사슬의 배열 변화, 자유부피(free volume)의 변화이다. 고분자 사슬이 열전달 방향으로 배열될 경우 음양자(phonon)의 흐름을 가속화하여 열전도특성이 증가하며, 반면 자유부피의 증가는 음양자의 산란을 증가시켜 열전도특성이 저하된다. 따라서 서로 상반작용을 하는 두 인자가 복합적으로 작용하여 열전도 특성을 결정한다. 인장 하중이 부여됨에 따라 시스템의 열전도특성이 증가하며, 각 시스템의 증가 정도는 시스템의 구조적 특성에 따라 서로 다르다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.153-159
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• 2006

현재, 폴리머는 보수용 모르타르의 혼화재료로 주로 사용되고 있으며, 이러한 보수용 모르타르에는 폴리머 이외에 각종 혼화재료가 첨가되어 있다. 본 연구에서는 폴리머의 배합비율에 따라 보수용 모르타르에 미치는 영향과 동일한 EVA계 폴리머가 제조사가 다른 제품에 따라 미치는 영향을 비교하고자 모르타르의 굳기 전 특성 및 역학적 특성에 대하여 시험을 통하여 분석하였다. 시험결과 보수용 모르타르에 폴리머의 배합비율이 증가될수록 역학적 특성(압축강도, 휨 강도, 부착강도)이 개선되었으며, 또한 건조수축도 증가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.225-232
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• 2014

이 연구에서는 재활용 플라스틱 섬유 (recycled plastic fibers)로 보강된 콘크리트의 역학적 특성을 파악하고자 하였다. 부피비 0, 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0%의 섬유비를 갖는 재활용 섬유보강 콘크리트의 역학특성 실험결과를 분석하였다. 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 인장강도와 길이변화 특성 실험을 수행하였다. 실험결과는 섬유비가 증가함에 섬유보강 콘크리트의 압축강도와 탄성계수는 증가하는 것을 나타낸다. 또한, 재활용 섬유보강 콘크리트는 일반콘크리트에 비해 쪼갬인장강도, 휨인장강도, 균열개구변위 및 길이변화에 우수한 특성을 나타낸다. 연구결과는 추후 재활용 플라스틱 섬유보강 콘크리트의 재료 모델을 위한 실제적인 기초실험자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.31-33
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• 2003

이 연구의 목적은 S/S 티셔츠 소재의 기본태 및 역학적 특성이 소재에 대한 주관적 감성에 미치는 영향을 밝혀 티셔츠 소재의 감성 이미지를 확립하고 소비자 감성에 적합한 S/S용 티셔츠 소재를 개발하기 위함이다. 이 연구를 위해 2003 봄, 여름에 시판된 5개의 티셔츠 소재가 사용되었고, 티셔츠 소재에 대한 감성 이미지를 도출하기 위해 티셔츠 소재와 관련된 20개의 감성형용어로 설문지를 작성하였다. 설문조사는 총 75명의 성인 남녀를 대상으로 실시하였으며 평가자는 각 문항에 대해서 7점 리커트형 척도를 사용하여 평가하였다. 5개의 시료 각각에 대한 19개의 역학적 특성치를 측정하여 태의 값을 산출하였으며, 각 특성치들과 주관적 감성 이미지와의 관계는 SPSS_Win 10.1을 사용하여 분석하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. S/S 티셔츠 소재의 감성이미지는 ‘유연감’, ‘청결감’, ‘매력성’, ‘건조감’, ‘강성’으로 분류되었으며, 소재의 감성 이미지가 소재의 기본 태에 의해 영향을 받는 정도는 다르게 나타났다. 감성이미지에 가장 많은 영향을 미치는 기본태는 Shari였다. 또한 편성구조 및 섬유조성과 같은 티셔츠 소재의 기본적 특성이 소재에 대한 주관적 감성이미지에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.