• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.30-42
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• 2022

최근, 국내의 도심지와 수도권을 잇는 급행철도 사업, 간선도로 및 고속도로의 지중화 사업 등과 같이 교통 인프라 건설이 활발하게 추진되고 있으며 국토의 효율적인 활용을 위하여 지하 터널 및 산 터널의 시공이 활발해지고 있다. 터널 시공이 늘어남에 따라 콘크리트 구조물의 노후화로 인한 안전진단, 유지보수 및 관리의 필요성도 증대되고 있다. 본 논문에서는 인력에 의한 외관조사의 단점을 해결하고 터널 안전점검의 자동화를 위하여 터널 스캐닝영상을 통한 안전점검을 제시한다. 터널 스캐닝영상을 통한 안전점검은 기존 인력에 의한 외관조사에 비해 조사기간과 인력을 크게 줄일 수 있으며 조사자의 안전사고와 교통체증에 따른 사회적 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다. 터널 스캐닝영상 기반 안전점검을 위해서는 터널 스캐닝영상의 접합을 통하여 평면전개 이미지를 생성하는 것이 핵심이다. 본 연구에서는 터널 스캐닝영상 기반 안전점검의 필수기술인 터널 스캐닝 다중 촬영 영상 접합에 적합한 알고리즘에 대한 성능평가를 진행하였다. 터널이미지 접합에 유리한 알고리즘을 찾기 위하여 OpenCV에서 제공하는 특징점 검출 및 매칭 알고리즘 중 실수기술자와 높은 정확도를 갖는 SIFT, 이진기술자를 갖고 연산속도가 빠른 ORB, BRISK 총 3가지 알고리즘을 비교 분석하고자 한다. 터널이미지는 크게 콘크리트부, 조명부와 타일부로 나누어 터널이미지의 특성을 반영하였다. 터널이미지 접합에 유리한 알고리즘은 특징점 검출 개수, 연산속도, 특징점 매칭의 정확성, 영상접합 결과를 종합하여 판별하였다. 접합성능은 SIFT알고리즘이 가장 좋았으며 ORB, BRISK도 짧은 연산시간과 준수한 성능을 보였다. 연산시간보다 정확도가 중요시되는 정밀한 평면전개 이미지 생성에 SIFT가 활용될 수 있고 ORB와 BRISK도 준수한 접합결과를 보여줘 대용량 영상에서 빠른 영상처리 속도가 요구되는 작업이 필요할 경우 사용될 수 있는 가능성을 확인했다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.677-684
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• 2012

최근 들어 건축물의 LCC 분석 결과에 따른 건축물에 대한 수명연장기술 즉, 건축물의 장수명화가 화두로 떠오르고 있다. 건축물의 장수명화를 실현하기 위해서는 요구되어지는 공간의 다변화에 따른 대응이 필요하게 된다. 건축물의 장수명화를 위해서는 라멘구조가 필수요소이며 이와 더불어서 장스팬 구조 또한 필수적 요소가 되는 것이다. 또한 건축물의 고층화, 대형화, 모듈화 되어감에 따라 장스팬 구조의 필요성이 점차 확대되고 있으며, 실현을 위해서는 구성하고 있는 부재의 경량화가 기본 조건이 된다. 이에 콘크리트 슬래브의 성능을 그대로 유지한 채 부재의 단면2차모멘트를 극대화 시켜 휨 저항에 유리한 I형 구조로 형성된 중공 슬래브로 개발한 T형 데크 플레이트와 경량성형재 조립체를 사용한 중공슬래브의 휨 및 진동성능을 파악하기 위하여 실험을 수행하고 그 결과 분석을 통하여 일반적인 철근콘크리트 슬래브의 현행기준의 공칭강도에 대한 규정을 사용하여 경량성형재를 사용한 중공슬래브의 휨 강도 설계를 수행할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.667-676
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• 2007

21세기에 들어와 현대의 건설 재료로 대표되는 시멘트 콘크리트는 이산화탄소 발생 등에 의한 지구온난화현상, 대기오염, 환경오염 및 파괴 등에 대한 환경적 문제 및 고성능, 고강도 등에 대한 사회적 문제에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 하수슬러지 소각재를 재활용하여 친환경적이며 지속 가능 개발에 적합한 신개념 건설 소재를 개발하여 부족한 천연자원을 대체하고, 폐기물 자원화 기술 확보 및 2차 환경오염 문제를 근본적으로 해결하고자 하였다. 연구 결과, 하수슬러지의 화학성분비는 $SiO_2$와 $Al_2O_3$로 주로 이루어져 있으며, 포졸란 물질의 성분과 유사하였다. 또한 하수슬러지 소각재는 알칼리 활성화에 의해 포졸란반응성을 갖는 경화체로 활용될 수 있음을 알 수 있었으며, 시멘트 콘크리트와 비교하여 적정한 강도 발현의 가능성과 건조수축 등의 유리한 점을 고려할 때, 추후 연구를 통하여 시멘트 대체재로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.245-252
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• 2011

현재 한국에서는 연쇄 붕괴에 대한 설계지침이 적용되고 있지 않으며, 특히 무량판 구조의 연쇄 붕괴 저항 성능에 대한 연구는 초기단계라고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 철근콘크리트 무량판 구조의 연쇄 붕괴 저항 성능을 평가하기위하여 3가지 해석법을 수행하였다. 선형 정적 해석을 통하여 GSA의 대체경로법에 의한 DCR 값의 차이를 비교하였고, 선형 동적 해석을 통하여 기둥 제거 이후의 수직 변위를 비교하였으며, 비선형 정적 해석을 통하여 최대 하중 계수를 판단하였다. 유효 보폭 모델과 판 유한 요소 해석 모델의 차이점을 분석하기 위하여 여러 변수들에 따라 유한 요소 해석이 수행되었다. 무량판 구조에서 실무에서 많이 사용되고 있는 유효 보폭으로 모델링하는 방법은 슬래브의 강성 기여도를 반영하고 있지 못해 연쇄 붕괴 성능 평가는 상세 유한 요소 해석이 적절할 것으로 판단된다. 여러 변수들을 종합 모서리 기둥(CC)을 제거할 경우가 가장 불리한 조건이고, 내부 기둥(IC)이 제거될 경우가 가장 유리한 조건으로 나타났다. 이 연구에서 제시된 무량판 구조의 연쇄 붕괴 저항 성능 결과로부터 향후 무량판 구조의 성능을 합리적으로 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2017

건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.421-428
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• 2014

이 연구는 파형 GFRP 전단연결재가 보강된 중단열 벽체의 면내전단거동을 알아보기 위하여 실시되었다. 기존의 중단열 벽체의 단열성능 향상과 내/외측 벽체의 합성거동을 위하여 파형 GFRP 전단연결재를 보강하였다. 실험체는 2개의 단열재로 구분된 3개의 콘크리트 벽체로 구성되어 있으며, 중앙부 벽체에 수직방향의 전단력을 가하였다. 주요변수는 단열재의 종류 (압출법 보온판 및 비드법 보온판) 및 보강된 전단연결재의 너비(300 및 400 mm)과 폭(10 및 15 mm)를 변수로 설정하였으며, 실험체의 파괴양상 및 전단흐름강도-평균상대변위 관계 대한 분석을 실시하였다. 실험 결과 콘크리트와 단열재의 부착응력은 중단열 벽체의 초기거동에 상당한 영향이 있는 것으로 판단되며, 전단연결재가 보강되지 않은 경우 XPSS를 사용한 중단열 벽체의 강성 및 강성이 EPS 단열재의 경우보다 높게 나타났다. 전단연결재의 보강효과는 단열재에 따라 상이하게 나타났으며, 전단연결재의 보강상세에 단열재의 역학적 특성을 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.289-298
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• 2016

휨강도 및 연성이 부족한 철근콘크리트 원형 기둥의 섬유를 사용한 내진보강에 대하여 실험적 연구를 수행하였다. 일정한 축력을 받는 4개 기둥의 횡 방향 유사동적 실험에서 변수는 GF, PET 및 PET+GF 혼합 보강(HF) 등 섬유의 종류이었다. 이 연구에 적용한 PET는 인장강도(600 MPa 이상)가 우수하고 고연성(약 15%)이나, 탄성계수가 GF의 1/6 수준으로 매우 낮다. 기둥 실험 결과, 모든 보강 기둥은 컨트롤 기둥보다 7~20% 증가한 휨강도를 보였고, 연성은 1.6~1.8배로 증가하였다. 무보강 기둥은 주근 좌굴, GF 및 HF 보강 기둥의 최종 파괴모드는 GF 파단이었으나, 고연성 PET는 극한단계에서도 파단이 발생하지 않았다. PET는 휨강도 및 연성 증진 측면에서 RC 부재의 보강용으로 적합하다고 사료되나, 탄성계수가 낮으므로 많은 양을 사용하여야 하는 단점이 있으므로 이 연구에서 PET는 GF에 비해 인장 강성비 20% 수준으로 사용하였다. 한편 PET의 내구성에 대하여는 현재 연구가 진행 중에 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 2015

최근 레미콘 산업에서 골재의 안정적인 수급을 위해 과거에는 거의 사용하지 않았던 저품질의 골재를 혼합사용하여 천연골재의 일부로 대체하고자 시도하고 있다. 그러나 저품질의 골재는 건설폐기물 처리과정에서 생산되는 순환골재, 산업활동에 의해 생산되는 부산물 골재 등으로 KS 기준에 적합하지 않을 수 있는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 부족한 골재자원의 유효한 활용을 위해 화강암 부순골재를 기본으로 순환골재, 고로 및 전기로 슬래그 골재를 단독 및 혼합사용하여 콘크리트의 기초적 특성을 비교하였다. 그 결과 슬럼프는 골재를 혼합사용한 경우 단독사용한 경우에 비하여 전반적으로 유동성이 0~10% 증가하여 단위수량이나 SP제 사용량 저감 등의 효과를 기대할 수 있어 경제적으로 유리할 것으로 판단된다. 압축강도는 골재를 혼합사용한 경우 연속입도 분포를 나타내어 콘크리트 내부의 공극을 채워 단독사용한 경우에 비하여 압축강도가 0~10% 증가하였다. 따라서 성인이 다른 골재를 적절한 비율로 혼합하여 표준입도범위를 만족하게 하여 활용하면 콘크리트의 유동성 및 압축강도의 증진 효과를 나타내어 혼합골재의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.49-55
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• 2011

국내에서는 알칼리-실리카 반응에 의한 피해사례가 거의 보고된 바 없었고, 골재의 품질도 양호한 것으로 알려져서 알칼리-실리카 반응에 대하여 안전하다고 평가되었다. 그러나 최근 국내 일부 고속도로 콘크리트 포장구간에서 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 보고되어 알칼리-실리카 반응에 대한 대책과 억제방안이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 국내 콘크리트용 굵은골재를 대상으로 ASTM C 1260 촉진 모르타르 봉 시험방법을 이용하여 광물성 혼화재인 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 실리카퓸의 종류 및 혼입률에 따른 알칼리-실리카 반응성을 평가하고자 하였다. 혼화재 무첨가의 경우 재령 14일에 실트암과 이암은 'potentially deleterious expansion'으로, 규장질유리질 응회암과 안산암-1은 'innocuous and deleterious'로 판정되었다. 플라이애쉬 10, 20, 30% 혼입의 경우 플라이애쉬 10%를 혼입한 이암을 제외한 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'로 판정되었으며, 고로슬래그 미분말 30, 40, 50% 혼입의 경우에는 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'으로, 실리카퓸 5, 7.5, 10%를 혼입한 경우에도 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'로 판정되어 광물성 혼화재의 알칼리-실리카 반응 억제 효과를 확인하였다. 따라서 현장여건에 따라 선택적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제21권2호
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• pp.21-27
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• 1979

옛날에는 인력(人力)으로 수로(水路)를 만들었으나 기계(機械)의 발달(發達) 및 임금(賃金)의 상승(上昇)에 따라 기계화(機械化) 시공(施工)이 경제적(經濟的)으로 유리(有利)하게 되었으며 앞으로 이런 현상은 더욱 가속(加速)될 것이다. 수로(水路)의 기계시공(機械施工)은 굴착, 정리(整理), 포장(鋪裝)으로 나누어지며 굴착은 수로(水路)의 단면(斷面)을 대략적인 형태(形態)로 만드는 것이고 정리(整理)는 포장(鋪裝)을 할수 있게 .수로(水路)의 사면(斜面)과 바닥을 정확한 모양으로 다듬는 것이다. 정리(整理)의 정밀도(精密度)에 따라 포장용(鋪裝用) 재료(材料)의 양(量)이 크게 좌우(左右)된다. 자동정리기(自動整理機)는 종래의 것이 $20{\sim}40mm$의 표면(表面) 요철(凹凸)이 생기게 하나 현재(現在)는 ${\pm}6mm$의 정도(程度)까지 가능(可能)하다. 현재(現在)의 자동기계(自動機械)는 1인(人)의 운전원(運轉員)이 1일(日) $1,000{\sim}2,000m^3$까지 굴착 정리(整理)를 할수 있다. 콘크리트 포장(鋪裝)은 인력(人力)비빔으로 할때 1일(日) $2m^3/day$의 양(量)도 어렵고 로타리 믹서를 써도 $20m^3/day$ 정도(程度)이나 콘크리트 뱃치 푸랜트로 하면 $100{\sim}500m^3\day$가 가능하다. 그러나 대형(大型) 포장기(鋪裝機)를 사용(使用)하면 1일(日) 대형(大型) 수로(水路) $300{\sim}1,000m$를 포장(鋪裝)할수 있다. 수로(水路)의 기계시공(機械施工)은 콘크리트 포장(鋪裝) 두께를 균일(均一)하게 하므로써 콘크리트 비용(費用)을 최대(最大)로 절감(節減)하며 포장(鋪裝)의 품질(品質)을 좋게한다. 수로(水路)의 기계시공외(機械施工外)에도 많은 새로운 기계(機械)들이 사용(使用)되고 있으며 이러한 기계(機械)의 활용(活用)이 기술발전(技術發展)에 크게 기여하게 될 것이다.