• Elastomers and Composites
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• 제45권4호
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• pp.250-255
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• 2010

비뉴톤 점탄성 Maxwell 요소와 탄성 스프링으로 이루어진 3 요소 비뉴톤 모델로부터 응력완화 식을 유도하였다. 이 식을 응력완화 실험 결과에 적용하여 여러 가지 모델 파라메타를 계산하였다. 모델 파라메타로부터 계산한 이론 곡선은 실험적인 응력완화 곡선과 잘 일치하였다. 비선형 점탄성 모델 파라메타로부터 섬유고분자 물질의 홀부피, 미세구조, 점탄성성질, 역학적인 성질 등을 연구하였다. 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하였으며, 시료는 두 종류의 polyacrylonitrile-polyvinylchloride 공중합체와 또 다른 두 종류의 PVC 모노 필라멘트 섬유를 여러 온도의 공기와 물속에서 응력완화 실험을 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.65-71
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• 2009

수압파쇄기술은 가스나 석유, 지열 등 자원추출을 하기 위해 다양한 분야에서 전세계적으로 응용되고 있는 기술이다. 이러한 수압파쇄 작업 시 복수의 균열이 필수적으로 발생하여 균열간 기계적인 상호작용을 유발하는데 이러한 상호작용은 수압파쇄시 얻어질 수 있는 결과(균열 폭, 균열 길이, 보어홀 내 압력)에 큰 영향을 끼치게 된다. 수치해석기법인 경계병치법은 이러한 균열간의 역학적 상호작용을 고려하는데 유효한 수치해석적 기법으로 개발이 되고 있으나 응력확대계수를 계산하는 해석식과의 비교 등을 통한 검증이 필요하다. 이를 위해 무한평면에 일축 인장 응력과 전단응력이 작용하는 단일균열의 경우 및 임의의 두 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 및 균열폭 해석식과 본 수치해석기법을 통해 얻은 값을 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 제시한 경계병치법은 해석식과 상당히 근접한 결과를 나타내어, 균열간의 기계적인 상호작용을 고려하는데 유효함을 검증하였으며, 추후 수압파쇄 시 설계에 필요한 균열폭 등의 변수를 계산하는데 사용할 수 있음을 나타내었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.101-109
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• 1999

본 논문은 항공기 구조물의 체결용 홀(hole)을 냉간가공(cold working)할때 홀주변에 생성되는 잔류응력이 균열발생 수명과 균열성장에 미치는 영향을 연구한 내용이다. 항공기용 재료로 많이 사용되는 AL7075-T6 및 AL2024-T3 시편으로 측정된 계수를 Morrow의 수명예측식에 적용하여 수정된 냉간가공(cold working)에 관한 수명예측식을 제안하였다. 수정된 계산식으로 얻어진 수명예측값과 실험에 의하여 이미 알려진 값이 비교적 일치함을 보여 이러한 재료에 대하여 수명예측이 가능함을 보였다. 균열성장 예측을 위해 역시 AL7075-T6 재료에 대하여 가중함수(weight function)방법으로 잔류응력 세기계수를 구하여 Forman의 균열성장 예측식을 수정하여 계산 한 결과 이 또한 알려진 실험값과 거의 일치함을 보여 실험에 사용한 재료의 구조물 해석에 유용 할 것으로 보인다. 본 연구는 항공기용 구조물의 홀주변을 냉간가공 (cold working)할 때 생성되는 잔류응력의 영향을 연구하는 기초적인 단계 일 뿐이며, 향후 실제 정비현장에서 적용 할 수 있는 대상분야와 연구 방향에 대한 보다 심층적 연구가 필요함을 보인다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.171-179
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• 2002

본 연구는 비부착 프리스트레스트 보강재를 갖는 PSC 부재의 휨거동과 프리스트레스트 보강재의 극한응력과의 관계분석을 위한 해석연구로서, Moon/Lim의 제안식을 검증하기 위한 일련의 연구에 포함된다. 프리스트레스트 보강재의 응력변화량이 부재의 변위와 밀접한 관계가 있다는 기존 실험연구의 결과를 토대로 변형률 적합 조건을 이용한 해석적 연구를 수행하였다. 제안식이 변형률 적합 조건을 사용하였기 때문에 동일한 방법을 사용하여 부재변위를 해석적으로 구하고 실험결과와 먼저 비교하였다. 그 결과를 통하여 변형률 적합조건을 사용하는 해석방법과 제안식의 타당성을 증명하였다. 흐리고 검증된 해석결과를 이용하여 비부착 프리스트레스트 보강재를 갖는 PSC 부재의 휨거동과 프리스트레스트 보강재의 극한응력과의 관계를 분석하였다. 또한 부재변위를 대상으로 한 변수별 효과분석을 통하여 기존연구의 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 끝으로 제안식에 사용한 변수들도 적절하게 선정되었음도 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.85-93
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• 2005

벽체 변위가 제한되는 옹벽 구조물에 작용하는 토압은 시공 중 뒷채움토에 작용하는 다짐응력의 영향에 따라 변화한다. 정지토압을 보다 적절하게 추정하기 위해서는 이러한 영향을 고려하여 정지토압계수를 산정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 다짐 화강풍화토에 대해서 정지토압상태에서 흙이 받는 응력의 재하, 제하, 재 재하 단계를 모사하는 응력이력모델을 단주기 $K_o$-삼축시험으로 재현하였다. 실험결과로부터 각 하중단계의 응력이력조건에 대한 정지상태토압을 결정하였다. 이들 값을 경험식으로부터 얻은 값과 비교하여 다짐 화강풍화토에 대한 정지토압계수 결정을 위한 경험식의 적용성을 평가하였다. 결과적으로 다짐 화강풍화토에 대한 경험식의 적용성은 재 재하 경로에 대해서 오차 감안이 가능한 경우에 대체적으로 적절한 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2410-2415
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• 2011

매년 증가하는 교통량과 물동량으로 인해 기존 도로의 성토폭을 넓혀야 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 추가 성토로 인해 기존 성토체 하부지반에 전달되는 연직응력 산정식을 유도하고자 하였다. 유도과정을 통해 평면변형률 지반조건에 대한 이론적 배경을 검토하여 보았다. 해석에서 고려한 응력함수는 적합조건 및 경계조건을 만족함을 알 수 있었다. 유도된 연직응력 산정식을 적용함에 있어 주의점을 살펴보았고 계산예를 통해 산정식의 신뢰성을 확인하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권3호
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• pp.593-607
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• 1999

치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고 , 세포주기조절인자들인 p 53 , $p21^{WAF1/CIP1}$ cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 $1{\times}10^4$ 개를 분주하고, dish당 1kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계적 응력은 사람 치주 대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질의 발현은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과 서 기계적 응력은 사람 치주인대세포 의 p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가시키는 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.353-364
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• 2011

이 연구의 선행 연구에서는 강도 이론을 바탕으로 장방형 단면을 갖는 프리텐션 부재의 허용 압축응력 계수 산정식을 제안하였다. 이 연구에서는 프리스트레스 도입시 T형 단면 및 역T형 단면을 갖는 프리텐션 부재의 허용 압축응력 계수를 결정하기 위하여 선행 연구에서 적용한 강도 이론을 바탕으로 단면의 크기, 단면 형상, 긴장재량 및 편심비를 고려한 방대한 해석을 수행하였다. 해석 결과를 바탕으로 허용 압축응력 계수 산정식을 유도하였으며, 제안된 산정식은 프리스트레스 도입시 허용 압축응력을 T형 및 역T형 단면에서 각각 당시 콘크리트 압축강도의 80% 및 70%로 제한하였고 이는 기존의 설계기준들에서 제공하는 값보다 높은 수치였다. 제안식을 검증하기 위하여 기존의 수행된 실험 결과 및 각국의 설계기준과 비교한 결과, 낮은 편심비에서 국내 외 기준은 비안전측의 결과를, 높은 편심비에서는 오히려 과도하게 안전측의 결과를 제공할 수 있는 것으로 나타났으며, 이에 비해 제안식은 T형 및 역 T형단면을 갖는 프리텐션 부재의 허용 압축응력을 매우 합리적으로 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.537-548
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• 2008

최근 들어 비부착 강선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 극한거동 해석 시 단면 적합조건을 이용하는 내부 부착 강선과는 다르게 비부착 강선은 부재의 전체거동에 의해서 응력 증가량이 결정된다. 또한 외부 강선의 경우에는 편향부에서의 미끌림 효과와 강선의 편심 변화 효과 등이 발생하게 된다. 따라서 본 연구는 비부착 강선을 가지는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 보의 거동 특성을 평가하고 비부착 강선의 극한 응력을 구하기 위하여 지간길이/유효깊이, 콘크리트 압축강도, 철근비 및 기존 부착강선의 영향 등을 변수로 하여 정적 휨실험을 수행하여 비부착 강선 부재의 휨거동 특성을 얻었다. 실험결과에 의하면 균열하중, 철근 항복 하중 및 파괴하중의 경우, 콘크리트 강도보다는 철근비의 영향이 더 크게 나타났으며, 강도 측면에서는 고강도의 경우가 저강도의 경우보다 약간은 구조 성능이 우수하나, 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 또한 L/dp 값이 커질수록 훨씬 더 긴 구간의 연성 거동이 있는 것으로 나타났다. 이는 철근 항복 이후 비부착 강선의 기여가 상당히 크다는 것을 알 수 있었으며, ACI-318에서 제시하고 있는 비부착 강선의 극한 응력식은 실험 결과와 잘 일치하지 않으며, 경향성도 없는 것으로 나타났다. 실험결과 들을 분석하여 미끌림 현상이 없는 비부착 강선의 극한응력에 대한 예측식을 제안하였다. 제안된 예측식은 실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났으며, 미끌림 현상이 없는 비부착 강선의 극한 휨거동 평가, PSC 부재 해석 및 설계 시 본 연구에서 제안된 식은 유용한 기초가 될 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권12호
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• pp.17-25
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• 2012

유한요소해석 등에 의한 수치해석에서는 정식화된 응력-변형률 관계가 필요하다. 그러나 현재까지 여러 연구자들에 의해 발표된 응력-변형률 관계의 정식화는 미소변형률 수준에서부터 피크에 이르기까지 전체를 모두 만족하지 못하게 표현하였다. Tatsuoka and Shibuya(1991)는 하나의 식으로 연약 점성토에서 연암에 이르는 광범위한 지반재료에 대해 적용 가능하며, 넓은 범위의 변형률 수준($10^{-6}{\sim}10^{-2}$)에 대해 적용할 수 있는 새로운 제안식을 발표하였다. 본 연구는 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체 및 2종류의 유리 구슬(Glass beads) 공시체를 이용하여 평면변형률압축시험을 실시하였다. 최대주응력방향(${\sigma}_1$)의 변형률과 최소주응력방향(${\sigma}_3$)의 변형률을 각각 $10^{-6}$에서 $10^{-2}$까지 상세히 측정하였고, 얻어진 시험 결과를 새롭게 제안된 식에 적용하였다. 그 결과 미소변형률 수준에서 피크에 이르는 응력-변형률 관계의 실측된 데이터와 매우 잘 일치하는 결과를 얻었다.