• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.373-386
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• 2015

본 연구는 문화재 복원용 일반 경화형 Epoxy계 수지 Araldite$^{(R)}$ AY103-1/HY956의 온도 스트레스에 의한 열화특성을 고찰하였다. 인장강도 및 압축강도는 $34{\sim}45^{\circ}C$에서 6,480시간까지 증가하여 내구성의 열화는 발생하지 않았다. 외부 응력 및 온도에 대한 안정성은 인장강도에 비해 압축강도가 우수하여, 복원 재료의 강도 특성 및 응력 상태를 고려한 보존처리 방침의 수립이 요구된다. 인장전단 접착강도는 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 4,320시간까지 감소하여 접착 특성의 열화가 발생하였으나 특성 변화는 비교적 작았다. 도자기와 같은 다공성 시스템의 경우 Pore Network 등 피착재의 계면특성이 접착제의 성능 변화에 관여하므로, 항온 항습에 의한 보존 환경 관리가 중요할 것으로 판단된다. 광택도는 $34{\sim}45^{\circ}C$에서 6,480시간까지 감소하였고, 색차는 증가하여 광학 특성의 열화가 발생하였다. 광택 안정성은 우수하였으나, 색상 안정성은 취약하여, 향후 광학 특성 개선을 위한 노력이 재고되어야 한다. 특히 전시 유물의 경우 조명 및 태양 광선에 의해 대상 유물 및 복원 재료의 표면 온도 상승이 우려되므로, 노출 환경에 따른 물성 변화를 최소화할 수 있는 선제적 보존 대책이 수반되어야 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.41-52
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• 1998

한반도 동남부에 위치하고 있는 동래단층은 단일 불연속면 단층이 아니라 수많은 소단층을 포함하는 단층대의 형태를 보여준다. 동래단층의 고응력을 해석하기 위하여 부산시 금정구에서 울산시에 이르는 단층 주변의 노두에서 329개의 소단층 자료를 측정하였다 먼저 수집된 솬층 자료의 기하학적인 특징을 살펴보면 주향은 NE계열(N10E, N30E, N70E) 이 우세하며 경사의 경우는 65。 이상의 곡각의 단층이 우세하게 분포한다. 그리고 선주각의 경우는 30。이하가 전체의 절반 이상을 차지한다. 동래단층의 고응력을 해석하기 위해서 수집된 자료를 Angelier의 집적연산 방법과 Choi의 방법을 병행하여 실시하였다 그 결과 동래단측 지역에서 확인된 지구조 사건은 (1) NNE-SSW 압축응력 및 ESE-WNW 인장응력 (사건 1) (2) NNE-SSW 인장응력 (사건II)(3) ESE-WNW 인장응력 (사건III) (4) ENE-WSW 압축응력 및 NNW-SSE 인자응력(사건V) 이다. 이들 지구조 사건에 따른 동래단층 운동을 살펴보면 먼저 사건 I에 의해서 동래단층 지역에 우수감가의 NS주향 좌수 감각의 ENE-WSW 가지는 주향이동성 단층들이 형성되었고 이후 사건 II, III에의해서 정단층성 단층들이 발달되고 사건 IV에 의해서 NNE 주향의 동래단층이 우수 주향이동운동으로 길게 연장 발달한 것으로 추정된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.353-362
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• 2020

우리나라는 비교적 지진에 대해 안전한 지역으로 인식되고 있었다. 그러나 최근 경주와 포항에서 발생한 지진으로 인한 시설물에 상당한 피해가 발생함에 따라 이미 건축된 구조물의 유지, 보수에 관한 관심이 높아지고 있다. 따라서 기존 구조물에 적용 가능한 제진기술에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 그러나 제진기술은 강한 지반 운동으로 인한 장치의 손상으로 인하여 성능 저하의 문제점이 있다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해, 가새 부재에 응력을 제거함으로써 자동복원이 가능한 초탄성 형상기억합금을 적용하는 연구가 이뤄지고 있다. 따라서 본 연구에서는 초탄성 형상기억합금을 적용한 비좌굴 가새 부재를 활용하여 자동복원 프레임 구조물을 구성하고 비선형 동적 해석을 통하여 초탄성 형상기억합금의 재료적 우수성과 구조물의 내진성능을 평가 및 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.405-411
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• 2016

본 논문에서는 풍력 블레이드와 같이 세장비가 크고 초기 비틀림이 존재하는 복합재료로 구성된 블레이드에 대한 이차원 단면의 차원축소와 복원관계를 이론적으로 기술하였다. 그리고 VABS 이용한 보의 차원축소모델에 대한 유효성을 검증하기 위해 선행연구 모델을 활용하여 기존 연구결과를 수치적으로 비교하였다. 실물과 가장 가까운 날개 구조물 2차원 형상에 단면해석을 적용하여 정밀한 단면의 이산화를 수행하고 VABS를 이용하여 블레이드의 특성(질량행렬, 강성행렬)을 포함한 1차원 보 모델링을 수행하였다. 1차원 보 모델을 통해 세장비가 큰 날개 구조물의 거동을 확인하고 내부하중을 계산하여 단면위치에서 변형률 복원을 수치적으로 계산하고 이산화된 단면에 수치적으로 매핑하여 시각적으로 확인하고 여유마진을 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.18-23
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• 2004

본 논문에서는 고 전압, 고 응력 하에 있는 압전 재료의 재료 비선형 거동을 실험적으로 밝히고, 수치적으로 모사하였다. 응력 하에서, 압전 재료의 비선형 거동을 표현 할 수 있는 실험식을 압전 변형율에서 만들어 내었다. 그 식은 재료 비선형 해석을 위하여, 증분 형태의 유한요소 식에 적용되었다. 압전 상수에 대한 새로운 정의와 증분 형태로 표현된 압전 변형율이 보다 나은 비선형 거동의 복원을 위하여 유한 요소 정식화과정에 적용되었다. 이것으로, 높은 전기장 영역에서도, 박판형 압전 재료의 비선형 거동을 정확하게 복원하였다. 일련의 수행된 실험과 연구 과정의 검증을 위하여, 압전재료 바이모프 보 작동기가 수치적으로와 실험적으로 사용되었다. 재료 비선형 유한요소해석으로 예측된 변위와 실험으로 구해진 변위가 잘 일치함을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.33-49
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• 2016

연구지역인 울산시 신암리 지역은 각섬석화강암을 기반암으로 하여 이를 관입하고 있는 규장질 및 고철질 암맥, 열수주입과 관련된 석영맥 그리고 단층파쇄대가 형성되어 있다. 이 지역에는 역학적으로 균질한 화강암이 우세하게 발달하는 지역이지만 지역적으로 발달한 암맥의 영향으로 불연속면을 형성하여 지반의 불안정과 단층의 재활을 유도하였다. 이러한 화강암 내 불연속면에 집중된 응력의 특성을 해석하기 위하여 우리는 N-S방향으로 트렌치를 개설하였고, 이를 통해 노출된 지질구조요소들을 활용하여 단열발달사 및 이와 관련된 고응력 방향을 추론하기 위하여 기하학적 및 운동학적 분석을 실시하였다. 이를 위해 먼저 연구지역에 발달하는 단열들 간의 상호절단관계와 인접한 지역에서 수행된 선행연구들을 토대로 구조변형사를 수립하였으며, 단열발달 시 작용한 고응력 방향을 유추하여 최대수평주응력(σ_Hmax)과 최소수평주응력(σ_Hmin)으로 나타내었다. 단열분석 결과 (1) 기반암인 각섬석화강암 관입 이후 적어도 NNE-SSW, ENE-WSW, E-W, WNW-ESE 방향의 단열들이 존재하였을 것으로 추정되며, 이후 (2) NNE 내지 N-S 방향의 σ_Hmax/E-W 방향의 σ_Hmin 하에서 NNE-SSW 및 E-W방향의 규장질 암맥이 관입하고, (3) E-W 내지 ENE-WSW 방향의 σ_Hmax/N-S 내지 NNW-SSE 방향의 σ_Hmin 하에서 E-W 내지 ENE-WSW 방향의 고철질 암맥이 관입하였으며, (4) E-W 내지 WNW-ESE 방향의 σ_Hmax/N-S 내지 NNE-SSW 방향의 σ_Hmin 하에서 열수주입과 관련된 석영맥들의 발달, ENE-WSW 방향의 주단층 우수향 운동이 있었고, (5) NNE-SSW 내지 NE-SW 방향의 σ_Hmax/WNWESE 내지 NW-SE 방향에서 작용하는 σ_Hmin 하에서 E-W 주향의 열수관련 석영맥 좌수향 재활과 ENE-WSW 방향 주단층의 정이동성 좌수향 재활운동이 있었고, 최종적으로 (6) NW-SE 방향의 σ_Hmax/NE-SW 방향의 σ_Hmin 하에서 ENE-WSW 방향의 주단층은 역이동성 우수향 재활을 겪은 것으로 해석되었다. 단열발달사 및 고응력장 복원결과는 기존에 제시된 포항-울산 지괴내의 신생대 지구조운동사와 잘 대비된다. 이는 양산단층과 울산단층으로 경계된 울산단층의 남쪽 지역이 신생대에 포항-울산 지괴와 유사한 지구조 운동을 겪었음을 시사한다. 이러한 연구결과는 본 연구지역과 인접한 주요 시설물의 안정성 평가 및 차후의 지진재해 대책을 수립하는데 있어 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.183-190
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• 2018

본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.299-300
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• 2022

구조물의 내진보강방법 중에서 가장 널리 이용되는 방법인 강재 이력형 감쇠장치는 수평하중에 대한 응력-변위 곡선을 이용하여 지진 에너지를 소산시키는 방법인데, 이 경우 편심하중 등에 의해서 부재가 면 외 방향으로 거동하여 응력-변위곡선이 불규칙하여 그 결과의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해서는 별도의 채널(Channel)을 시공하는 불편함을 감수해야 하며, 또한 수평력이 반복적으로 작용할 때 그 효과를 장담할 수 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 강재 스트립과 스프링을 결합한 댐퍼를 고안하여 스프링은 탄성변형을, 강재 스트립은 소성변형을 받게 하는 혼합형 댐퍼를 개발하고자한다. 여기서, 스프링은 복원력으로 작용하여 반복하중에 대한 저항성을 키우고 강재 스트립의 하중변위 곡선을 규칙적으로 하는 역할을 수행하게 되며 에너지 소산량을 계산할 때 편리함과 정확도를 높이고자 한다. 강재 스트립의 폭과 길이는 일정하지만 두께를 변화시켜서 5종류를 선택하였으며, 댐퍼 1개당 3개의 스트립을 정삼각형 형태로 배치하고 그 중심에 상당한 강성을 갖는 스프링을 갖는 형태로 제작하였다. 댐퍼 시험체는 5개를 제작한 후, 이 댐퍼를 구조물에 배치하였을 때의 지진에 대한 에너지 소산량과 부재력을 검토하여 댐퍼의 안전성(Safety)를 검증하고자 한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.43-50
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• 2017

본 연구에서는 연약지반이나 부분침하의 복원에 사용되는 팽창약액의 지반내 강도증진 및 응력전달효과를 알아보기 위하여 팽창성능을 구분한 팽창약액을 제작하여 모래지반내의 밀도 및 토압을 측정하여 분석하였다. 상대적 고팽창군과 저팽창군으로 구분하여 별도의 불투수 진공시트에 주입하여 팽창보강제를 제작하고 이를 균질하게 조성된 모형지반하부에서 고결실험을 시행하였다. 이 결과 팽창보강제 상부 약 15cm까지 보강효과가 나타났고, 토압의 분석결과 $1.150{\sim}11.298t/m^2$의 집중하중과 유사한 다짐경향이 나타났다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.89-92
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• 2000

In this paper, an effective procedure is presented for the local recovery of displacements and stresses in multilayered composite panels, which incorporate the local refinement using mesh superposition. The mesh superposition method is used to refine the global coarse mesh by superimposing refined mesh to the localized zone of interest without transition zones. The finite element model used is a solid element based on the Hellinger-Reissner variational principle. The a posteriori computation of the through-the-thickness distributions of displacements and stresses is achieved using a predictor-corrector procedure. The procedure utilizes the superconvergent stresses and nodal displacements of the finite element patch. The element patch is generated by locally superimposing a refined local mesh to the coarse global mesh.