• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.155-167
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• 2015

본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.955-962
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• 2005

철근콘크리트 깊은 보(deep beam)는 균열 후의 구조 및 재료적 비선형성으로 인하여 아직까지 명확한 이론적인 해석 방법과 설계 방법이 정립되어 있지 않은 상태이다. 현재 내하력 평가는 주로 교량 상부 구조물에 대하여 수행되어 왔고, 그 평가 방법에 대한 적용성과 결과에 많은 불합리성을 포함하고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 릴은 보의 복잡한 전단거동 특성 및 전단강도를 해석적으로 평가하고, 이를 신뢰성 이론을 바탕으로 적절하고 합리적인 내하력 평가를 수행할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다. 정확하고 올바른 평가를 하기 위하여 비선형유한요소해석 프로그램 RCAHEST를 사용하였다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열 모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 이 연구에서 제안한 해석 기법과 재료적 비선형성을 고려한 해석모델을 신뢰성 있는 연구자의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로, Euro Code기준으로부터 철근콘크리트 깊은 보의 파괴에 대한 목표신뢰도지수를 설정하였다. 신뢰성 해석을 통하여 파괴에 대한 목표신뢰도 지수를 만족하도록 하는 감소계수를 산정하였다. 이 연구에서 제안된 철근콘크리트 깊은 보의 내하력 평가 방안을 콘크리트 구조설계기준에 의한 평가 결과와의 비교 및 분석을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.27-35
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• 2010

Asphalt Plug Joint(APJ)는 통상 무게비로 20%의 역청(bitumen)과 80%의 골재로 구성된 역청 혼합물을 이용하여 포장 사이의 신축이음부를 메꾸는 형태의 신축이음장치로, 도로 포장과 신축이음부의 매끄러운 연결을 가능케 하여 평탄성을 확보하면서 재료의 특성을 이용하여 교량 상판의 신축을 자체적으로 흡수하도록 되어 있는 매설형 신축이음장치이다. 그러나 APJ은 6-7년의 사용주기를 가지고 설계되지만 때때로 시공 후 6개월 내에 조기파손의 사례가 나타나고 있다. 이러한 조기파손은 잦은 보수 공사로 인한 교통정체 등을 유발하며 이로 인한 사회적 비용은 이음장치의 설치비용을 훨씬 상회한다. 이에 본 연구에서는 APJ의 단점을 극복할 수 있는 새로운 시스템인 Buried Folding Lattice Joint(BFLJ)을 개발하였고 시험체를 제작하여 실험을 통해 기존 시스템과 성능을 비교 분석하였다. 실험결과 APJ는 신축에 의하여 철판 양끝에서 변형이 발생하여 표면으로 확산되었다. 이 결과로 철판 끝을 따라 발생하는 아스팔트 혼합물의 변형집중으로 인한 인장균열과 접합부의 부착파괴 현상이 발생하였으며 이것이 조기파손의 원인이 된다는 것을 알 수 있었다. 반면 새로 개발된 BFLJ의 경우는 움직이는 스터드를 사용하고 고성능 재료를 사용함으로써 조인트 전체에 고른 변형을 유도하여 APJ의 변형집중의 단점을 해소할 수 있었다. 이에 새로 개발된 BFLJ는 APJ의 문제점을 극복하고 조기파손을 예방할수 있을 것이라 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.149-156
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• 2021

FRP 보강근은 철근-콘크리트 부재의 부식 문제를 해결하기 위해 제안되어왔으나, FRP는 높은 인장강도, 낮은 연성 및 선형 탄성 거동으로 인해 하중이 전달될 때 콘크리트와 보강재 사이의 부착 메커니즘이 다르다. 그러므로, FRP-Rebar와 콘크리트 사이의 부착 거동은 주의 깊게 검토해야 한다. 이를 위해 직접 인발 실험이 간단하게 부착 거동을 평가할 수 있으므로 사용됐으나, 직접인발의 실험 결과는 실제 FRP를 보강근으로 사용한 콘크리트 부재의 휨-부착 거동과 다르다. 그러므로 실제 휨-부착 거동을 평가할 방안이 필요하다. 본 연구에서는 FRP를 보강근으로 사용한 콘크리트 부재의 휨-부착 거동에 대한 평가방법을 검토하고 비교하였다. 그 결과, 겹침이음이 있는 부재의 실험 방법이 실제 휨-부착 특성을 잘 반영할 수 있으나 다른 실험방법보다 시험체의 단면 및 지간이 커야 하고 시험체의 설계 및 해석이 복잡하다. 한편, 아치가 있는 부재 실험은 모멘트 팔길이의 변화를 무시하는 평형 방정식을 기반으로 한 힌지가 있는 부재 실험과 달리 콘크리트의 영향을 반영할 수 있으나, 휨-부착에 의한 파괴 이전에 전단파괴의 우려가 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.75-84
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• 2020

본 연구에서는 DCM으로 개량된 연약점토지반에 관한 실내모형실험 결과를 바탕으로, DCM 개량 형식에 따른 연약점토지반의 융기량을 분석하였다. 즉, 무보강 및 3종류의 DCM 개량 형식에 대한 하중 재하에 따른 연약지반의 융기 특성을 평가하였다. DCM이 적용되지 않은 경우에는 4단계 하중조건에서부터 연약점토지반의 측방변형이 크게 증가하면서 미성토구간의 융기가 급격하게 발생하였다. 그리고 최종 하중단계에서의 융기량은 지표면의 인장파괴가 발생되었다. DCM 개량 형식에 따른 지반의 최대 융기량은 최종 하중단계에서 발생하였으며, 융기량의 크기는 말뚝식, 벽식 및 격자식 순으로 감소하였다. 특히, 격자식 개량체가 적용된 경우에는 최종 하중단계에서 재하부 지반의 극단적 파괴에도 불구하고, 지반 융기에 대한 억지효과가 매우 크게 나타났다. 또한 계측위치별 최대 융기량을 분석한 결과, LVDT-1의 위치에서 격자식은 말뚝식과 벽식에 비하여 각각 3.1% 및 1.6% 수준의 융기량을 보였고, LVDT-2의 위치에서는 각각 1.0% 및 2.1%의 융기가 발생하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권11호
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• pp.1137-1143
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• 1999

액체금속로 전열관재료용 개량 9Cr-1Mo강의 특성에 미치는 텅스텐의 영향을 고찰하기 위하여 개량 9Cr-1Mo강에 텅스텐을 2wt.% 첨가하여 템퍼링 온도에 따른 기계적 특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 미세조직을 관찰한 결과 템퍼링시 전위회복에 의해 형성되는 셀 구조가 나타나는 템퍼링 온도는 개량 9Cr-1Mo강의 경우 $700^{\circ}C$인 반면, 텅스텐을 첨가한 9Cr-0.5Mo-2W강의 경우는 $750^{\circ}C$이었으며, 이 결과로부터 텅스텐 첨가는 전위회복을 지연하였음을 알 수 있다. 텅스텐을 첨가하여도 템퍼링 온도에 따라 생성되는 석출물의 종류는 차이가 없었으나, 텅스텐을 첨가한 강에 있는 석출물에는 텅스텐이 포함되어 있었다. 텅스텐의 첨가로 경도값, 고온 인장강도 그리고 항복강도가 증가하였다. 이것은 텅스텐 첨가로 인한 미세구조의 안정화에 기인하는 것으로 보인다. 충격시험에서는 항복강도가 낮은 개량 9Cr-1Mo강이 더 우수한 충격파괴특성을 가졌다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.475-487
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• 2017

본 연구에서는 산사태 모형토조 실험을 통해 강우침투에 의해 나타나는 산사태의 발생특성 및 지반재료의 변화특성에 관하여 분석하였다. 실험장치는 모형토조, 강우재현장치, 계측장치로 구성되어 있으며, 인공사면 상부에서 200 mm/hr의 극한강우를 살수함으로써 산사태를 유발하였다. 모관흡수력과 체적함수비 계측장치는 인공사면의 천부(GL-0.2 m), 중부(GL-0.4 m), 심부(GL-0.6 m)의 각 심도별로 3세트씩 설치하였으며, 실험은 화강암 풍화토, 편마암 풍화토, 이암 풍화토 각각에 대한 현장조건과 상대적으로 느슨한 조건 및 조밀한 조건으로 나누어 실험을 진행하였다. 분석결과, 극한강우에 의하여 실험 초반에는 사면 표층에서 세굴현상이 우세하게 나타나다가 이후 국지적으로 발생한 횡적인 인장균열면을 따라서 산사태가 발생했다. 산사태는 강우침투에 따른 습윤전선(wetting front)의 전이로 인해 천부에서부터 심부로 점차 확장되는 천층파괴(shallow failure)의 형태를 띰과 동시에 사면의 선단부(toe part)에서부터 정상부(crest part)로 점차 전이되는 후퇴성붕괴(retrogressive failure)의 양상을 보였다. 강우침투에 따른 포화영역에서 모관흡수력은 아무런 전조현상 없이 급격하게 감소하는 반면에, 체적함수비는 점진적으로 증가하다가 최대값에 도달하여 이 값을 일정시간 유지한 뒤 산사태 발생 시 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.1-8
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• 2001

본 실험은 강판삽입형에 드리프트 핀, 볼트를 이용한 2가지 형태의 접합부의 강도 특성을 검토하였다. 하중 방향은 섬유평행방향 하중 (0도 하중)과 섬유직교방향 하중 (90도 하중)을 가하여 하중방향의 차이 및 접합구에 따른 강도 특성을 비교하였다. 소나무재의 강판 삽입의 드리프트 핀, 볼트 인장형 전단강도 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 같은 단거리의 섬유평행방향 하중시 최대하중은 접합구의 직경이 증가함에 따라 증가되는 경향을 보였으며, 90도 하중인 경우 드라프트핀, 볼트 접합부는 2가지 접합구 직경(10 mm, 12 mm)에서 모든 소나무 시편이 할렬파괴 되었다. 2. 하중-변형 곡선의 초기 직선영역을 나타내는 직선과 접합구 직경의 5% 만큼을 횡축의 정방향으로 평행 이동시킨 접합부의 항복하중(Py)과 최대 하중비의 증가 정도는 0도 하중의 경우가 높고, 볼트의 접합에서 높았다. 또한 세장비가 증가될수록 높은 경향을 나타냈다. 3 항복 추정식으로 구한 항복하중과 실험값에서 5% 차감한 항복하중은 볼트 접합부에 비해 드리프트 핀 접합부가 추정치와 실험치가 잘 일치되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권4호
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• pp.565-570
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• 1996

충청북도(忠淸北道) 단양군(丹陽郡) 영춘면(永春面) 상리(上里) 휴석동(休石洞) 땅밀림형 산사태지(山沙汰地)에 대한 지형(地形) 및 지표이동특성(地表移動特性)을 조사 분석한 결과, 연구대상지에는 골락애(滑落崖), 인장균열(引張龜裂) 및 요지(凹地)와 계단상(階段狀) 지형(地形)이 여러 곳에 형성되어 있었다. 또한, 마을진입 횡단도로(橫斷道路)(구역 횡단도로)의 변형 및 건물(建物)(잠사(蠶舍)), 배수로(排水路) 등의 파괴와 수목(樹木)의 도복(到伏) 경도 (傾到) 등과 같은 땅밀림 산사태(山沙汰) 발생(發生)의 징후(徵候)가 현저하였다. 휴석동(休石洞) 산사태(山沙汰)의 이동토괴(移動土塊)는 주로 남동(南東)~남동동(南東東) 방향(方向)으로 이동하고 있으며, 이동토괴(移動土塊) 중심부의 지표이동량(地表移動量)은 월평균 약 17.6cm, 지표침하량(地表沈下量)은 연간 약 88.5cm인 것으로 분석되었다. 연구대상지 최하단부(最下端部)의 포락(浦落)벼랑은 7개월간(1995년 6월~12월) 깊이 0.823m의 토사가 침식된 것으로 측정되었으며, 전체 포락(浦落)벼랑에서 $4,938m^3$의 토사(土砂)가 남한강(南漢江)으로 유실(流失)된 것으로 나타났다. 휴석동(休石洞) 산사태(山沙汰)는 광범위한 면적에서 대규모로 발생되고, 특히 여름철 장마 홍수때에 이동량(移動量)이 급격히 증대하였으며, 이동토괴(移動土塊)의 이동속도 및 남한강변의 포락침식량을 고려하여 볼 때, 향후(向後) 산사태 재해의 발생이 우려되는 지역으로 분석되었다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.194-206
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• 1997

본 실험은 강모래와 인공경량세골재인 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용하여 제조한 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하고, 이의 실제 활용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시되었으며, 실험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 퍼라이트를 사용한 경우가 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우가 가장 작게 나타났으며, 혼화제 첨가에 의한 단위수량의 감소효과는 있었다. 2. 강모래를 사용한 경우의 단위중량은 $2,000kgf/m^3$ 이상으로 크게 나타났으며, 퍼라이트를 사용한 경우는 $1,482kgf/m^3$으로 나타났고, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $567kgf/m^3$으로 경량성이 상당히 크게 나타났다. 그리고 기포제 첨가에 의한 콘크리트의 경량화에 대한 기여도가 크게 나타났다. 3. 강모래와 퍼라이트를 사용한 경우의 압축강도는 $187kgf/cm^2$ 과 $170kgf/cm^2$으로 나타났으나, 팽창폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우의 압축강도는 아주 작게 나타났으며, 인장 및 휨강도도 압축강도와 유사한 경향을 보였다. 4. 반발도시험은 압축강도가 클수록 크게 나타났으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우와 기포제를 첨가한 경우는 반발도를 측정할 수 없었다. 5. 초음파진동속도는 강모래를 사용한 경우가 3,974m/s으로 가장 크게 나타났고, 팽창 폴리스틸 렌 비드를 사용한 경우가 2,239m/s으로 가장 작게 나타났으며, 단위중량 및 압축강도가 클수록 크게 나타났다. 6. 정탄성계수는 강모래를 사용한 경우가 $2.50{\times}10^5kgf/cm^2$으로 가장 크게 나타났으며, 퍼라이트 및 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 $0.79{\times}10^5kgf/cm^2$과 $0.17{\times}10^5kgf/cm^2$으로 상당히 작게 나타났다. 그리고 퍼라이트와 팽창 폴리스틸렌 비드에 기포제를 첨가한 경우의 정탄성계수는 측정이 불가능하였다. 7. 사용재료에 따른 응력-변형 특성은 응력의 재하와 함께 변형이 증가하여 최대응력 이후 파괴되어 감소하는 경향을 보였으나, 팽창 폴리스틸렌 비드를 사용한 경우는 뚜렷한 최대응력이 없이 용력의 증가와 감소가 반복되면서 변형이 계속적으로 증가하는 경향을 보였다.