• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.115-128
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• 2001

본 논문에서는 반복하중이나 지진하중을 받는 지반-구조물 시스템의 설계에 필수적인 변수인 전단탄성계수와 감쇠비에 대한 연구를 국내에 존재하는 비점성토 지반에 대하여 수행하였다. 국내 퇴적토지반 및 풍화토지반에서 채취된 자연시료와 입도분포를 조정하여 제작한 시료를 포함하여 총 60개의 시료에 대하여 20kPa에서 500kPa의 구속응력 범위에서 공진주 시험을 수행하고, 이를 조립질 사질토, 실트 및 실트질 모래, 풍화토의 3개의 그룹으로 나누어 결과를 정리하였다. 저변형률 영역의 변형특성인 최대전단탄성계수와 최소감쇠비에 대하여 구속응력의 영향을 확인하였다. 최대전단탄성계수를 예측하는 경험식을 3개의 그룹별로 제안하였다. 최소감쇠비는 구속응력에 따른 분포영역을 제시하였다. 세립분이 적은 조립질 사질토의 경우, 비선형 변형특성이 구속응력의 영향을 뚜렷이 받고 있어 이를 주요한 변수로 고려하여 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 구속응력의 영향을 적게 받는 실트 및 실트질 모래와 풍화토는 구속응력에 관계없이 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 제안된 각 시료의 대표곡선과 기존의 Vucetic-Dobry와 Seed-Idriss가 제안한 곡선과 비교하였다. 본 논문의 연구결과는 국내지반의 비점성토 지반에 대한 지진해석이나 동하중을 받는 시스템의 해석시 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.153-166
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• 1991

모래(표준사(標準砂))의 응력(應力)-변형거동(變形擧動)에 관계되는 중간주응력(中間主應力)의 영향을 조사(調査)하기 위하여 삼주응력제어시험(三主應力制御試驗)을 응력경로(應力經路) 별(別)로 실시(實施)하였다. 시험과정(試驗課程)에 의하면 모래의 전단강도(剪斷強度)는 응력경로(應力經路)의 변화(變化)에 따라 다르게 나타나고 있다. 즉 내부마찰각(內部摩擦角)은 응력경로(應力經路)를 나타내는 Habib의 응력변수(應力變數) b값에 따라, b값이 0에서 0268의 범위(範圍)에서 크게 증가(增加)하고, b=0268~0.682의 범위(範圍)에서 거의 비슷하여, b=0.682~1.0의 범위(範圍)에서 약간 감소(減少)하지만 삼축신장상태(三軸伸張狀態)의 내부마찰각(內部摩擦角)은 삼축압축상태(三軸壓縮狀態)의 것보다 크게 나타난다. 이러한 응력변수(應力變數)의 변화(變化)에 따른 내부마찰각(內部摩擦角)의 변화(變化)는 공시체(供試體)의 밀도(密度)와 구속압(拘束壓)의 변화(變化)에 관계하지 않고 동일(同一)한 경향(傾向)을 나타내었다. 따라서 모래의 전단강도(剪斷強度)는 중간주응력(中間主應力)의 영향을 크게 받고 있음을 알 수 있다. 결과적(結果的)으로 본(本) 연구(硏究)에서 조사(調査)된 모래의 전단강도(剪斷強度)에 미치는 중간주응력(中間主應力)의 영향을 기존(旣存)의 연구(硏究)와 비교하여 보면 Lade Duncan 및 Matsuoda Nakai의 연구결과(硏究結果)와 비슷한 경향(傾向)을 나타내었으며 대략 이들의 파괴규준(破壞規準)사이에 있음을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제23권3호
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• pp.219-227
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• 2013

Mohr-Coulomb 파괴조건식은 암반구조물의 설계에 활발히 이용되고 있지만 암석의 비선형 강도특성과 중간주응력이 강도에 미치는 영향을 고려할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 Hoek-Brown 파괴조건식이 제안되었으며 최근 중간주응력의 영향을 고려할 수 있는 여러 3-D 파괴조건식들이 제안되고 있다. 그러나 아직까지도 많은 암반공학적 설계과정에서 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 이용하여 암반의 파괴 가능성이 평가되고 있고 대부분의 현장 기술자들도 내부마찰각과 점착력으로 암반의 강도특성을 이해하는데 익숙하다. 그러므로 Mohr-Coulomb 파괴조건식에 비해 개선된 비선형 혹은 3-D 파괴조건식의 접선마찰각 및 접선점착력이 구해지면 기존의 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 활용하는 틀 안에서 개선된 파괴조건식들의 장점을 이용하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 접선마찰각과 접선점착력을 응력불변량으로 표시하는 방법을 제시하고 이를 일반화된 Hoek-Brown 파괴조건식과 Hoek-Brown 파괴조건식을 3-D로 확장시킨 HB-WW 파괴조건식에 적용하였다. 또한 파괴조건식의 중간주응력 의존성을 3차원 주응력 공간에서 기하학적으로 해석하는 새로운 접근법을 제안하였다. 제안된 방법의 실행 사례를 통해 HB-WW 파괴함수의 접선마찰각과 접선점착력은 2-D 파괴함수의 경우와 달리 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받음을 보였다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.597-610
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• 2022

중간주응력을 고려한 마찰재료의 파괴거동에 대한 확고한 이해는 대심도 보어홀 안정성 및 단층해석 등과 관련된 현장 적용의 고도화를 위한 필수적인 과정이다. 본 연구는 진삼축압축 조건을 물리적으로 구현하는 장비를 설계·제작하였으며 마찰재료로 제작된 석고 시료에 대한 진삼축압축시험을 통하여 재료의 파괴거동 특성을 논의하고 삼차원파괴함수의 적용성을 검토하였다. 진삼축압축시험을 위한 석고 재료는 52(w) × 52(l) × 104(h) mm의 직육면체 시료로 성형하였으며 다양한 조합의 𝜎₃, 𝜎₂의 조건으로 총 24회의 진삼축압축시험이 수행되었다. 또한, 삼차원 파괴기준식의 파라미터로 사용되는 석고의 강도정수 측정을 위하여 전통적인 일축압축시험 및 삼축압축시험이 수행되었다. 석고 재료의 응력-변형 특성은 중간주응력과 최소주응력의 차이가 클수록 취성거동이 더욱 강하게 나타났으며, 시료의 강도 및 변형은 중간주응력의 변화를 반영하는 것으로 평가되었다. 주응력 좌표계에서 시험 데이터에 대한 비선형 다중회귀분석을 수행한 결과 수정 Wiebols-Cook 파괴기준 및 수정 Lade 파괴기준이 석고 시료에 대한 삼차원 파괴기준으로 가장 적합하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.110-117
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• 1997

Alloy 690 제1열 시제 전열관을 U 굽힘 가공할 시 전열관에 도입된 표면 잔류응력 및 굽힘 단면에서 치수변화 (벽두께, 진원도)를 위치별로 측정하여 평가하였다. 외측호(extrados)의 표면 잔류응력은 $\psi$=0$^{\circ}$에서 축 방향 응력이 -319 MPa (압축)로 가장 높았으며, 내측호(intrados)는 $\psi$=0$^{\circ}$, 160$^{\circ}$ 위치인 천이영역 부관에서 응력 변화가 크게 되는 경향을 보였다 측면(flank)은 인장 잔류응력으로 $\psi$=90$^{\circ}$(apex)에서 최대 190 MPa 로 축방향 응력으로 나타났다. 잔류응력치는 벽두께 보다는 진원도 변화와 일치되어 나타났으며, 시제 전열관의 벽두께 및 진원도는 ASTM의 치수 허용치 내에 포함되는 것으로 평가되었다. 잔류응력 측정은 스트레인 게이지를 이용한 구멍뚫기 방법 (Hole-Drilling Method)을 사용하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권1호
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• pp.9-15
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• 2019

계선주는 선박이 계류삭을 고박함으로써 항만의 부두에 계류를 시행할 수 있도록 하는 필수적인 항만의 시설물로서, 부두에 설치되는 계선주는 국내의 항만 및 어항설계기준에서 제시하는 설치 규모와 개수, 재질 및 배치 형상에 따라 설치되고 있다. 그러나 우리나라에서는 선박의 접안 안전성 확보를 위한 계선주의 사용을 위한 관리 기준이 마련되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 선박이 부두에 접안 중 계선주에 작용하는 견인력을 포함한 계선주 관련 설계기준을 조사하고, 국내에 현재 설치되는 계선주의 규격별 상세 제원 조사를 토대로 견인력에 따른 선박의 접안 안전성 확보를 위한 계선주의 성능을 분석하였다. 계선주 성능 분석은 견인력에 따른 작용력을 수평방향과 수직방향으로 나누어 각각의 작용력에 의해 계선주에 작용하는 각각의 응력으로 구분하여 평가하였다. 국내 계선주에 대한 성능 평가를 위해 상세 제원조사 결과를 바탕으로 한계 강도 245Mpa을 산출하고 각각의 응력과 비교하여 적정성 평가를 시행하고 한계 성능에 도달하는 제원을 산출하였으며 산출 결과 현재 국내에 설치되는 계선주에 규격별 견인력에 따른 작용 응력은 최소 150Mpa 이하로 산출되어 한계 강도의 60% 수준으로 성능을 만족한 것으로 평가되었다. 향후 이러한 계선주 상세 제원에 따른 성능 평가 방법은 계선주 제원에 따른 부두에 접안하는 선박에 대한 계선주의 적정성 및 사용에 따른 계선주 상세 제원 변화에 대한 관리 기준 개발에도 활용될 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.217-225
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• 2005

본 연구에서는 축력과 모멘트를 받는 H형강 주각부의 거동에 대해 조사하였다. 주각부의 거동을 분석하기 위하여 유한요소해석법을 이용하였으며 주각부의 해석적 모델을 도출하고자 하였다. 6개의 시험체에 대하여 축력비와 앵커볼트 크기, 베이스플레이트의 두께를 변수로 두고 각각의 거동을 알아보고자 하였으며 H형강 주각부의 실험결과와 유한요소해석결과 그리고 해석적 모델을 상호 비교하였다. 또한 일반적으로 축력과 모멘트를 받는 베이스플레이트의 설계에서 가정하는 지압응력과 유한요소해석에 의한 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 비교하였다. 연구결과를 비교한 결과 주각부의 거동을 나타내는 초기강성과 항복하중은 유사하게 나왔으며, 지압응력은 베이스플레이트의 두께가 얇을수록 기둥의 하단에 집중되는 현상을 보였다.

• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.155-162
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• 1990

원유나 각종 석유 제품을 취급하는 구조물 또는 설비들의 부식 균열현상은 이미 오래 전부터 보 고되어 왔으며, 이는 주로 석유나 LPG 등에 포함되어 있는 H/SUB 2/S에 의한 황화물 응력부식 (SSCC:sulfide stress corrosion cracking)으로 널리 알려져 있다(1,2). SSCC에 의한 균열 현상은 일반 저강도 철강재에서는 발생하지 않으며 주로 항복강도가 500MPa 이상의 강재에서 많이 나타 난다. 특히, 구조물이나 설비제작 과정에서 반드시 있게되는 용접부는 SSCC에 아주 민감한 부분 으로써, 대부분의 SSCC 균열이 용접 열영향부(HAZ:heat affected zone)에서 나타나고 있다. 이는 용접부의 미세조직이 모재와 달라 국부적으로 높은 경도를 갖는 부분이 있기도 하고, 또한 운전 조건으로는 만족되지 않는 응력부식 조건이 용접 잔류응력에 의해 만족될 수 있기 때문이기도 하다. 본 글에서는 이러한 SSCC에 의한 균열 특성을 SSCC기구 (SSCC mechanism)와 함께 석유화학 설비재료로 많이 사용되는 철강재를 대상으로 고찰해 보고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.15-23
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• 2015

반복단순전단시험기를 사용하여 조밀한 해양실트질 모래의 비배수 파괴거동에 대한 평균전단응력과 반복전단응력의 영향을 평가하였다. 시험결과는 평균전단응력비가 0인 경우는 비교적 좌우 대칭형태의 반복전단변형률이 주된 변형모드였으며 영구전단변형률은 상대적으로 작게 발생하였다. 평균전단응력비가 0이상인 경우는 반복횟수가 증가함에 따라 주로 한 방향으로 영구전단변형률이 증가하고 반복전단변형률은 거의 변화가 없었다. 평균전단응력비는 응력-변형률 거동에 상당한 영향을 보였으나, 파괴에 필요한 반복하중횟수 등에 대한 영향이 반복전단응력비에 비해 상대적으로 적었다. 본 논문에서 제안한 응력기반 파괴기준은 해양구조물 설계 시 기초 하부 지반의 반복전단강도를 평가하는 데 효과적으로 사용될 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권1호
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• pp.38-44
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• 2004

본 연구에서는 크레인 훅을 광탄성 재료의 일종인 '포토플렉스'를 이용, 2차원으로 모델링하여 힘을 가하였을 경우, 최대 압축 및 인장 응력이 발생되는 선상에서 광탄성실험법, 단순 곡선보 이론 및 유한요소법을 이용하여 응력을 측정하고 계산하였다. 특히, 광탄성 실험은 재래식 측정법에 의한 타디보간법, 프릭지 세선처리법 그리고 최근 개발된 4단계 위상이동법 등 세 가지 방법을 이용하였다. 광탄성 4단계 위상이동범은 주응력 방향, 즉 등경선이 일정한 선상에서는 연속적인 응력분포를 얻을 수 있는 장점이 있다. 크레인 훅에서 주응력 방향이 일정한 선상에 발생된 응력은 3가지 서로 다른 광탄성 실험법에 의해 측정된 길과가 잘 일치하였다 광탄성법에 의한 결과는 훅의 끝단 부근을 제외하고는 단순곡선보 이론이나 유한요소 해석결과와 대체적으로 비슷하였으나, 정확히 일치하지는 않았다. 이러한 차이는 크레인 훅의 실제 시편의 곡률등 형상과 하중조건이 단순곡선보 이론이나 유한요소 모델링 형상과 약간 다르기 때문에 나타난 것으로 추정된다. 광탄성실험법은 형상이 불규칙하고 하중조건이 복잡할 경우 실제 발생되는 응력을 전체적으로 정밀하게 측정할 수 있으므로 응력해석에 대한 이를 및 수치해석 법을 검증하는데 활용될 수 있다.