계단식 보강토 옹벽의 거동 특성을 파악하기 위하여 계단식 보강토 옹벽을 시험 시공하였으며, 수평변위와 보강재에 발생한 변형률을 중심으로 계측을 실시하였다. 특히 수평변위와 보강재 유발 변형률을 장기간 계측함으로써 계절변화에 따른 영향을 평가하였으며, 강우가 보강토 옹벽에 미치는 영향, 연약지반에서의 거동특성 등등에 초점을 맞춰 계측하여 분석을 실시하였다. 본 논문에서는 계단식 보강토 옹벽 시공 중에 발생하는 수평변위 및 보강재 유발변형률을 중심으로 분석하였고, 그 결과 상단옹벽 시공으로 인한 하단옹벽의 수평변위 및 보강재 유발 변형률은 상당히 많은 영향을 받고 있는 것으로 조사되었다.
2024년 1월 1일 일본 노토반도에서 모멘트 규모 7.5의 강진이 발생했다. 이 강진에 의해 노토반도에는 심각한 지표 변위가 발생하였다. 지표 변위 파악에는 global navigation satellite system (GNSS) 기지국에서 측정된 자료를 사용하나 기지국이 존재하지 않는 지역의 정보를 획득하기에는 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 급격하게 발생한 변위를 탐지할 수 있는 offset tracking을 이용하여 노토반도 전역의 수평 지표 변위를 파악하고자 한다. Offset tracking 기법을 이용하여 노토반도를 분석한 결과 진앙이 위치한 노토반도의 북동쪽 지역보다 북서쪽 지역에서 더 많은 수평 방향 지표 변위가 발생하였으며 지표 변위 값이 최대 2.9 m에 달하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 지상 GNSS 기지국을 통해 지표 변위 자료를 획득하지 못하는 지역의 지표 변위 값을 산출하는 데 활용할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 여러 가지의 절단면 형상을 구비한 중공축이 동등한 최적을 갖는 경우에 대한 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 외측튜브, 중간튜브, 내측튜브와 이들 튜브 사이를 연결하기 위해 X-타입 또는 Y-타입의 칼럼을 설치하였을 때 중공축 길이의 중간부에서 발생하는 최대 변위량을 줄여주는 것으로 나타났다. 특히, 하중을 지지하기 위해 구비된 X-타입 또는 Y-타입의 칼럼을 위상차 없이 외측튜브와 내측튜브를 중심축을 향해 직접 연결하면 중공축의 변위량을 줄이는 효과가 있는 것으로 나타났다. 그리고 동등한 체적을 갖는 중공축에서 발생하는 수직 변위량을 줄여주고, 변위거동 안전성을 높이기 위해서는 하중을 지지하기 위한 칼럼의 두께를 두껍게 설계하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
비가역성 쌍토로이드 페라이트 변위기를 설계, 제작하고 그 특성 실험올 하였다. 변위기의 최적 칫수를 구하기 위해 ABCD 행렬 방법을 사용하였으며, 빈 도파관 부분과 페라이트가 삽입된 부분과의 임피던스 정합을 위해 $\lambda$/4 2단 변환기를 이용하였다. 변위기를 구동시키기 위한 구동회로를 제작하 였으며, 중심주파수 9.3GHz, 동작대역폭 400MHz 에서 측정한 변위기의 삽입손실과 VSWR은 각각 1.2clB, 1.16미만으로써 만족할만한 결과를 얻었다. 또한, 페라이트의 특성이 온도변화에 종속적이기 때문에 온도보상기법을 통해 온도에 따른 변위차 변화량을 보상하였으며, 온도보상결과 $-10^{\circ}C~+60^{\circ}C$사이에 $\pm4^{\circ}$ 이내의 위상오차를 얻을 수 있었다.
본 논문은 T 형태의 미엔더 선로를 적용한 브랜치 라인 커플러를 이용하여 고조파가 억압된 소형 저손실의 반사기 형태인 위상 변위기에 대해 제안을 한다. 위상 변위기의 소형 커플러는 $22.2{\times}14.9mm^2$의 크기를 갖고 있으며, 기존의 브랜치 커플러는 $32.6{\times}27.8mm^2$의 크기를 나타낸다. 본 논문에서 제안된 위상 변위기는 2.1 GHz의 중심 주파수에서 삽입손실 0.19~0.28 dB, 그리고 $137^{\circ}$의 최대 위상 변위를 보여주고 있다.
본 실험은 왕복 회전 운동을 하는 단일 파일 시스템으로서 Reciproc과 WaveOne을 이용하였으며 glide path를 형성했을 때와 안 했을 때의 근관의 중심 변위율과 만곡도의 감소를 비교하여 새로운 단일 파일 시스템에서 glide path가 근관 성형 후 근관의 형태에 미치는 영향을 연구하였다. 총 40개의 모형 근관에 메틸렌블루 용액을 주입한 후 근관성형 전 이미지를 스캔 하였다. 네 개의 그룹으로 나누어졌으며 그룹 1은 PathFile (Dentsply Maillefer) #1, 2, 3 사용 후 R25 크기의 Reciproc 파일(VDW)을 사용하여 근관 성형하였다. 그룹 2는 PathFile 사용 없이 R25 크기의 Reciproc 파일을 사용하여 근관 성형하였다. 그룹 3은 PathFile #1, 2, 3 사용 후 Primary 크기의 WaveOne 파일 (Dentsply Maillerfer)을 이용하여 근관 성형하였다. 그룹 4는 PathFile 사용 없이 WaveOne 파일을 이용하여 근관 성형하였다. 파일은 모두 21 mm 길이를 사용했다. 각각의 파일을 위한 전기 모터로 Reciproc 파일은 VDW.SILVER motor (VDW), WaveOne 파일은 Waveone endo motor (Dentsply Maillefer)와 PathFile은 X-SMART (Dentsply Maillefer)를 사용하였다. 근관 성형을 마친 모형 근관을 다시 이미지 스캔 하였다. 성형 전, 후의 이미지를 Adobe Photoshop CS 3 (Adobe Systems Incorporated)을 이용하여 중첩하여 평가하였다. 중심 변위율은 Calhoun과 Montgomery에 의해 제안된 다음 공식을 사용하여 계산되었다:CR=|X1-X2|/Y. 실험 결과 근관의 만곡도가 감소하는 치근단 1, 2 mm level에서는 glide path의 형성에 따른 근관의 중심 변화율의 통계학적 유의성이 보이지 않았다. 근관 만곡 부위인 치근단 3, 4, 5 mm level에서는 glide path를 부여한 것이 통계학적으로 유의성 있게 낮은 중심 변위율을 보였다. 치근단 1 mm level에서는 Reciproc 파일이 유의성 있게 낮은 중심 변위율을 보였고, 치근단 1, 6 mm level을 제외한 모든 level에서 WaveOne 파일이 유의성 있게 낮은 중심 변위율을 보였다. 치근단 6 mm level에서는 Reciproc과 WaveOne의 차이는 관찰할 수 없었고 glide path를 형성한 그룹이 형성하지 않은 그룹에 비해 유의성 있게 낮은 중심 변위율을 보였다. 본 실험을 통해 만곡된 근관에서 근관 성형 전 glide path의 형성은 근관의 원래 형태를 유지하는데 필수적이며, 만곡된 근관에서는 WaveOne 파일 시스템의 선택이 근관의 원래 형태를 유지하는데 더 적절할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 수직 및 수평하중을 받는 군말뚝의 배열 및 중심간격을 고려한 실내모형실험을 수행하여 군말뚝기초의 거동특성을 분석하였다. 모형말뚝은 PVC말뚝을 사용하였으며 모형지반은 주문진표준사를 이용해 조밀한 사질토 지반(Dr=73%)으로 조성하였다. 말뚝의 배열은 $2\times2,\; 3\times3$ 배열, 말뚝중심간격은 말뚝직경의 2.5, 5.0, 7.5 배인 경우를 고려하였다. 실험결과 수직하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수직하중-침하량곡선, 하중전이함수인 주면마찰락력-변위곡선(t-z 곡선)과 선단지지력-변위곡선(q-z 곡선)을 구하였으며, 수평하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수평하중-수평변위곡선, 하중전이함수인 지반반력-변위곡선(p-y곡선)을 구하였고 이를 토대로 말뚝의 배열 및 중심간격에 따른 군말뚝계수를 제안하였다. 또한 수평하중을 받는 군말뚝의 각 열에 대해 상호작용계수(P-multiplier)를 산정하였다.
본 논문에서는 측방변형을 받는 수동 군말뚝의 거동특성을 연구하기 위해 말뚝의 휨강성, 말뚝중심간격, 상대밀도와 두부구속조건을 변화시킨 단독말뚝과 말뚝 중심간격이 말뚝직경(D)의 2.5, 5.0, 7.0배가 되는 1열 군말뚝에 대한 모형실험을 실시하였다. 실내모형실험은 주문진 표준사와 화강 풍화토에 근입된 수동말뚝에 직사각형 형태의 측방변위를 점진적으로 가하여 주문진 표준사에 대해 총 32회, 화강풍화토에 대해 총 16회의 실험을 실시하였다. 주문진 표준사에 대해서는 알루미늄과 PVC말뚝을, 화강풍화토에 대해서는 PVC 말뚝만을 사용하였다. 그 결과 수동말뚝에서 발생하는 최대 휨모멘트와 말뚝변위는 말뚝의 휨강성, 말뚝중심간격, 지반조건, 두부구속조건에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 1열 군말뚝은 두부 구속조건에 상관없이 말뚝중심간격 7.0D 이하에서 그룹효과가 나타났으며, 7.0D에서 거의 단독말뚝과 같은 거동을 보임을 알 수 있었다. 말뚝의 간격이 좁아짐에 따라 말뚝의 변위와 휨모멘트 모두 감소하였다. 아울러 말뚝의 휨강성이 클수록 휨모멘트는 증가하나 변위는 감소하고, 상대밀도가 클수록 휨모멘트와 변위는 커지는 경향을 보였다. 상대밀도에 대한 휨모멘트의 크기 변화는 고정단에 의한 실험보다 자유단에 의한 실험에서 더 크게 나타났다.
본 논문에서는 편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 연구결과 편심코어를 가지는 필로티 건물의 경우 X방향은 소성거동, Y방향은 탄성거동을 하는 것으로 평가 되었다. 연구대상 건물의 층간 변위를 확인한 결과 최대변위 δ=67.51mm로 코어가 평면 중심에 위치하는 경우보다 층간 변위량이 더 큰 것으로 평가 되었다. 해석결과에서 층간 변위 비율은 법적 규준 이내인 것으로 평가되었다. 또한 변위 비율은 1층 필로티 구간이 2~4층 부분보다 확연히 높은 걸로 평가 되었으며, 저층 필로티 구조물의 경우 1층 라멘조 부분이 횡력에 취약한 것으로 평가되었다. 편심코어로 인하여 구조물 전체의 강성중심이 질량중심과 이격되어 있어 코어 반대쪽의 필로티 기둥에서 항복과 소성힌지 발생이 시작되므로 내진설계와 내진보강시 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서, 편심코어를 가지는 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강시 필로티 구조의 횡변위 감소와 횡력저항능력을 보강할 필요가 있다.
본 논문에서는 GB-SAR의 간섭기법을 이용하여 물체의 변위 측정에 대한 정밀도를 조사하였으며, 또한 대기보정을 거친 후 정밀도의 변화에 대해서 확인하였다. GB-SAR 시스템에서 안테나는 중심주파수 5.3 GHz, 밴드 폭 600 MHz인 C밴드 안테나를 사용하였고, 신호의 증폭을 위해 마이크로파 앰프를, 다편파 측정 및 분석을 위하여 스위치를 장착하였다. 레일의 총 길이는 5 m, 이동간격은 5 cm, 최대 관측 거리는 약 200 m이다. 변위 측정에 사용된 이동산란체는 trihedral corner reflector로서, 시스템 전방 약 160 m에 위치하며 시스템 방향으로 1 mm에서 40 mm 전진시켰다. 이동산란체의 실제 변위와 GB-SAR 시스템의 위상변화로 관측된 변위의 상관계수는 편파에 따라 0.9995에서 0.9996으로 나타났다. 마이크로파의 전파과정에서 거리와 습도에 따른 지연 효과를 고려하기 위하여 대기보정식을 구하였으며, 이를 이동산란체의 위상에 적용한 결과 상관계수는 0.9997에서 0.9999의 값을 나타냈고 40 mm 이동시 오차가 1 mm 이내를 나타냄으로서 대기보정을 통한 결과가 더 높은 정밀도를 나타냄을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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