본 연구는 도로시설물에 적용될 수 있는 복합재료 지주구조에 대하여 실차 차량 충돌 시뮬레이션을 통한 동적 특성을 다룬다. 다양한 차량 충돌 속도에 대한 서로 다른 복합재료 물성의 영향을 LS-DYNA 유한요소 프로그램을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 LS-DYNA 프로그램을 적용하여 기존의 강재 지주구조에 대한 유한 요소해석을 다양한 복합재료로 구성된 지주구조로 확장하여 적용하였다. 탑승자 안전성 평가를 기반으로 다양한 매개변수에 대한 수치해석 결과는 지주와 차량에서 발생하는 내부에너지를 비교 분석하여 규명하였다.
지반굴착을 위해서 적용되는 흙막이공법은 앵커, 네일, 버팀보 등과 같은 지보재를 사용하게 되며, 지보재 설치에 시간적, 경제적 문제와 건설되는 구조물에도 결함을 야기하는 등의 문제를 안고 있다. 본 연구에서 제안된 지주식 흙막이 공법은 전면지주와 배면지주를 경사로 설치하여 일체화시킨 가시설 공법으로, 배면지주의 설치로 인해 전면지주에 작용하는 토압을 효과적으로 분산시켜 가시설의 구조적인 안정성을 증대시켰다. 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 전면지주와 배면지주의 설치각도, 재료강성 등을 달리하여 지주식 흙막이 공법의 안정성을 확인하였으며, 실내 모형실험 결과를 이용하여 배면지주 설치로 인한 전면지주에 작용되는 토압감소효과를 분석하였다. 실험결과 배면지주의 설치로 인해 전면지주에 작용되는 토압감소 및 변위억제 효과는 상당히 큰 것으로 평가되었으며, 본 실험을 통해 지주식 흙막이 공법의 안정성이 증명되었다. 또한 랜킨토압이론을 이용하여 토압감소율을 정량적으로 분석하였다.
1997년의 외환위기를 계기로 국내 금융산업에 본격 적용된 구조조정은 자산부채인수 (P&A, Purchase & Assum ptions), 합병인수 (M&A, Merger & Acquisition), 금융지주회사라는 방법을 통하여 시행되었다. 자산부채인수방식은 구조조정 초기 5개은행, 금융지주회사 방식은 정부주도하의 우리금융지주회사와 순수민간에 의한 신한금융지주회사, 합병인수방식은 최근의 우량은행간 합병으로 대형화 및 겸업화를 도모한 국민 ${\cdot}$ 주택은행이 있다. 이러한 과정에 필수적으로 수반되는 가치평가의 항목에 대하여 살펴보고자 한다.
본 연구에서는 기업의 지배구조가 지주회사 체제로 전환되는 과정에서 지배구조의 투명성이 높아지고 전략적 사업집중의 효과가 높아져 기업가치가 제고될 것으로 예상하였다. 지주체제로의 전환 효과를 알아보기 위해 지주회사로 전환하여 상장된 지주회사와 자회사들 56개 표본의 누적 초과수익률을 조사해 본 결과, -1~+1일에서 +1일에 비정상수익률이 양(+)으로 나타나면서 전환효과가 단기적으로 나타났다. 즉, 지주회사체제로의 전환은 전환의 공시효과로 주주의 부에 긍정적으로 영향을 미치는 사건으로 나타났다. 그러나 장기적으로는 시장 반응에 커다란 변화가 없이 누적 초과 수익률이 음(-)의 값으로 나타나 지주회사전환에 따른 주주 부의 가치가 사건 후에 반영되지는 않는 것으로 나타났다. 또한 지주회사체제 이후 시장가치, 기업지배구조지수와 사업집중도의 변화를 분석한 결과 주주권리 보호와 경영과실배분의 부문지배구조지수가 지주회사 전환 이전 시점보다 통계적으로 유의하게 증가되었음을 확인하였다.
도로변에 설치된 중대형 지주구조물은 적절히 방호되지 않고 차량에 노출된 경우 충돌 시 심각한 차량 파손과 탑승자 상해로 이어진다. 북미지역이나 유럽은 차량에 노출된 지주에 대한 충돌피해를 줄이기 위하여 일반적으로 분리식 지주를 사용하고 있으나 분리된 지주의 낙하 시 2차 사고의 위험이 상존한다. 이를 해결하기 위한 방법으로 슬라이딩 지주가 제안되었다. 본 논문은 국도와 지방도에 많이 쓰이는 무게 507 kg의 편주식 지주구조에 대하여 기존의 방식으로 기초에 강결된 경우와 슬라이딩 지주로 개선된 경우에 대한 1.3 ton-60 km/h, 1.3 ton-80 km/h의 충돌실험을 실시하여 강결지주의 위험도를 보이고 슬라이딩지주의 감충성능(Crashworthiness)을 입증하였다. 한편 차량중심에서 계측된 가속도가 차량과 지주의 운동을 동시에 나타낸다고 보는 기존의 충돌해석 방법 대신 고속촬영 데이터를 이용하여 지주를 차량의 운동과 분리시켜 충돌과정을 단계별로 설명함으로써 감충성능을 갖는 지주설계의 기초를 제시하였다.
국내 주거의 주종인 아파트의 구조형식은 벽식 철근콘크리트조로 경제성 때문에 대부분 고층으로 지어지고 있다. 철근 콘크리트구조 건물을 구체공사비중 상당부분이 거푸집공사에 투입되고 있다. 구체공사의 공기(工期)는 층당 소요일수로 산정할 수 있는데 공사비 절감 및 공기단축을 통한 시공효율상의 향상을 위해서는 지주시스템의 효율적인 전용(轉用)이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 벽식구조 아파트의 현장조사를 토대로, 현재 사용되고 있는 지주시스템 및 바닥슬래브에 대한 응력해석을 수행하고, 이를 분석하여 공기단축의 가능성을 검토하였다.
가변정보판이 설치된 지주 구조물은 차량 운전자들에게 안개, 사고 등에 의한 교통혼잡 및 유지 보수를 위한 차선 통제 등 발생 가능한 위험 사항을 경고해 줌으로서 안전사고예방에 큰 역할을 수행하고 있다. 이러한 지주구조물은 자연풍과 트럭이 하부를 통과하면서 생기는 바람으로 인하여 반복피로하중을 받게 된다. 본 연구에서는 가변정보판이 설치된 지주구조물에 대한 피로성능을 평가하기 위하여, 유한요소해석 프로그램인 GTSTRUDL(2003)을 이용한 구조해석 및 현장시험이 실시되었다. 구조해석 및 현장시험결과를 토대로 본 대상구조물의 안전성 및 피로수명을 검토하였다. 피로성능평가 분석결과 본 대상 구조물은 AASHTO(2001) 교통신호 지주구조물을 위한 설계기준이 제시하고 있는 무한피로 수명을 확보하고 있지 못함을 알 수 있었다. 또한, 본 연구결과를 토대로 AASHTO(2001) 설계기준이 안전 측으로 트러스형 지주구조물에 적용 가능함을 확인할 수 있었다. 본 대상 구조물보다 상대적으로 작은 경간장을 가지는 국내 교통신호 지주구조물을 위한 설계 및 유지보수기준 마련에 본 연구가 매우 유용하게 활용될 것이다.
차량과 충돌 시 분리되지 않는 감충형 슬라이딩 지주는 충돌 초기에 차량과 일체로 되어 강체운동을 한다. 이때 차량의 선형모멘텀이 지주에 전달되면서 차량의 1차 감속을 이루고 이어서 가이드레일 아래에 설치된 Energy-Absorbing Pipe (EAP)가 찌그러지면서 나머지 충돌에너지를 흡수하여 2차 감속을 이룬다. 따라서 EAP는 슬라이딩 지주의 핵심요소이고 그 크기는 지주기초 안에 설치될 수 있어야 한다. 본 논문은 국내 편 지식 표지판에 많이 사용되는 지주와 베이스구조를 합하여 총 507 kg의 무게를 갖는 감충형 슬라이딩 지주에 사용하기 위한 EAP의 개발에 관한 것이다. LS-DYNA프로그램을 이용한 충돌해석을 통하여 EAP구조를 설계하고 실차충돌실험을 통하여 감충성능을 평가하는 과정을 상세히 설명하였다. 본 연구를 통하여 제시된 EAP는 최소 0.9 ton-60 km/h에서 최대 1.3 ton-80 km/h 충돌에 대한 감충성능을 발휘하고 기초길이가 2.7 m 이하로 제약될 때 활용될 수 있다.
기존의 흙막이 공법의 문제점을 보완하고 개선하기 위해서 새로이 고안한 공법이 지주식 흙막이공법이다. 지주식 흙막이 공법은 전면지주와 배면지주를 사항으로 설치하여 일체화시킨 가시설 공법으로, 배면지주의 설치로 인해 전면지주에 작용하는 토압을 효과적으로 분산시켜 가시설의 구조적인 안정성을 증대시킨 공법이다. 본 연구에서는 점토지반의 실내모형실험을 통해 배면지주의 설치 여부와 지주 하부의 고정 조건 등을 달리하여 지주식 흙막이 공법의 역학적 특성을 확인하였다. 실내모형실험결과 배면지주의 설치로 인해 IER 벽체의 수평변위가 효과적으로 감소하는 것으로 분석되었으며, 배면지주의 간격 및 고정 조건에 따른 효과가 분석되었다.
2007년 4월 이전까지 10~15년 동안 규격시설로 운영되어 오던 농가지도형 단동하우스에서의 보강지주 설치효과를 분석하였다. 이전의 연구로 적설하중에 대한 수식 계산을 통해 보강지주 설치 단동하우스의 추가적설심이 제시된 바 있으나 모델이 농가지도형 단동하우스 규격과 상이해 연구 결과를 농가지도형 단동하우스에 그대로 적용하기에 무리가 따랐다. 본 연구에서는 농가지도형 단동하우스를 3차원 강뼈대 구조물로 모델링 하여 보강지주 설치 효과를 분석하였으며 재하시험을 통해 해석결과를 검증하였다. 구조해석 결과, 단동하우스에 보강지주 설치 시 안전적설심은 오히려 줄어드는 것으로 나타났는데 파이프 체결 부에서의 집중 하중으로 지붕도리에 큰 응력이 걸리기 때문으로 보강지주 설치 시에는 지붕도리의 규격도 함께 강화되어야 할 것으로 판단되었다. 지붕도리를 강화하고 보강지주를 3~4m 간격으로 설치할 경우, 안전적설심은 기본모델에서 보다 2배 이상 높아지는 것으로 나타났다. 보강지주 규격별 농가지도형 단동하우스 5종의 안전적설심을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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