• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.213-221
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• 2008

석조 건축물 문화재에 대한 안전 진단은 건축 문화재의 유형별로 각각 다른 기준 및 진단 방법들이 적용되어야 한다. 하지만, 현재까지 석조 건축물에 대한 안전진단을 위해 어떤 항목을 조사하고 어떤 방법으로 진단하여야 하는 것에 대한 방안들이 정립되어 있지 않다. 석조 건조물에 대한 체계적인 보존방안을 위해서는 자중 구조적 결함 자연재해 같은 여러 가지 요인들을 고려해야 한다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 전산해석을 통해 현재 상태의 진전사지 삼층석탑의 자중 및 기울기를 측정하였다. 또한, 석탑의 기울기변화가 자중에 의해 탑의 처짐량 및 탑 내부에 발생하는 응력들에 어떻게 작용하는지에 대한 연구되어졌다. 마지막으로, 석탑의 기울기변화에 의한 안전진단기준이 제시되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.62-69
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• 2023

본 연구에서는 제강 슬래그 (fine steel slag aggregates, FSSAs) 혼입량에 따른 스마트 보수재료 (smart repair materials, SRMs)의 전기역학적 거동을 조사하였다. SRMs는 보수 품질을 스스로 진단하고 보수 부위의 손상을 자체적으로 감지할 수 있다. FSSAs는 SRMs에 모래 중량 대비 0% (FSSA00), 25% (FSSA25), 그리고 50% (FSSA50) 치환되어 혼입되었다. SRMs의 전기저항률은 일반적으로 압축 응력이 증가함에 따라 감소하였다: 재령 7시간 기준 FSSA25의 전기저항률은 압축 응력이 0에서 22.57 MPa로 증가함에 따라 78.16에서 63.68 kΩ-cm으로 감소하였다. FSSAs의 모래 중량 대비 치환율이 0%에서 25%로 증가함에 따라 재령 7시간 기준 응력 민감도 (stress sensitivity coefficient, SSC)는 매트릭스 내 부분적인 전도성 경로 수의 증가로 인해 0.471에서 0.828 %/MPa로 증가하였다. 하지만, 치환율이 50%까지 증가함에 따라 부분적인 전도성 경로들의 일부가 연속적인 전도성 경로로 변화하여 SSC는 0.828에서 0.649 %/MPa로 감소하였다. SRMs는 보수 부위의 전기저항률만을 측정하는 것으로 보수 품질을 진단하고 보수 부위의 추가 손상을 스스로 감지할 수 있을 뿐만 아니라 구조물의 역학적 성능을 빠르게 회복시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.207-216
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• 2005

CFS로 둘러싸서 외부에서 구속하는 방법은 정적 혹은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥을 보강하는데 매우 효과적이다. 이러한 CFS 보강법의 신뢰성 있고 경제적인 설계를 위해서는 정확한 CFS 구속콘크리트의 응력-변형률 모델이 필요하게 된다. 본 연구에서는 사각단면을 갖는 단주 RC 기둥에 대해서 일축압축 실험을 실시하였다. CFS 면적비와 띠철근 면적비가 CFS로 구속된 콘크리트의 응력-변형률관계에 대한 구속 효과를 평가하기 위한 실험변수로서 고려되었다. 실험결과를 기초로 CFS로 구속된 콘크리트에 대한 새로운 응력-변형률 모델을 제안하였다. 제안 모델에서는 파괴 시 CFS에 발생하는 변형률을 계산하기 위한 방법이 검토되었으며 적절하게 고려되었다. 그 결과, 제안모델은 실험결과를 정확하게 예측하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.53-60
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• 2019

이산화탄소 농도가 높은 도심지의 경우 탄산화로 인한 철근부식이 발생하기 쉬우며 이는 콘크리트 구조물의 내구수명을 감소시킨다. 콘크리트 구조물의 경우 다양한 구속조건을 가지며 항상 외부의 재하하중을 받고 있다. 도입된 응력수준은 이산화탄소와 같은 유해인자의 확산을 변화시키며 탄산화 깊이의 변동성을 야기한다. 본 연구에서는 응력재하수준에 따른 탄산화 변동성을 정량화하였으며, 이를 이용하여 탄산화 예측식을 도출하였다. 내구성 설계인자인 피복두께, 이산화탄소 확산계수, 탄산화 반응 수화물, 그리고 외부 이산화탄소 농도를 확률변수로 정의하였으며, MCS을 통하여 영향인자의 변동성에 따른 내구수명을 도출하였다. 또한 응력수준에 따라 변화하는 내구수명을 도출하였으며, 이를 결정론적인 방법의 결과와 비교하였다. 피복두께 및 내부 수화물 생성이 내구수명 변동성에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 응력수준을 고려한 내구수명평가는 유지관리 우선순위 설정에 합리적으로 적용할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.185-191
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• 2003

본 연구에서는 해석적 검토를 수행하여 합성구조물의 열적응답을 예측하고 발생가능한 문제점을 고찰함으로써 합성형구조 실 시공시 효율적인 자료를 제공토록 하였다. 복합구조의 적용에 의한 콘크리트 단면의 감소는 동일한 구성재료와 타설온도를 적용할 경우 최대온도의 발현량을 감소시키는 효과는 거의 없지만, 중앙부와 표면부의 온도차는 크게 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다. 한편, 복합구조의 적용은 콘크리트 구조물의 단면감소를 유발하고, 감소율이 상대적으로 큰 단면에서 기설 콘크리트 구조물에 의한 구속작용으로 인장강도를 초과하는 인장응력이 발생된다. 이러한 응력은 Steel Box와 콘크리트 접촉면의 모서리부에 집중되는 것으로 판단된다. 이와같은 구속작용과 응력집중 현상은 복합구조 적용에 따른 온도차 감소효과를 상쇄시키는 것으로 판단된다. 따라서, 복합구조 적용시 이러한 문제점과 관련된 인자들과 단면 등을 고려한 해석적 검토를 통하여 온도응답 및 적절한 대책이 요구된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.9-17
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• 2012

선행연구에서는 강도이론을 바탕으로 영향인자들을 반영한 해석단면에 대해 허용압축응력($Kf_{ci}$)을 해석하였고, 해석결과를 바탕으로 허용압축응력산정식을 제안하였다. 이전 연구에 대한 일련의 연구로서, 본 연구에서는 서로 다른 편심비(e/h)를 갖는 프리텐션 보 부재에 대한 프리스트레스 도입 실험을 수행하였다. 실험결과를 토대로 제안식을 검증한 결과 낮은 e/h를 갖는 프리텐션 부재의 경우, ACI318-08 및 EC2-02의 설계기준이 $Kf_{ci}$를 비안전측으로 결정하고 있음을 확인하였다. 또한 높은 e/h를 갖는 프리텐션 부재의 경우 현행의 설계기준은 $Kf_{ci}$를 과도하게 안전측으로 제안하고 있다. 이에 비해 제안식은 e/h에 따른 $Kf_{ci}$를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.54-62
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• 2019

본 논문에서는 압축파괴에너지를 이용하여 고강도 구속콘크리트에 대한 응력-변형률 모델을 제안하였다. 참고문헌[5]에서 저자가 실시한 압축실험에는 변형률 게이지를 부착한 아크릴 막대를 실험체의 중앙부에 매립하여 압축부재의 국부 변형률 측정을 시도하였다. 이 아크릴 막대를 이용한 국부 변형률 측정은 매우 효과적인 것으로 나타났다. 압축파괴영역길이는 아크릴 막대로부터 측정된 국부 변형률 분포에 기초하여 정의되었다. 구체적으로, 구속콘크리트의 국소파괴영역길이는 압축강도 발현시의 변형률 ${\varepsilon}_{cc}$의 2배 이상 변형률이 증가하는 영역으로 정의하였다. 또한, 동일한 횡구속압을 받는 압축부재에 흡수된 에너지양은 부재의 형상이나 크기에 관계없이 일정하다는 가정에서 압축 파괴에너지를 도입한 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 모델은 본 연구의 실험결과뿐만 아니라 타 연구자들의 실험결과를 대체적으로 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.222-229
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• 2022

외부 긴장재를 사용하는 PSC I 보는 외부긴장재의 복합 거동으로 해석적인 예측이 어렵다. 이러한 점을 고려하여 단면 보강용 외부 긴장강선의 사용으로 인한 휨 성능을 검증하고, 하중으로 인한 외부 강선의 응력증가량 식을 제안하여 식의 검토를 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 검증을 위해 외부 강선의 유·무에 따른 두 개의 실험체를 제작하여 정적 하중 재하실험을 실시하였다. 실험의 연구 데이터를 비교 분석한 결과, 단면 보강용 외부 긴장강선의 사용으로 인하여 휨 성능이 증가하였다. 또한, 제안한 외부 강선의 응력증가량식을 사용하여 휨 강도를 산정한 결과값과 실험적 데이터를 비교한 결과 두 값이 거의 일치하였다. 결과적으로 단면 보강용 외부 긴장 강선으로 보강한 PSC I 보 휨 성능의 향상을 입증하였고, 제안된 응력증가량 식이 타당하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.171-180
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• 2007

처짐, 응력 및 휨강도 한계상태에 대한 PSSC(prestressed steel and concrete)거더의 신뢰도해석을 수행한다. PSSC 거더는 시공비용과 형하공간의 확보 면에서 지간 40m이상인 교량에 적용하는데 커다란 장점을 가지고 있는 형식이다. 이 논문에서는 다양한 지간, 단면 및 설계 응력수준을 가지는 PSSC 거더를 설계하여 중앙점 처짐, 응력 및 단면 휨모멘트 해석을 수행하고, 각각에 대한 한계상태를 가정한 후, Monte-Carlo 시뮬레이션과 Rackwitz-Fiessler 방법을 이용하여 신뢰도지수를 구한다. 결과를 분석하면 PSSC 거더에 대한 처짐한계상태는 응력한계상태보다 적절하게 큰 신뢰도지수 값을 보이며, 휨강도에 대한 신뢰도지수가 매우 큼을 알 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.108-116
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• 2014

강교의 정확한 피로균열의 발생원인 또는 교량의 피로안전성을 검토하기 위해서는 적합한 응력이력 측정이 요구된다. 그러나 실제 현장에서의 응력이력 측정은 현장 여건과 경제성, 작업성 등의 이유로 1개소의 스트레인게이지를 설치하여 계측을 실시한다. 이는 특정 구조물의 실제 치수와 게이지 길이 용접부 응력집중 등의 영향을 고려하지 못하고, 구조 모델링을 통한 응력해석에도 많은 어려움이 있다. 그러므로 본 연구에서는 용접단부에 다수의 게이지 설치, 최소 길이 게이지 사용, 설치 위치 등의 개선된 방법을 적용하여 용접단부와 스트레인게이지 설치 거리에 따른 변형률 진폭에 대한 상관식을 도출하고 국제용접협회 (IIW)의 제안식과 비교하였다. 또한 적합한 피로등급 상세범주 선정을 통해 공용중인 교량의 피로손상도 평가 및 잔존수명을 예측하고 분석하였다. 그 결과 피로균열 발생빈도가 높은 부재파악, 용접 단부와 게이지 설치 거리에 따른 변형률의 정량적 파악으로 정확한 피로손상도 평가 및 잔존수명 예측이 가능하므로 향후 교량의 응력이력 계측 시 개선된 방법을 적용해야 할 것이다.