• 한국지반공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.103-113
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• 2000

기존의 Terzaghi 압밀이론은 상대적으로 연약토층이 두껍지 않고, 초기함수비가 낮으며 적은 유효응력의 증가가 예상되는 곳에 그 적용이 제한되어 있었다. 그 이유는 Therzaghi 압미이론 자체가 미소변형률과 선형적인 압축성 및 투수성등을 기본적인 가정사항으로 내포하고 있기 때문이다. 이러한 가정사항을 극복하고자 Gibson et al. 은 일차원 비선형 유한 변형률 압밀이론에 관한 엄밀해를 제시하였다. 이 이론은 기존의 많은 가정사항들을 극복하여 실제 현상에 더욱 부합하는 예측을 할 수 있는 장점이 있는 반면, 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계의 도입과 좌표변환 및 현장의 시고이력을 그대로 적용하는데 많은 어려움이 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 이러한 비선형 유한형태를 압밀이론을 이용한 압밀현상 예측을 위하여, 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계에 관한 함수식을 구성하고 이를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 개발 프로그램은 많은 폼과 모듈로 구성되어 있는데, 이러한 각각의 폼과 모듈은 GUI 기능의 극대화를 통해 복잡한 이론에 익숙하지 않은 실무자들이 쉽게 본 이론을 이용할 수 있도록 설계 되었다. 또한 개발프로그램은 다양한 하중단계 및 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계에 관한 회귀분석, 각 유효응력 단계별 상이한 비선형 계수 g와 λ를 적용할 수 있으며, 계산을 위한 전처리과정은 물론 계산된 결과를 위한 다양한 후처리과정이 모두 사용자 위주의 GUI 기능을 충분히 갖도록 설계되었다. 개발 프로그램의 검증을 위하여 실제 현장의 계측자료 및 기존 연구문헌상의 결과와 본 개발 프로그램의 예측결과를 비교.분석하였으며, 다양한 간극비 상태의 비선형 계수가 해석결과에 미치는 영향을 알아보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.513-521
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• 2009

최근 들어 외부 강선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 극한거동 해석시 단면 적합조건을 이용하는 내부 부착 강선과는 다르게 외적 비부착 강선은 부재의 전체거동에 의해서 응력 증 가량이 결정된다. 또한 편향부에서의 미끌림 효과와 강선의 편심 변화 효과 등이 발생하게 된다. 따라서 본 연구는 외 부 강선을 가지는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 보의 거동 특성을 평가하기 위하여 강선량, 긴장력 등을 변수로 하여 정적 휨실험을 수행하여 외부 강선 부재의 휨거동 특성을 얻었다. 실험 결과에 의하면 균열발생 이전의 외부 강선 PSC 부재는 부착 강선 PSC부재와 거동 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 그러나 균열이 발생한 이후의 거동에서는 철근의 항복하중, 극한하중, 강선 응력 등이 외부 강선 부재에서의 값이 부착 강선 부재에 비해서 작게 나타나고 있다. 하중-강 선 변형률 관계에서 보면, 외부 강선 부재들의 경우, 하중 증가에 따른 외부 강선 변형률의 증가량은 초기 긴장력의 크 기 순서와 거의 반대의 순서로 외부 강선의 변형률이 증가한 것으로 나타났으나, 다만 초기 긴장력이 크다할지라도 강 선의 유효응력이 작은 경우의 강선 변형률은 강선의 유효응력이 큰 부재들보다는 다소 작게 증가하고 있는 것으로 나 타났다. 외부 강선 부재의 콘크리트에 발생된 압축 변형률의 크기는 외부 강선의 유효응력 크기 순서와 일치하는 것으 로 나타나, 콘크리트의 압축변형률은 외부 강선의 유효응력에 비례함을 알 수 있다. 실험 결과와 기존의 설계식과 비교 해본 결과, ACI-318에 의한 결과는 긴장력 혹은 유효응력이 차이를 전혀 반영하지 못하고 있고 특히, 그 결과가 실험 결과보다 상당히 작게 나타나, 지나치게 보수적인 것으로 판단된다. 한편 AASHTO 1994는 ACI-318과는 다르게 강선량, 초 기 힘 및 유효응력 등의 변화에 적절하게 영향을 받고 있는 것으로 나타났지만 내부 비부착 강선의 실험 결과를 이용 하여 작성된 이유로 외부 강선 실험 결과보다 지나치게 큰 결과를 유발하고 있는 것으로 평가된다. 이러한 이유로 외 부 강선의 극한응력을 정확하게 예측할 수 있는 새로운 규정이 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.171-181
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• 2013

본 연구에서는 시카고 점토에 대해 실시한 배수 응력 경로 시험결과를 분석하여 경계면 모델의 방사 사상 법칙을 검토하였다. 서로 다른 방향을 가진 총 10개의 응력 경로 시험 결과로부터 얻은 응력-변형률 관계를 분석하여 소성변형률 증분을 계산하였고, 이로부터 응력 경로 진행 중 소성 변형률의 방향을 실험적으로 분석하였다. 불교란 시료의 선행 압밀 항복 응력을 고려하여 이방성 경계면 소성 항복면의 위치를 결정하였다. 투영 원점의 위치를 확인하기 위해 경계 항복면 상에서 가상 응력점을 찾았고 현재 응력점과 연결한 직선을 이용하여 투영 원점의 위치를 파악하였다. 경계면 소성 모델에서 투영 원점은 특정 위치에 고정되지 않으며, 초기 응력점 근처에서 형성된 후 재하 방향에 따라 이동한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.372-378
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• 2005

화강풍화토의 강도와 변형특성을 조사하기 위하여 불포화배수 삼축압축시험을 실시하였다. 주응력방향과 다짐방향을 0, 45, 90도의 세가지 방향성을 갖도록 하였다. 등방압축시 발생하는 압축변형률은 다짐각도에 따라 크게 영향을 받는다. 이차압축시의 변형거동에 관한 시간의존성은 다짐각도와 관계가 없는 것으로 판단되었다. 다짐각도가 압축강도와 변형에 미치는 영향은 특히 낮은 구속압력시에 크다. 다짐각도가 다르다 하더라도 다일러턴시 비율은 다일러턴시로 인한 강도증가와 상관하여 변화한다. 따라서 다짐풍화토는 초기 비등방성 조직을 갖고 있는 모래와 같이 비등방성 역학적 성질을 갖는다고 할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.59-70
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• 2008

도심지 터널의 설계, 시공 그리고 유지관리에 있어서 지반 변위 억제와 변형거동 예측은 중요하다. 국내 외 연구자들은 다양한 수치해석적인 기법과 현장 계측 결과를 이용하여 터널 시공과 관련된 변형거동 예측을 시도하였다. 하지만, 설계물성치의 산정과 지반 모델링 그리고 수치해석기법과 관련된 사용상의 어려움에 의해 아직까지 만족스러운 결과를 얻지는 못하였다. 본 논문은 수치해석적인 기법과 인공신경망을 이용하여 도심지 NATM 터널의 설계 물성치 산정과 변형거동 예측에 관한 방법을 제안하였다. 인공신경망 모델 개발을 위한 학습과 테스트과정은 데이터베이스된 수치해석결과를 이용하였다. 개발된 인공신경망 모델은 입력변수인 지반변위와 결과변수인 설계 물성치 간의 상호관계를 적절히 인식할 수 있다. 수치해석은 지반의 연화거동을 모사할 수 있는 변형률 연화모델을 적용하였다. 사례분석에 있어서 굴착 초기단계의 계측 값을 개발된 인공신경망 모델에 입력하여 설계 물성치를 계산하였으며, 수정된 설계 물성치는 수치해석을 통하여 다음 굴착단계에서의 터널 주변의 지반 변형거동을 예측하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 설계물성치의 정량적인 평가 및 변형거동 예측이 계측이 입수된 초기 굴착단계에서 가능할 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.50-60
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• 2023

BGA(ball grid array)는 높은 집적도와 우수한 방열 성능을 갖고 있어 널리 이용되는 방식의 패키지이다. BGA에서 솔더볼은 패키지와 PCB를 전기적으로 연결하는 중요한 역할을 하므로, 다양한 기계적 하중 하에서 솔더볼의 비탄성 변형을 이해하는 것은 반도체 패키지의 강건설계에 필수적이다. 본 연구에서는 공정 중 PCB의 휨, die와 substrate 간의 열팽창 계수 차이 등으로 인해 소성변형이 발생한 솔더볼의 초기 형상이 비탄성 변형과 파단에 미치는 영향을 유한요소 해석으로 분석하였다. 시뮬레이션 결과, shear와 bending 하중에서 tilted, hourglass 형상 모두 파단이 발생한 반면, compression 하중이 작용하는 경우는 모두 파단이 발생하지 않았다. Shear와 bending 하중에 compression이 각각 결합될 경우, 응력삼축비가 0보다 작은 값으로 유지되어 파단이 억제되었다. 또한 변형에 취약한 요소의 Lagrangian-Green 변형률 텐서를 이용해 비교한 결과, 동일한 하중 조건이라도 솔더볼의 형상에 따라 변형의 양상에 유의미한 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.697-702
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• 1996

원전 배관계통에 LBB를 적용하면 배관파단으로 인한 동적영향(dynamic effect)을 고려하지 않아도 되므로 각종 구조물의 설계가 단순해지고, 배관파단에 대비해 설치하였던 각종 지지구조물들을 제거할 수 있으므로 설계비용 절감 등 경제적 이점을 얻을 수 있다. 본 논문의 목적은 차세대원전 안전주입 및 정지냉각계통 배관에 대해 설계초기단계에서 LBB적용 여부를 판단할 수 있는 배관평가선도를 개발하는 것이다. 이를 위해 먼저 배관재료의 응력-변형률곡선을 사용하여 감지가능한 균열길이를 산출하였으며, 3차원 유한요소해석과 배관재료의 파괴저항곡선을 이용한 균열안정성평가를 수행하여 배관평가선도를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 배관평가선도를 배관설계초기단계에 사용하면 LBB적용여부로 인한 설계변경과정이 불필요하므로 전체공기를 단축할 수 있으며, 특정한 배관계통이 아닌 일반 배관계통에 적용할 수 있으므로 LBB해석회수를 상당히 줄일 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.662-669
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• 2003

최근 들어 콘크리트 구조물의 내구성 및 사용성이 강조되고 있는 추세에서 많은 연구자들이 초기 재령 콘크리트의 거동에 대하여 실험 및 해석적으로 분석하고 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 아직도 초기재령 콘크리트의 거동에 대하여 많은 불확실성이 존재하며 대부분의 실험이 실내 실험에 국한되어 실제 구조물 내에서 발생하는 거동에 대한 분석은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 실제 구조물의 변형 및 열응력 이력의 계측을 통하여 초기재령 콘크리트의 응력 예측에 사용되는 컴플라이언스 함수를 추정하여 제안하였다. 본 연구에서 제안된 컴플라이언스 함수를 재하재령 및 재하기간에 따라 기존의 컴플라이언스 함수와 비교하였으며 기존의 함수는 초기 콘크리트의 변형을 과소평가하는 것으로 나타났다. 또한 제안된 함수를 이용하여 콘크리트의 시간에 따른 응력을 계산하였으며 계산된 응력은 기존의 함수를 이용하여 계산된 응력이 실제 응력을 과대평가하는것과는 달리 계측된 응력과 거의 일치하였다. 따라서 본 연구에서 제안된 컴플라이언스 함수는 초기재령 콘크리트의 시간에 따른 응력을 합리적으로 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.442-446
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• 2009

충전제의 영향을 막기 위해 비보강 NR, BR, SBR 고무 가황물을 원형 변형시켜 노화시킨 후 회복 거동을 비교하였다. 시료는 상온, 50, 70, $90^{\circ}C$에서 10일간 노화시켰다. 측정 시간이 증가함에 따라 회복률은 증가하였다. 노화 후 측정 시간에 따른 회복률의 변화로부터 1.0 초 미만의 순간회복률을 구하였다. 상온 노화에서는 노화 기간이 짧아 고무 간의 회복률 차이가 거의 나타나지 않았다. 하지만 50, 70, $90^{\circ}C$에서의 가속 노화 실험 결과에서는 각 고무 간의 회복률 차이가 뚜렷하게 나타났다. BR의 회복률이 가장 우수하였고, SBR의 회복률이 가장 적었다. 그러나 $90^{\circ}C$ 가속 노화 에서는 NR의 회복률이 BR보다 높게 나타났다. 노화 온도가 높아 질수록 초기 회복률이 감소하였으며, 그 감소 폭은 SBR이 가장 크게 나타났다. 실험 결과는 고무의 반발 특성과 노화에 의한 가교밀도 변화로 설명하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.105-116
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• 2010

지표면 침하량, 지반거동 그리고 터널변위에 대한 평가는 미고결 저토피 도심지터널의 설계에서 주요한 인자가 된다. 이와 같은 터널에서 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 소성항복이 시작된 후 최대 전단변형률증분과 함께 전단 탄성계수과 강도 정수의 저하를 고려할 수 있는 비선형 모델방법을 통하여 터널 변형거동에 끼치는 주요 설계인자의 효과에 대해 수치해석적 매개변수를 통해 분석하였다. 수치해석적 매개변수에 있어서 강도정수의 감소와 전단변형률의 증분, 초기지중응력, 점착력 그리고 숏크리트의 두께를 고려하여 수행하였다.