• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.128-138
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• 2022

본 연구에서는 원심성형으로 제작된 100MPa이상의 초고강도 콘크리트 각형보를 피암터널의 상부구조로 적용하기 위해 원심성형 보를 부모멘트 영역인 하부구조와 일체화시킨 우각부 단면에 대한 구조적인 안전성을 검증하는 것을 목적으로 실물크기의 시험체를 제작하고 하중재하시험 및 해석연구를 수행하였다. 피암터널 표준모델에 대해 시방규정에 의한 하중조합으로 설계하였을 때 상부슬래브 단부의 우각부에 최대 모멘트가 발생하는 것과 같은 효과를 기대하기 위하여 수정된 캔틸레버 형식의 구조모형 시험체를 제작하여 우각부 고정연결방법에 대한 성능과 최적연결시공법을 도출하기 위한 연구가 수행되었다. 실험결과, 개발된 고정연결장치는 형상과 연결방식에 상관없이 모두 안정적인 휨 거동을 나타내었다. 또한, 시험체는 파괴시까지 고정연결장치에 의해 연결된 원심성형 PSC 각형보와 상부슬래브가 일체 거동을 하는 것으로 나타나 고정연결장치의 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다. FEM 해석에 따른 우각부 해석모델의 거동은 재하실험과 비교하여 강성이 미소하게 나타났으나 전체적인 거동이 거의 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발한 원심성형 각형보와 벽체간의 우각부 연결부를 시공함에 있어 구조적으로 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.21-29
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• 2023

본 연구에서는 FCM 공법에서 교각과 캔틸레버 세그먼트의 임시고정을 위하여 주로 적용하고 있는 "내부 프리스트레싱 긴장재에 의한 임시 고정시스템(Stiching System)"에서 강봉의 응력특성을 분석하였다. 본 시스템에서 강봉은 교각과 PSC BOX를 내부에서 연결하여 인장 및 장착하므로 초기 긴장력의 변화 추이를 확인하기 어려웠다. 따라서, 강봉에 부착하여 강봉의 미세 길이변화를 측정할 수 있는 FBG센서를 활용하여 각 세그먼트 완료 전후에 계측 및 분석을 수행하였다. 분석 결과 캔틸레버 세그먼트 완료까지 발생한 강봉의 최대 연직 수축량의 75% ~ 90%가 강봉의 정착 ~ 1세그먼트에서 발생되었고, 이때 도입 긴장력의 최대 손실은 39%로 나타났다. 이와 같은 강봉의 정착 ~ 1세그먼트 완료까지의 긴장력의 과대 손실은 강봉 정착 중 시공의 정밀도 향상과 1세그먼트의 완료 이후 캔틸레버 세그먼트의 전도에 대한 안정성 확보를 위하여 재 긴장이 필요함을 의미한다. 2 ~ 마지막 세그먼트에서는 강봉의 응력이 완만하게 감소하였고 하절기에는 주두부 콘크리트의 연직방향 체적 증가에 상응한 강봉의 길이 증가로 인하여 응력의 감소가 일부 회복되는 경향을 보여 2~마지막 세그먼트에서는 대기 온도에 따른 강봉의 길이변화가 응력변화의 지배적인 요인인 것으로 판단된다. 강봉의 길이변화와 달리 강봉의 릴랙세이션에 의한 응력이완은 1.2 ~ 2.7%로서 매우 작은 비율로 나타났고, 강봉의 온도응력에 상응하는 반대방향 응력(강봉의 상하부 고정, 강봉과 콘크리트의 열팽창계수가 상이한 영향으로 발생)으로 대부분 상쇄되었다. 따라서, 강봉 정착 시기 조절 등 강봉의 내부응력 향상을 위한 방안을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.605-615
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• 2005

수평하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 기둥의 축력과 변형능력의 관계를 조사하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 36개 기둥으로 구성된 실험 시리즈는 일정 축하중과 수평하중 하에서 반복실험을 실시하였다. 반복 수평하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 축하중을 보증내력 한계축력이라고 규정하였으며, 해석 모델은 수평하중을 받는 캔틸레버 기둥을 모델화하였다. 반복 횡하중을 받는 기둥의 축하중을 누적보증내력 한계축력이라고 정의하였다. 본 연구의 목적은 주어진 동일부재각에 부합하는 축력과 수평하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 보증내력 한계축력을 연구하기 위한 것이며, 두 번째는 콘크리트 충전강관 기둥의 누적보증내력 한계축력과 보증내력 한계축력의 비교가 본 연구의 목적이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권4호
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• pp.125-131
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• 2018

A precision tribometer consisting of a cantilever was designed to measure frictional forces in the micro-Newton range. As frictional forces are measured based on the bending of the cantilever, vibration of the cantilever is the most significant factor affecting the quality of the friction measurement. Therefore, improved design of the tribometer with double cantilevers and a connecting plate that united the two cantilevers mechanically was suggested. For the verification of the modified design of the tribometer, numerical analysis and experiments were conducted. Examination using the finite element method revealed that the tribometer with a double cantilever and a connecting plate exhibited faster damping characteristics than the tribometer with a single cantilever. In the experiment, effectiveness of the double cantilever and connecting plate for vibration reduction was also confirmed. Vibration of the tribometer with double cantilever decreased eight times faster than that of the tribometer with a single cantilever. The faster damping of the double cantilever design is attributed to the mechanical interaction at the contacting surfaces between the cantilever and the connecting plate. Tribotesting using the tribometer with a single cantilever resulted in random fluctuation of frictional forces due to the stick-slip behavior. However, using the tribometer with a double cantilever and connecting plate for the tribotest gave relatively uniform and steady measurement of frictional forces. Increased stiffness owing to using a double cantilever and mechanical damping of the connecting plate were responsible for the stable friction signal.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.49-52
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• 2008

목재자원을 효율적으로 활용하기 위한 목적으로 개발된 공학목재는 기존에 구조용으로 사용되어 오던 목재제품에 비해 강도가 높으면서도 안정적인 장점을 가지고 있다. 또한 설계 상세에 따라 부재를 주문 제작이 가능하며, 대규모 건축물에도 주요 구조체로 사용되어져 오고 있다. 장 스팬이 요구되는 재료로 구조용 집성재나 목재 I형장선, 단판적층재(LVL) 등을 활용하여 사용되고 있다. 본 프로젝트는 공학목재 중에서 집성재 및 막재를 이용한 구조 시스템으로, 강원도 뿌리기념관 공원공사 중 "야외무대 지붕공사"로 구조 재료, 구조설계 및 시공에 관한 내용으로 구성되어 있다. 지붕 구조재는 PVF/PFLT(테드라 필름코팅) 소재의 막이 사용되었다. 기둥 및 경사 부재는 강재(SS400)를 사용하였고, 캔틸레버 보 부재는 비대칭 구성 집성재(10S-28B)를 이용하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.13-16
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• 2008

전단경간-깊이의 비가 1을 넘지 않는 캔틸레버로서 응력교란구역을 형성하는 내민받침은 보에 의해 전달되는 수직하중과 지지하고 있는 부재의 수축, 온도 변형, 크리프 변형에 의해 전달되는 수평 하중에 저항하는 부재이다. 최근, 고강도 콘크리트의 사용이 증가하고 있고, 철근 콘크리트 구조물의 부식에 대한 관심이 높아지면서 고성능의 보강재를 콘크리트 부재에 전략적으로 적용하는 하이브리드 보강기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 강섬유 및 헤디드 바를 활용한 하이브리드 보강 기법을 내민받침에 적용하고자 섬유보강 고강도 콘크리트 내민받침을 제작하고 구조실험을 실시하였다. 강섬유의 혼입, 강섬유 혼입률의 증가에 따라 고강도 콘크리트 내민받침의 내하력, 강성, 연성은 증가하는 것으로 나타났고, 최대 균열폭은 감소하였다. 또한, 횡방향 철근에 용접하여 주인장 타이 철근을 정착한 내민받침 보다 헤디드 바를 주인장 타이 철근으로 사용한 내민받침이 더 높은 내하력, 강성, 연성을 보였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권6호
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• pp.583-591
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• 2011

구조물에서 발생하는 동적변위를 정확하게 취득하는 것은 토목구조물의 안전성을 평가하기 위한 필수적인 사항이다. 본 연구에서는 구조물에 발생하는 변위를 가장 정확하게 측정할 수 있는 RTK-GPS/가속도계 통합방법에 대한 비교와 분석을 수행하였다. 이를 위하여 가속도 자료로부터 동적 변위를 계산할 때에 사용할 수 있는 주요한 2가지 방법을 비교하였고, RTK-GPS로 측정한 변위와 가속도계로 측정한 변위를 통합하여 동적 변위와 정적, 준정적 변위를 모두 측정할 때에 사용할 수 있는 통합계산 방법들을 비교하였다. 엄밀한 비교를 위하여 캔틸레버 보를 제작하고 다양한 종류의 변위를 발생시킨 후 비교 대상 방법별로 이에 대한 측정 정확도를 평가하되 평가의 기준으로 LVDT 측정값을 사용함으로써 정확한 평가가 이루어지도록 하였다. 연구의 결과, 가속도 자료를 FIR 대역필터로 필터링 하고 이중적분하여 변위를 계산하는 방법이 가속도계를 이용한 동적변위 측정에 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 동적변위와 정적변위, 준정적 변위를 종합적으로 측정하기 위한 RTK-GPS/가속도계 통합계산 방법으로는 대역별 변위 추출에 의한 통합 방법이 적합한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.331-340
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• 2010

적응적 hp-세분화 기법과 그 기법의 효과적인 구성방법을 포함한 새로운 적응적 유한요소 알고리즘의 기초이론 및 적용이 이 연구를 통해 제시되었다. 적응적 hp-세분화 기초의 유한요소기법은 적분형 르장드르 형상함수와 요소별로 불균등한차수의 분배 및 비정형적인 절점연결과 관련된 연속조건을 만족시킬 수 있는 제약조건을 필요로 한다. 따라서 요소간의 접합부분에서 적응적 hp-유한요소망의 연속성이 중요한 문제로 대두된다. 이러한 문제를 요소경계에 연속성 제약조건을 절점연결 사상행렬을 적용하여 해결하였다. 또한, 적분형 르장드르 형상함수의 계층성질을 이용하여 제시된 알고리즘의 효율적 정식화 방안을 제시하였다. 간단한 캔틸레버문제가 h-세분화, p-세분화 그리고 hp-세분화 방법에 의해 계산되었다. hp-세분화의 결과는 다른 방식의 세분화에 비해 보다 빠른 수렴성을 보여 주는 것이 확인되었다. 그러므로 제시된 hp-세분화 알고리즘은 실제문제에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.287-298
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• 2001

본 논문에서는 클러스터 시스템을 이용하여 프리스트레스트 콘크리트 프레임의 병렬 비선형해석이 가능한 해석수단을 제시하였다. Win 98 및 Linux 운영체제 하의 PC 및 Ethernet을 활용하여 저가의 클러스터 시스템을 구축하였고 메시지 전송을 위하여 MPI를 사용하였다. 비선형해석에 있어 해석시간의 대부분을 차지하는 반복계산과정 중 병렬계산에 의한 효율이 높은 접선강도매트릭스의 형성 및 요소응력계산, 재료상태 결정, 부재파괴 검토, 불평형하중 계산과정에 대한 병렬계산 알고리즘을 메시지 전송방식을 이용하여 제시하고 클러스터 시스템 상에서 구현했다. 캔틸레버 보와 PSC 거더교를 대상으로 클러스터 컴퓨팅을 이용한 비 선형해석을 수행한 결과 노트가 4개일 경우의 성능향상은 고려한 비선형형성 및 문제의 크기에 따라 다르나 Win98 환경에서 최소 2.46배에서 최대 3.18배로 나타났고 Linux 환경에서 최소 3.16배에서 최대 3.74배로 나타났으며 통신환경의 개선에 따라 증대될 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.134-144
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• 2007

본 연구에서는 구조물의 모니터링 시스템을 위하여 최근에 급속하게 발전하는 스마트 센서 기술을 이용하여 스마트 센서 장치를 개발하였고 다양한 실험을 통하여 개발한 스마트 센서의 기본적 성능 평가와 모형 구조물을 이용한 손상 검출 실험을 실시하였다. 본 논문은 Part 1로써 스마트 센서의 개발과 성능 평가에 관한 것이고 Part 2에서는 스마트 센서를 이용한 손상 검출 결과를 유선 계측 시스템을 이용한 실험결과와 비교하였다. 스마트 센서는 고 출력의 무선 모뎀과 고 성능 MEMS 센서, AVR 마이크로컨트롤러를 이용하여 개발하였으며 센서의 제어와 운영을 위한 임베디드 프로그램을 개발하였다. 스마트 센서의 성능을 검증하기 위하여 민감도와 분해능 분석 실험과 캔틸레버 보와 가진기를 이용한 데이터 획득 실험, 실 구조물을 이용한 현장 적용 실험을 실시하였다. 실험 결과, 개발한 스마트 센서의 성능에 대한 만족스런 결과를 얻었다.