• 제목/요약/키워드: 타원형 구조물

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변형에 의한 패턴변화를 활용한 음의 포아송비 다공성 구조 (Porous Structures with Negative Poisson's Ratio using Pattern Transformation Triggered by Deformation)

  • 오명훈;최명진;변태욱;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.275-282
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    • 2017
  • 본 논문에서는 변형에 의해 유발된 패턴변화(pattern transformation)에 기반하여 압축(compression)과 인장(tension) 하중 모두에서 음의 포아송 비(negative poisson's ratio)를 나타내는 다공성(porous) 구조를 제안한다. 기존에 개발된 원형 구멍을 이용한 구조는 연결선(ligament)의 회전 모멘트 부족으로 인해 인장 시 양의 포아송 비를 나타내는 한계점이 있었으며, 타원형 구멍을 이용한 구조는 응력집중 현상으로 인하여 내구성(durability)이 약한 문제점이 있었다. 이에 본 연구에서는 휘어진 연결선의 배열을 통하여 인장하중 하에서의 회전 모멘트를 증가시키는 동시에 응력집중 현상을 완화하고 변형에너지(strain energy)를 구조물 전반에서 고르게 흡수하도록 설계하였다. 이를 통해 10%의 공칭 변형률(nominal strain) 범위 내의 압축과 인장 모두에서 음의 포아송 비를 가지며, 기존 모델에 비하여 강성(stiffness)과 내구성이 개선된 구조를 개발하였다. 비선형 유한요소해석을 통하여 기존 타원형 구멍 모델과의 비교를 수행하였으며 제안된 모델이 구조의 강성과 내구성 측면에서 현저히 개선됨을 확인하였다.

외부부착형 BCM공법으로 보강된 철근콘크리트 기둥의 내진보강 (Seismic Retrofitting of Existing Reinforced Concrete Columns Using Binding Column Method)

  • 허무원;박태원;이상현;박현수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.119-126
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    • 2022
  • 본 연구는 내진설계가 되어 있지 않은 필로티 건축물의 부족한 횡력을 보강할 수 있는 외부부착형 내진보강공법(Binding Column Method, BCM)을 제안하였다. 또한, 제안된 내진보강공법을 대상으로 보강실험체 4개, 기준 실험체 1개를 제작하여 반복가력 실험을 통하여 보강 전·후의 내진성능향상 효과를 검토하였다. 실험 결과, 기준 실험체(SC1)는 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, BCM 공법을 적용한 실험체(SC2, SC3, SC4, SC5)는 강도 및 강성의 증가와 함께 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 간격이 좁고 토크가 크며, L자형 강판의 두께가 두꺼울수록 보강효과가 향상됨을 알 수 있다. BCM공법 중 전단보강간격이 작고, 조임력 값이 크며, 연결철물이 두꺼운 SC4실험체가 가장 뛰어난 내진성능보강 효과를 나타내었다.

파향선 좌표계에 의한 해암구조물 주변에서의 파랑변형 모형 (Wave Deformation Model in Orthogonal Curvilinear Coordinate System around the Coastal Structure)

  • 이동수;이종섭;장선덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.22-30
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    • 1989
  • 파랑은 천해역을 진행하면서 천수효과에 의한 굴절 및 구조물에 의한 회절, 흐름의 영향, 반사등에 의한 변형을 일으킨다. 굴절 및 회절에 의한 파랑변형을 예측하기 위하여 흐름이 고려된 비정상 상태의 Kirby(1986a)의 식을 이용하여 회절이 고려된 기초방정식을 유도하고, 좌표계를 파향선식에 의한 직교곡선 좌표계로 변환한 후 양해법으로 반복계산을 행하여 해를 구하는 수치 모형을 개발하였다. 수치 모형의 적용성을 검토하기 위하여 다음과 같은 조건에서 계산하였으며, 기존의 계산결과 및 실험결과와 비교 검토하였다. 1) 일정 수심상에서 원형 천퇴 주변의 파랑변형 2) 사면상에서 타원형 천퇴 주변의 파랑변형 3) 사면상에서 파랑이 입사각을 갖고 입사할 경우 구조물 주변의 파랑변형 본 모형의 수치해를 검토한 결과 기존의 연구결과와 잘 일치하였다.

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쌀 배유세포 전분복합체와 단백질체의 미세구조 (Ultrastructure of Compound Starch Granules and Protein Bodies of Starchy Endosperm Cell in Rice)

  • 장병수;이수정;김성곤
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권5호
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    • pp.379-383
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    • 1996
  • 조생종 쌀인 오대벼 품종을 대상으로 종자의 배유세포에 있는 전분복합체와 단백질체의 외부형태 및 미세 구조의 특징을 광학현미경과 전자현미경으로 관찰하였다. 배유세포는 긴 막대모양으로 세로 단면이 장방형 또는 마름모형을 하고 있고, 세포벽은 $0.5\;{\mu}m$의 두께로 균질한 막상 구조물로 이루어져 있다. 또한, 세포내에는 구형 또는 타원형의 전분복합체가 치밀하게 채워져 있으며, 직경이 $18{\sim}25\;{\mu}m$로 다양한 크기로 존재하였다. 전분복합체는 12면체 또는 14면체의 중앙 전분과립을 중심으로 약 $5\;{\mu}m$ 크기의 전분과립들이 동심원상으로 2 내지 3층으로 형성되어 있다. 배유세포에서 단백질체는 호분층에서 보다 아주 드물게 관찰되었지만, 전분복합체의 주변에 인립하여 산재하고 있다. 단백질체는 직경이 약 $3\;{\mu}m$로 구형 또는 난원형의 형태를 하고 있으며 미세구조적으로 중심부는 전자밀도가 높게, 한계막의 주변부는 비교적 전자밀도가 낮게 관찰되었다.

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Xiphophorus maculatus의 정자형성과정에 관한 미세구조 (An Ultrastructural Study on the Spermatogenesis of Xiphophorus maculatus)

  • 김동희;류동석;등영건
    • Applied Microscopy
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    • 제33권4호
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    • pp.267-274
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    • 2003
  • 난태생 어류인 성숙한 Xiphophorus maculatus의 정소를 적출하여 정자형성과정과 정자의 미세구조를 전자현미경으로 관찰하였다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어지며, 각 정소낭 내에 동일한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 정원세포는 타원형으로 핵 내에 뚜렷한 인을 보유하고 있었고 세포질에는 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 인은 발달되어 있지 않았으며, 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작았고 염색질의 응축은 핵막 쪽에서 뚜렷하여 전자밀도가 높았으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자완성과정 중기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었으며 핵은 구형을 이루고 있었다. 완전히 성숙한 정자의 두부형태는 장원추형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2구조를 이루고 있었다. 또한 정자의 꼬리 끝에는 고리형태의 구조물 보유하고 있었다.

한국 서해안 서해낙지 (Octopus minor)의 정자 완성에 관한 미세구조 I (Fine Structure on the Spermiogenesis of Octopus minor on the Western Coast of Korea I)

  • 장남섭;김상원;한종민
    • Applied Microscopy
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    • 제31권3호
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    • pp.223-233
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    • 2001
  • 우리나라 서해안에서 채집된 서해낙지(Octopus minor)의 정자 완성과정을 전자현미경을 통해 관찰한 결과 다음과 같았다. 서해낙지의 정자 완성 과정은 초기 중기 후기 정세포 그리고 성숙정자 등 4단계로 나눌 수 있었다. 초기 정세포는 구형의 세포로서 전자밀도가 낮아 밝게 보였으며 핵의 상단부 골지체로부터 형성된 첨체는 전자밀도가 높아서 어둡게 관찰되었다. 핵의 하단 근위 중심소체에서 유도된 것으로 보이는 extra-nuclear rod(enr)는 처음에는 구형에서 타원형으로 변모되면서 핵의 상단부위까지 신장되었으며, 원위중심소체로부터는 축삭이 형성되는 모습도 관찰되었다. 핵막 주위에서 많은 수의 미세소관으로 형성된 만췌트(manchette)도 관찰되었다. 중기 정세포는 핵내 염색질이 가는 실모양으로 응축 되었고, 이 시기에서도 만췌트가 핵막의 주위에서 관찰되었다. 특히 구형의 첨체는 긴 타원형으로 변모되면서 많은 수의 가로무늬를 형성하였고 전자밀도는 중등도로 나타났다. 후기 정세포는 핵내 염색질이 굵고 짧게 응축되었고, 중편에서는 미토콘드리아가 축삭을 감싸고 있는 mitochondrial sleeve를 형성하였다. 축삭은 전형적인 9+2 구조를 보였으며 축삭 주위에서는 9개의 금은 섬유(coarse fibres)도 관찰되었다. 성숙정자의 첨체 내강에서도 가로무늬가 관찰되었는데 특이하게도 가로무늬 사이에서 일정한 간격의 돌기물들이 관찰되었다. 성숙정자의 전체 길이는 약 $390{\mu}m$였으며 첨체는 나선형으로 꼬여 있었으나 머리부위는 꼬여 있지 않고 바나나 모양으로 약간 휘어져 있었다. 또한 정자의 중편에는 $11\sim12$개의 미토콘드리아가 굵은 섬유들을 둘러싸고 있었으며, 이 금은 섬유들은 꼬리의 주편 (main piece)까지만 연결되고 단편 (end piece)에서는 9+2구조의 축삭만이 관찰되었다.

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상부 응력이 수평 압밀 그라우팅 구근 형상에 미치는 영향: 2차원 축소 모형 실험 연구 (Effect of Overburden Stress on Bulb Shapes of Horizontal Compaction Grout in Loose Sand: 2D-scaled Experimental Study)

  • 주현우;백승훈;권태혁;한진태;이주형;유완규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권12호
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    • pp.107-116
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    • 2020
  • 압밀 그라우팅 공법은 액상화 취약 느슨한 사질토 지반의 보강에 널리 사용되고 있다. 특히 기존에 상부 구조물이 있는 지반의 경우, 압밀 그라우팅 수직 주입이 불가능하여, 수평 주입이 대안으로 제시되고 있는 상황이다. 현재 대부분 이론과 실험은 압밀 그라우팅의 수직 주입 공법을 다루고 있는 반면, 수평 압밀 그라우팅 공법에 대한 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 수평 압밀 그라우팅 공법에 대한 실내 2차원 실험을 통해 상부 구조물이나 주입 심도를 대변하는 상부 응력에 따른 그라우트 구근 형상과 팽창 방향을 분석하였다. 그 결과 그라우트 구근의 단면은 응력 이방성과 느슨함의 정도에 따라 주로 타원형으로 팽창함을 발견하였다. 특히, 낮은 상부 응력과 낮은 상대 밀도의 조건에 수평축이 긴 타원형으로 수평 방향으로 발달하였고, 상부 응력과 상대 밀도가 증가함에 따라 그 형상이 원형에 가까워지고 수직 방향으로 팽창하였다. 본 연구를 통해 수평 압밀 그라우팅 공법의 구근 팽창에 대한 이해가 높아지고 나아가 보다 정확하고 효율적인 현장 시공 설계가 가능할 것으로 기대된다.

더블 I형 감쇠장치로 보강한 비내진 RC 골조의 내진성능 평가 (Seismic Capacity of Non-seismic Designed RC Framed Building Retrofitted by Double I-type Metallic Damper)

  • 허무원;천영수;황재승;김종호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.10-17
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    • 2015
  • 본 연구에서는 내진설계 이전에 지어진 학교 건물을 대상으로 내진보강효과를 알아보기 위하여 벽체로 지지되는 강재이력형 감쇠장치를 설치하여 기존 비내진 설계된 보강 RC골조 실험결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 비내진 설계된 실험체는 좌 우측 기둥의 상 하부에 피해가 집중되면서 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체는 감쇠장치 보강으로 강도 및 강성의 증가와 함께 탄소성 거동을 보이면서 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 두 실험체의 강성저하를 비교한 결과 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체가 강성저하를 방지하는데도 효과적임을 알 수 있었다. 에너지소산능력도 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체가 비보강 실험체에 비해 약 3.5배의 향상된 결과를 나타내었다. 이러한 에너지소산능력의 증진은 내력과 변형 능력의 증진에 따른 결과라고 사료된다.

몽골 흡수굴 호수 지역의 설치류 서관 구조에 대한 예비 연구: 한국 플라이스토세 말기 서관 구조와의 비교 연구 (A Preliminary Study of Rodent Burrows at Lake Hovsgol, Mongolia: Comparison with the Late Pleistocene Rodent Burrows of Korea)

  • 임현수;이재일;박수정;정훈영;황진연;김진섭;손문;윤호일
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.290-294
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    • 2014
  • 이 연구에서는 몽골 흡수굴 호수 인근에서 발견되는 설치류(땅다람쥐) 서관 구조의 일반적인 특징을 조사하였다. 설치류 서관 구조는 직선이거나 약하게 휘어진 형태이며 완만하게 경사진 형태롤 보인다. 단면상의 모양은 원형 내지는 타원형이고 지름은 주로 8-10 cm의 크기를 보인다. 버려진 서관 구조들은 대부분 토양이나 자갈에 의해 수동적으로 채워져 있다. 연구 지역에서 관찰되는 서관 구조의 크기와 구조적인 특징들은 이전에 한국에서 보고된 플라이스토세 후기 서관 구조들과 매우 유사하므로 한국에서 발견되었던 서관 구조들도 땅다람쥐과에 의해 형성된 것으로 판단된다. 하지만 서관 구조 충진물의 차이로 판단할 때 당시 한국의 연평균 강수량이 몽골에 비해 훨씬 높았던 것으로 생각된다.

배관에서 상반 정리를 활용한 비틀림 파의 산란 신호 진폭의 닫힘 해 계산 연구 (A Study on Scattered Wave Amplitude Closed-Form Solution Calculation of Torsional Wave Mode by Reciprocity Theorem)

  • 이재선;조윤호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.647-652
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    • 2016
  • 유도초음파를 활용한 비파괴검사기법은 장거리 배관 검사에 많이 활용된다. 장시간 사용에 따라 배관에는 표면 부식과 같은 형태의 결함이 주로 발생한다. 표면 부식형 결함의 경우 장거리 유도 초음파 검사 기법을 활용한 신호 해석에 어려움이 있다. 상반 정리는 복잡한 수학적 표현을 간단히 나타내주는 기법으로 잘 알려져 있다. 상반 정리는 평판, 반무한체의 산란 문제를 해결하는데 이미 적용된 바가 있지만 원통형 구조물에서는 적용된 사례가 없다. 이 논문에서는 배관 진단을 위해 상용 장비에서 많이 사용되는 비틀림파의 산란 신호를 상반 정리를 적용하여 해석하였다. 산란 신호는 상반 정리를 활용하여 산란 체의 형태와 위치에 따라 단순한 닫힘 해로 표현하였다. 타원형 결함과 사각 결함의 폭과 깊이 변화에 따라 주파수 별로 발생되는 산란 신호가 계산되었으며, 주파수 증가에 따른 주기적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 산란 신호 해석을 위한 닫힘 해는 결함의 크기를 정량적으로 해석하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.