• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.79-87
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• 1991

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 쉘구조의 탄성, 비탄성, 극한영역등 모든 응력상태에 대한 재료적(材料的), 기하학적(幾何學的) 비선형(非線形) 해석(解析)을 위해서 유한요소법에 의한 수치해법(數値解法)을 개발하였다. 유한요소로서는 면회전단변형을 고려하여 Degeneration 방법에 의해 유도된 8절점 Serendipity 등매개변수 요소를 사용하였으며, 두께방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 층상화기법(層狀化技法)을 도입하였다. 기하학적(幾何學的) 비선형성(非線形性)은 Von Karman의 가정에 기본을 둔 total Lagrangian formulation에 의해 고려하였으며, 재료적(材料的) 비선형성(非線形性)에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 중에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용했으며, 철근에 대해서는 1축 응력상태로 가정하여 등가의 분산분포된 철근량으로 모델화하였다. 차후 논문( )의 수치예제를 통하여 본 논문의 해석방법이 기하학적(幾何學的), 재료적(材料的) 비선형성(非線形性)을 고려한 임의형상의 철근콘크리트 쉘구조의 해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.189-197
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• 2003

건설공사에서 발생되는 건설잔토는 처리 및 운반에 소요되는 비용이 고가이기 때문에 현장에서 재활용하기 위한 공법의 개발이 오래 전부터 요구되어 왔다. 본 연구는 현장에서 발생하는 토사를 아스팔트에 혼합하여 제조된 아스팔트 안정처리토의 역학적 특성을 평가하기 위한 실내시험 연구이다. 아스팔트와 토사의 혼합은 폼드(foamed)장치라고 불리는 장치를 사용하여 아스팔트에 거품을 발생시켜 토사와 혼합하는 방법을 사용하였다. 아스팔트가 토사와 혼합되었을 때 성능 향상을 조사하기 위해서 마샬안정도, 간접인장강도, 회복탄성계수, 크리프 시험 및 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였으며 조건을 달리하여 제작한 시료(일반토사, 시멘트 2% 보강 토사)와 결과를 비교 분석하였다. 시험 결과 아스팔트의 혼입은 안정도, 회복탄성계수, 수분저항성이 향상되는 것으로 나타났으며 시멘트의 첨가는 이러한 역학적 성능을 더욱 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 아스팔트 안정토는 토사의 혼합 함수비, 습윤상태는 시험 결과에 영향을 미치는 것이 확인되었는데 배합 설계시 혼합함수비, 세립분의 량을 조절함으로써 아스팔트 안정토의 역학적 특성을 향상시킬 수 있는 것으로 발견되었다.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.573-579
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• 2008

두 단계 에멀젼 중합을 통해 PBA/PS 코어-셸 고분자 나노입자 및 실리카가 함유된 유기-무기 하이브리드 재료를 합성하였다. 실리카 나노입자는 코어-셸 고분자 에멀젼과 혼합되어 $Na_2CO_3$가 녹아있는 증류수/메탄올의 혼합용매에 침전되었다. 건조 후 압축성형으로 제조된 시편의 물성평가를 통해 탄성계수는 코어-셸 나노입자의 크기가 작을수록, 분자량이 클수록, 실리카가 많이 첨가될수록 증가함을 확인하였다. 또한 PBA/PS 코어-셸 고분자는 실리카가 13.0 wt% 첨가되었음에도 불구하고 25$^\circ$C, 13.8 MPa, 5분의 조건에서 우수한 압력가소성 특징을 나타내었으며 6배 이상 증가된 탄성계수가 얻어졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.35-46
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• 2017

미연소탄소 함량이 높은 플라이애쉬(High carbon contents fly ash, HCFA)는 콘크리트 혼화재로의 사용이 부적합하여 대부분 매립되고 있다. 이에 본 연구는 미연소탄소함량이 높은 플라이애쉬의 지반공학적 활용 방안을 모색하기 위하여 폴리프로필렌섬유(Polypropylene fiber, PP fiber)와 모래로 보강하여 일축압축시험과 벤더엘리먼트가 설치된 일차원 수정 압축실험을 진행하였다. 섬유의 보강효과로 섬유비가 증가함에 따라 일축압축강도(UCS), 일축압축강도시의 변형률과 동일 간극비 상에서의 최대전단탄성계수(Maximum Shear Modulus, $G_{max}$)가 증가하였다. 모래로 보강된 경우 혼합물의 UCS는 다소 증가하였으나 UCS 시의 변형률은 모래비의 영향을 받지 않았으며, 모래입자는 HCFA 입자간의 접촉을 방해하여 혼합물의 $G_{max}$를 감소시켰다. 그러나 20% 이상의 모래비에 대하여 동일 에너지로 다짐하였을 시, 조밀한 상태로 조성되며 그로 인한 보강 효과를 기대할 수 있었다. 섬유나 모래로 보강된 HCFA의 압축지수(Compression index, $C_c$)는 보강재의 종류와 관계없이 주로 초기 간극비에 의해 결정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.17-30
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• 2004

본 연구에서는 현장타설말뚝의 지지력에 관한 기존 및 IGM 이론의 적용성을 비교 평가하고, 변위를 고려한 지지력의 결정을 위해 IGM 상단부에서의 기준침하량 결정식을 제안하였다. 제안식은 말뚝의 두부침하량, IGM 상부 토층의 하중전이특성 및 말뚝의 탄성압축 이론에 기초하였다. 특히, 기존 및 IGM 이론의 적용성과 제안식의 적용성을 검증하기 위해 국내외 재하시험 결과를 이용한 분석이 실시되었다. 재하시험 결과를 이용하여 분석한 결과 제안식이 활용된 IGM 이론에 의해 향후 말뚝 설계시 변위를 고려한 지지력의 해석이 가능할 것으로 판단되었다. 특히, 제안식에 도입된 침하보정계수 $k_m$은 지반상태나 하중전이 특성을 반영하는 계수로서 하중 및 변형 증가에 따라 변화하는 특징을 보였다.

• 농업과학연구
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 1996

이 연구는 폴리머와 충전재로 $CaCO_3$와 석분을 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트의 공학적 성질을 구명한 것으로서, 이 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 강도는 충전재로 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 가장 크게 나타났으며, 보통 시멘트 콘크리트보다 압축강도에서는 17%, 인장강도에서는 148%, 휨강도에서는 188% 증가되었고, 압축강도에 대한 인장과 휨강도비가 보통 시멘트 콘크리트보다 2.1~2.5배이상 크게 나타나 취성이 크다는 것을 알 수 있었다. 2. 정탄성계수는 $1.17{\times}10^5{\sim}1.32{\times}10^5kg/cm^2$로서 보통 시멘트 콘크리트의 53~56%정도로 변형성이 크게 나타났고, 충전재로는 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 비교적 높은 값을 보였으며, 포아손수는 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났다. 3. 동탄성계수는 $1.3{\times}10^5{\sim}1.5{\times}10^5kg/cm^2$로서 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났고, 충전재로는 석분을 100% 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트에서 비교적 높은 값을 보였으며, 동탄성계수는 정탄성계수보다 10~13%정도 크게 나타났다. 4. 투수량은 $3.076{\sim}4.390{\ell}/cm^2/h$로서 배합설계에 따라 크게 좌우되었으며, 이러한 콘크리트는 투수를 요하는 구조물에 유용하게 이용할 수 있을 것이다. 5. 투수량은 압축강도, 인장강도, 휨강도 및 탄성계수가 증가할수록 감소하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.135-146
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• 1996

본 연구에서는 5종류의 플라이애쉬를 포함한 초유동 콘크리트와 3종류의 일반 콘크리트에 대한 재료물성을 측정하여 서로 비교.분석하였다. 경화 전의 물성측정을 위해서 슬럼프 실험, 슬럼프 플로우 실험, O형 깔대기 실험, 박스 충전성 실험, L형 충전성 실험을 수행하였고 경화 후의 물성측정을 위해 압축강도 실험, 할렬인장강도 실험, 탄성계수 실험, 크리프 실험, 건조수축 실험 등을 수행하였다. 경화전의 물성측정 실험결과들을 바탕으로 초유동 콘크리트와 일반 콘크리트의 유동성과 충전성을 평가하였고 두 결과를 비교.분석하였다. 또한 경화 후의 물성측정 실험결과를 통하여 초유동 콘크리트의 재료역학적인 특성을 파악하였다. 자기충전성을 만족시킬만한 유동성과 작업성을 가지면서 40 MPa이상의 28일 압축강도를 갖는 양호한 재료역학적인 특성을 나타내는 초유동 콘크리트의 개발 가능성을 보였다. 일반적으로 초유동 콘크리트의 크리프 변형량은 일반 콘크리트보다 상대적으로 작았지만 건조수축은 일반 콘크리트보다 30%이상 컸다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.707-714
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• 2014

콘크리트 충전강관(CFT)은 강관의 내부에 콘크리트로 채워진 기둥이다. CFT는 강재와 콘크리트로 구성되며, 강재는 콘크리트를 내부에서 구속시켰고, 내부 콘크리트는 기둥의 압축하중을 감당한다. 본 실험에서 73~100MPa급 고강도 콘크리트에 관해 유동성실험, 압축강도실험, 압송압력실험을 실시하였으며, CFT용 고강도 콘크리트의 물리적 성질을 알아보기 위해 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량, U-box시험, O-Lot시험, L-flow시험이 진행되었다. 이러한 연구의 결과를 바탕으로 Mock-up테스트에서 콘크리트 충전성 시험, 수화열 측정 시험, 응력계측 시험을 수행하였다. 현장적용은 상암동 및 서강대 현장의 두 곳에 각각 ${\Box}-566{\times}566{\times}10$, ${\Box}-400{\times}400{\times}25$의 대상기둥을 선정하여 현장계측을 진행하였다. CFT기둥의 장기거동 예측에 관하여 설계하중에 대해 콘크리트의 탄성변형과 건조수축, 크리프 수축을 고려한 ACI 209 재료모델을 사용한 결과는 계측결과와 거의 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.27-37
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• 2006

최근 일본 및 선진외국에서는 C.S.G(Cemented Sand and Gravel) 재료를 활용한 시공공법이 점차 증가하고 있다. 특히 본 댐과 가물막이 댐의 축조공법으로 그 적용성을 인정받고 있는 C.S.G 공법은 댐 축조에 필요한 채석장 개발과 플랜트 건설에 투입되는 제반경비를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 석산개발에 따른 환경훼손을 방지할 수 있게 됨으로써 경제성과 환경적 측면에서 기존의 댐 축조공법에 비하여 유리한 측면이 있다. 본 연구에서는 토질 역학적 개념에 기초한 C.S.G 공법의 배합설계 절차를 시료 선별과정, 다짐시험 방법, 표준 공시체의 제작방법 그리고 배합비의 결정순으로 살펴보고 일축압축시험 및 대형 삼축압축시험을 통해 얻어진 응력-변형특성 및 단위시멘트량에 따른 강도 및 탄성계수의 변화를 고찰하고 그 상관식을 제안하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2007

본 연구는 지진하중을 받는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐(CFRD)의 정상부 변위에 대한 사력재료 주요물성의 민감도를 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 현재 운영 중인 국내 CFRD 형식의 D댐에 대해 2가지 지진파, 각 지진파에 대해 2가지 설계진도, 사력재료에 대해 수행된 대형삼축압축시험 결과로부터 얻어진 물성값을 조합하여 만든 물성값이 다른 해석단면 27개를 작성, 총 108개 해석단면에 대한 동적 수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 대역적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 댐 정상부 침하량은 입력지진의 종류와 설계진도 크기에 상관없이 절대적으로 사력재료 전단탄성계수에만 영향을 받았으며 댐 정상부 횡변위의 경우에는, 사력재료 전단탄성계수의 영향이 크나 그 영향의 정도는 침하량에 미치는 정도에 비해 상대적으로 작으며, 침하량과는 달리 지진파의 종류와 크기에 따라 차이를 보였다. 본 연구결과에 한해 사력재료의 마찰각은 지진하중에 의한 CFRD 정상부 변위에는 전혀 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.