• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.181-189
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• 2001

Recently, the need for strengthening reinforced concrete(R.C.) structure has been increased, particularly when there is an increase in load requirements, a change in use, a degradation problem, or design/construction defects. The use of composite materials for structural repair presents several advantages and has been investigated all over the world. It is well known that the incorporation of carbon fiber sheet(CFS) with concrete is one of the most effective ways to strengthen the R.C. structure. In this papers, experimentally investigated the ductile behavior of the R.C. beams strengthened with CFS, and provided the basic data for design of R.C. beams strengthened with CFS. Tests were carried out with 15 beams ($20cm{\times}30cm{\times}240cm$) reinforced with CFS, and with parameters including and the ratio of tensile reinforcement to that of balanced condition and number of CFS. The results show that strengthened and non-strengthened beams exhibit different ductile behovior. Non-strengthened beams showed increase of ductility as amount of the tensile reinforcement decreased. However, bearing capacity of the CFS-strengthened beams are dictated by the strength of the CFS layers that a very high ductility is indicated for the beams with large number of CFS.

• 한국지진공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.43-54
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• 2019

Existing reinforced concrete frame buildings designed for only gravity loads have been seismically vulnerable due to their inadequate column detailing. The seismic vulnerabilities can be mitigated by the application of a column retrofit technique, which combines high-strength near surface mounted bars with a fiber reinforced polymer wrapping system. This study presents the full-scale shaker testing of a non-ductile frame structure retrofitted using the combined retrofit system. The full-scale dynamic testing was performed to measure realistic dynamic responses and to investigate the effectiveness of the retrofit system through the comparison of the measured responses between as-built and retrofitted test frames. Experimental results demonstrated that the retrofit system reduced the dynamic responses without any significant damage on the columns because it improved flexural, shear and lap-splice resisting capacities. In addition, the retrofit system contributed to changing a damage mechanism from a soft-story mechanism (column-sidesway mechanism) to a mixed-damage mechanism, which was commonly found in reinforced concrete buildings with strong-column weak-beam system.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권6_3호
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• pp.1165-1171
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• 2022

In this paper, the results of an experimental study were presented by measuring and comparing the flexural strength and deformation on the carbon fiber sheet strength reinforced concrete beam considering end anchorage effect. For this purpose, total six specimens of 100×100×600mm size were prepared and tested according to the KDS 14 20 20. The specimens were categorized in three cases as reference beams without strengthening, beams carbon fiber strengthened but not anchored and beams carbon fiber strengthened also anchored. Experimental results showed that the end anchorage contributed to increase the flexural strength about 42% greater than that of carbon fiber sheets alone, and the number and width of cracks were relatively increased. The results support a considerable effects of end anchorage for carbon fiber strengthened reinforced concrete beams in enhancing the flexural performance. Further studies are needed in durability and long term behavior of carbon fiber sheet strengthened reinforced concrete beams.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권3호
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• pp.24-29
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• 2017

In this study, a seat cross member was fabricated by optimizing the resin transfer molding processing of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) materials. This seat cross member is used in automotive underbody parts and provides side impact support. The seat cross was manufactured via vacuum resin transfer molding. The process included 1min of resin injection, 8 mins of heating, and 1 min of cooling, for a total molding time of 10mins. Tensile test results showed an average breaking load of 21.50kN, a tensile strength of 404 MPa, and an elastic modulus of 46.2 GPa. As a result, the CFRP seat cross provides the same strength as a similar steel part, but weighs 42% less.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.171-178
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• 2019

본 연구는 탄소섬유시트, 아라미드섬유시트, 그리고 유리섬유시트를 혼합한 하이브리드 FRP 플레이트를 제작하였으며, 제작한 보강 플레이트를 보강한 후, 최대한의 휨 보강 효과가 발생되도록 다시 보강 플레이를 긴장시켜 RC보의 휨 보강 효과를 파악하고자 하였다. 또한, 긴장시키는 보강방법을 제시하는 동시에 무보강 실험체에 비해 보강효과가 어느 정도 되는지 실험적으로 규명하기 위해 실험적 연구를 진행하였다. 연구를 위해 총 8개의 RC 보 부재를 동일하게 제작하여 1 개의 실험체(N 실험체)를 제외한 7 개의 실험체는 보강재 종류, 단부 정착 앵커 개수, 보강재 두께 등을 주요 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 휨 거동을 보이는 실험체에 긴장을 가한 FRP 플레이트로 보강하면, 보강하지 않은 실험체에 비해 우수한 휨거동(초기강도, 항복시 강도 및 강성, 최대강도 등)보여 주었으며, 단부정착 앵커의 개수가 많고, 보강재의 두께(보강량)가 클수록 보강효과가 우수한 것으로 나타났으며, 긴장시킨 보강재는 단일 FRP 플레이트에 비해, 하이브리드 FRP 플레이트를 적용했을 때 보강효과가 더 우수하게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.85-94
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• 2016

이 연구에서는 철근콘크리트 구조물 보강의 결합재로서 기존의 에폭시 재료가 가지는 한계를 극복하기 위하여 개발된 실라놀기를 이용한 친수성 화학 그라우트재(hydrophilic chemical grout using silanol, HCGS)를 소개하고 FRP 시트 보강공법을 적용한 슬래브 부재의 휨 실험을 수행하였다. 보강공법이 적용되지 않은 기준실험체, 슬래브와 FRP 시트를 기존의 에폭시로 부착한 실험체, 그리고 HCGS를 적용하여 시트를 부착한 실험체를 각 1개씩 총 3개의 슬래브에 대한 실험연구를 수행하였다. 또한, FRP 시트로 휨 보강된 슬래브 부재의 해석에 적합하도록 계면 수평전단력을 고려할 수 있는 휨 거동 해석모델을 개발하였다. 해석모델로 실험체들의 거동을 평가한 결과, 보강 실험체들은 휨 파괴 시점 전까지 완전합성에 매우 근접한 거동을 나타내는 것으로 평가되었으며, 특히, HCGS를 적용한 보강 실험체는 기존 에폭시의 한계를 극복하는 특성을 가지면서도 에폭시를 적용한 실험체와 유사한 휨 보강 성능을 나타내었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권3호
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• pp.185-196
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• 2022

In this study, carbon fiber and coated glass fiber are applied to warp and weft fiber in order to reduce the amount of carbon fiber used in carbon fiber fabrics, which are often used for reinforcement of building structures. A low-cost thermoplastic resin was coated on glass fibers to prepare a shape-stabilizing glass fiber. A unidirectional carbon fiber sheet was manufactured using the prepared coated glass fiber and carbon fiber. In order to identify whether it can be used for reinforcing architectural and civil structures, it was attached to a concrete specimen and its mechanical properties were analyzed. The optimum manufacturing conditions for the coated glass fiber were 0.3 mm in diameter of the coating nozzle, the coating temperature was 190 ℃, and the coating speed was 0.3 m/s. 14 mm was optimal for the weft spacing of the coated glass fiber. The flexural strength of the concrete reinforced with the manufactured unidirectional carbon fiber sheet was slightly lower than that of the concrete reinforced with carbon fiber fabric, but it was confirmed that the reinforcement effect was better when the amount of carbon fiber was considered.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.409-416
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• 2007

최근 탄소섬유, 유리섬유 등 보강재의 사용이 증가함에 따라 내구성저하의 원인이 될 수 있는 콘크리트와 보강재 사이의 박리탐사 필요성이 대두된다. 본 연구에서는 중심주파수가 15 GHz이고, 대역폭이 10 GHz인 horn antenna 를 이용하여, 탄소섬유 및 유리섬유시트 보강 콘크리트 박리를 탐사하는 실험을 실시하였다. 실험에 사용된 시편은 길이 $600\;{\times}$ 폭 $600\;{\times}$ 두께 100 mm 의 크기를 가지며, 그 표면에 1.5 mm 두께의 탄소섬유 유리섬유를 에폭시로 부착하였다. 또한, 시편의 중앙에 길이 $50\;mm\;{\times}$ 폭 50 mm 크기의 박리를 콘크리트 표면 밑에 각각 두께 2, 4, 6 mm로 만들어 매립하였고, 콘크리트 표면 위에 2 mm 두께로 만들어, 인공박리를 제작하였다. 제작된 시편은 섬유의 종류에 따라 각각 4종류씩 총 8개의 시편이 제작되었다. 실험 결과는 그래프의 면적차이를 이용한 결과처리방법으로 처리하였고, 실험 결과 탄소섬유와 유리섬유시편에 매립된 인공 박리를 찾아내어, 향후 콘크리트/보강재 박리탐사시스템 개발에 도움이 되는 자료를 제공할 것이다.

• KIEAE Journal
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• 제7권6호
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• pp.119-126
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• 2007

In the field of composite structures, the use of carbon tube for the confinement of concrete has been arisen since 1990's. However, experimental and analytical studies were limited to those of reinforced concrete and concrete filled steel tube. The carbon tube provides excellent confinement capabilities for concrete cores, enhancing compressive strength and ductility of concrete significantly. The carbon tube has high tensile strength, light weight, corrosion immunity and high fatigue strength properties. Since carbon fiber is an anisotropic material, carbon tube could be optimized by adjusting the fiber orientation, thickness and the number of different layers. In this study, both experimental and analytical studies of axial and lateral behavior of full-scale CFCT (Concrete Filled Carbon Tube) columns subjected to monotonic axial load were carried out using Drucker-Prager theory. And, based on comparison results between experiment results and analytical results, k factor estimation was proposed for effective analysis.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.795-802
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• 2007

최근 탄소섬유를 보강재로 사용한 구조 부재의 휨 거동에 관한 많은 연구가 진행되어 왔으나, 대부분의 연구는 FRP를 이용한 설계법의 개발과 구조 성능 평가에 초점이 맞추어져 있기 때문에 장기적으로 보강재 또는 부착 상태의 변화에 따른 구조 성능 변화 등과 같은 현상을 반영하기에는 아직까지 부족한 점이 있다. 이에 따라 현재까지 보강된 FRP의 성능 저하에 따른 구조물의 구조 내력 저하에 대하여 구체적인 방안이 제시되기 위해서는 많은 사례 조사와 물성 변화를 고려한 구조물의 거동 특성 변화에 대한 지속적인 연구가 요망된다. 본 연구에서는 시간에 따라 저하되는 부착률의 변화에 따른 구조 성능의 변화를 관찰하고자, CFS의 부착률 변화와 부착 형태의 차이에 의한 거동 차이를 실험을 통해 밝히고, 기존 제안식을 이용하여 부착률과 부착 형태 차이에 따른 구조 성능 변화를 예측함으로써 CFS로 보강된 이후 부착률이 저하된 경우에 대한 거동 특성 평가방안을 제시하였다. 또한, 비선형 단면 해석을 통하여 실험 결과와 비교 검토하여 적정 해석 방법을 제시하였다.