• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.221-228
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• 2010

탄소섬유시트 보강공법은 열화 손상된 콘크리트 구조물의 보강에 가장 많이 사용되는 보강공법 중 하나이다. 탄소섬유시트 보강공법은 에폭시접착제를 사용하여 탄소섬유시트를 콘크리트의 외부에 부착하는 보강공법으로 탄소섬유시트에 의한 휨보강이 에폭시 접착 경계면을 통하여 콘크리트로 전달된다. 따라서 사용기간이 경과함에 따라 에폭시 접착 경계면에 발생하는 크리프 등의 시간의존적 거동은 보강효과를 감소시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 경계면에서 발생하는 크리프 영향을 해석하기 위하여 콘크리트의 크리프 거동에 대한 기존의 연구들을 고찰하고, 이를 바탕으로 에폭시 접착 경계면의 크리프 영향을 예측할 수 있는 이론적인 연구를 수행하였다. 제안된 유한요소해석기법은 기존의 콘크리트 크리프 거동 분석을 위해 사용되던 유변모델을 에폭시 접착 경계면에 적용한 것으로 기존 실험결과와 비교를 통하여 타당성을 검증하였다. 또한, 제안된 유한요소해석을 통하여 탄소섬유시트로 보강된 콘크리트 구조물의 시간의존적 거동에 경계면 재료의 크리프 영향을 반드시 고려해야 한다는 것을 입증하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.171-176
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• 1997

본 연구에서는 노후화 된 구조물을 효과적으로 보강할 수 있는 방법에 대해 휨 거동을 중심으로 그 성능을 규명하고자 하였다. 연구에 채택된 보강재료로는 현재 시공의 간편성과 보강된 부재 단면의 최소화로 최근에 각광을 받고 있는 섬유접착 보강재료 중에서 탄소섬유쉬트(CFS)와 아라미드섬유쉬트(AFS) 접착공법을 선택하였으며, 현재 상용중인 보강단면을 채택하여 보수ㆍ보강을 실시하였다. 그리고, 보강효과를 실험을 통하여 비교ㆍ분석함으로써 합리적인 보수ㆍ보강공법을 위한 선택의 폭을 넓히고, 현재 활발히 진행중인 국내 보수ㆍ보강의 체계화를 위한 기초적인 자료를 얻고자 한다. (중략)

• 전산구조공학
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• 제17권1호
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• pp.39-42
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• 2004

콘크리트 구조물에 대한 보강공법은 1950년도에 개발된 강판보강공법을 위시로 하여 강연선에 의한 외부프리스트레싱 공법으로 발전하고 있으며, 약 10년전부터는 신소재인 FRP(Fiber Reinforced Polymer)에 의한 보강공법이 본격적으로 개발되어 실용화되고 있다. 강판보강공법은 에폭시 등의 접착제를 이용하여 콘크리트 인장측에 강판을 접착함으로써 강도 및 강성을 증가시키는 공법으로 강판을 보강재로 이용함으로써 공법에 대한 인지도가 높은 장점이 있는 반면, 재료의 가공 및 취급이 어려우며 중량이 커 자중이 증가되는 단점이 있다. 또한, 강재의 부식위험이 상존하고 있어 이에 대한 세심한 배려 및 주기적인 유지관리를 필요로 한다.(중략)

• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-27
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• 2016

본 연구에서는 교량의 보강재료로써 주목받고 있으며, 적용이 이루어지고 있는 탄소섬유시트(CFS) 및 새롭게 개발된 탄소섬유스트랜드시트(CFSS)를 이용하여 RC 상판 공시체에 접착보강하고, 보강을 통한 내피로성의 평가 및 RC 상판 공시체의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석하였다. 윤하중 피로 실험을 통해 내피로성을 평가한 결과, 기존의 CFS 전면접착보강 공법에 비해 새롭게 개발된 CFSS 격자접착보강 공법의 보강효과는 1.2~1.3배의 보강효과가 확인되었다. 또한, RC 상판의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석한 결과, 압축강도가 시방서의 설계기준강도 이하일 경우에는 보강 후에도 내피로성은 평가되지 않았다. 따라서, 탄소섬유재료를 이용한 접착보강을 실시할 경우에는 RC 상판의 콘크리트 압축강도 및 사전조사를 실시할 필요가 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.290-293
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• 2015

최근 사회기반시설물의 구조물 유지관리 분야의 관심이 높아짐에 따라 새로운 유지관리 공법 및 신소재에 관한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그중에서도 유지관리의 주요 대상인 교량 유지관리에는 탄소섬유를 이용한 공법이 주목을 받고 있다. 탄소섬유시트(Carbon Fiber Sheet, 이하 CFS)는 이미 여러 연구자들이 국내에서도 재료시험 및 보강공법에 관한 연구를 진행하여 연구결과가 보고되고 있지만, 탄소섬유 스트랜드 시트(Carbon Fiber Strand Sheet, 이하 CFSS)는 최근 새롭게 개발된 재료로써 아직까지 국내에는 연구 성과가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 CFSS를 RC 상판 공시체에 접착보강하여 내피로성을 평가하였다. 그 결과, 무보강 RC 상판 공시체에 비해 약 25.3배의 보강 효과가 확인되었고, CFS 접착보강 RC 상판 공시체에 비교하여 약 1.2배의 보강 효과가 확인되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권2호
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• pp.45-50
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• 2002

근년, 철근 콘크리트조 구조부재의 열화 및 건축물의 용도변경에 따라 건축물의 보수 및 보강에 관한 공법의 개발 및 그 효과를 검증하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라, 보강공법으로서는 경제성ㆍ시공성 면에서 우수한 탄소섬유시트, 아라미드섬유 시트, 유리섬유시트 보강공법 및 FRP판 보강공법 등 합성수지 접착제를 사용하는 새로운 보강공법들이 폭넓게 연구되어 현장 실용화되어 사용 중에 있다. 그러나, 이들 보강공법에 관한 연구는 주로 구조적인 내력 보강효과 산정에 관한 것이 대부분이고 보강후의 내화성능 및 내구성능에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다. 이들 보강공법은 주로 에폭시수지계 접착제에 의하여 콘크리트와 보강재의 접착력에 의하여 내력이 전달되는 메커니즘으로 되어있어 화재가 발생한 경우 내화피복이 없다면 접착제 자체의 연소에 의하여 유독가스의 발생 및 접착강도가 크게 저하되어 그 구조적인 보강성능은 급속히 저하할 것으로 판단된다. 또한, 현재 이들 보강공사는 내화성능의 검토 없이 실제 시공이 이루어지고 있으므로 화재시에는 대형참사를 일으킬 위험성이 있다.(중략)

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.67-74
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• 2008

본 연구에서는 탄소섬유접착보강공법의 박리와 연관한 부착특성에 대하여 검토하였다. 그 결과를 요약하면, 온도변화에 따른 변형 특성에서는 바탕 콘크리트의 강도에 관계없이 온도 변화에 따라서 각 재료들의 변형 폭도 커지는 것을 알 수 있었다. 초음파 전파 속도도 온도변화에 따라 작아지는 것으로 나타나 계면에서 박리가 발생하였음을 알 수 있었다. 부착강도는 온도 변화가 클수록 부착강도의 값은 작아지는 것으로 나타났는데, 파괴형태는 계면파괴와 모재파괴 형태로 나타났다. 건습 변화에 따라서는 4사이클까지 각 재료의 변형 및 초음파 전파 속도에서 큰 변화를 나타내지 않아 건습 자체의 반복에는 큰 영향이 없는 것으로 판단된다. 단, 부착강도는 40%정도 저하하는 것으로 나타났지만 비교적 양호한 강도를 나타내었다. 동결융해 시험결과는 온도변화 요인과 유사한 경향으로서 동결융해 작용을 받을 경우 4사이클 이내에 박리가 일어날 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.71-77
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• 2005

보강방법으로 많이 사용되고 있는 CFRP Plate 접착 공법은 보강된 부재의 내력 증가에 아주 효과적이나 에폭시를 이용하여 표면 부착하는 특성상 충분한 성능을 발휘하지 못하고 보강 판의 탈락으로 파괴에 이르는 조기파괴(premature failure)의 파괴 특성을 보인다. 이러한 보강 실험체의 파괴 특성은 철근비, 콘크리트 강도, 보강재 종류, 보강길이, 접착제인 에폭시의 물성 등의 변수들에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 CFRP Plate로 휨 보강된 RC 보의 구조적 거동 및 보강재 조기 탈락에 대한 보완으로 보강 CFRP-Rod를 이용한 표면매립공법의 휨 성능효과를 보기 위하여 수행된 실험결과를 비교 고찰한다. CFRP Plate 외부부착 공법을 적용한 RC 보강보의 주요 변수로는 보강재 길이, 보강위치(보의 인장면 및 측면), 단부 보강철물 유무 등의 실험변수로, CFRP-Rod는 보강재 길이를 변수로 하여 실험을 수행하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.345-352
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• 1998

본 연구에서는 에폭시 모르터를 접착제로 사용한 탄소섬유판 접착공법을 사용하여 철그콘크리트 구조물의 주요부재인 압축부재를 간격, 두께, 폭, 겹수 및 이음길이의 변수로 하여 횡보강한 콘크리트 압축부재의 구조적 거동에 관한 연구를 실험적으로 진행하였다. 파괴양상은 보강된 시험체 모두가 보강재인 탄소섬유판의 인장파단과 동시에 급작스러운 취성파괴로 파괴를 보여주었다. 연구결과 압축부재 시험체를 동일한 조건으로 횡보강할 경우, 시험체의 지름에 대한 길이의 비가 다르더라고 횡보강도니 시험체의 구조적 거동은 같게 나타났다. 압축부재 시험체의 보강효과는 보강재의 간격이 좁을수록 동일하중에서의 변위는 작아지고, 연성이 커지는 것으로 나타났으며, 보강재의 폭이 다르더라도 보강량과 보강겹수가 같으면 횡보강효과는 거의 같은 것으로 나타났다. 또한 횡보강 시, 보강재 두께가 증가하면 그와 비례하여 횡보강효과도 증가하는 것으로 나타났다. 보강재의 겹수가 증가할 경우 보강재 겹수 증가에 의한 보강효과 증가는 비례적이지 않을 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.311-314
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• 2011

최근 콘크리트 구조물의 안전성강화를 위해 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 보강 공법이 널리 사용되고 있지만 잘 알려진 바와 같이 CFRP 보강재와 콘크리트 표면사이의 부착면 탈락은 보강재 자체의 손상보다 발생할 확률이 높고 이러한 부착면 탈락은 보강의 효과를 무의미하게 만들기 때문에 구조물 전체의 파괴로 직결될 수 있다. 이에 본 연구에서는 CFRP 부착면 탈락손상을 실시간으로 검색하기 위해 압전센서를 사용하는 구조물 건전성 평가 기술을 적용하였다. 이의 검증을 위해 CFRP로 보강된 콘크리트 보를 제작하였고 3단계로 증가하는 부착면 탈락 손상을 발생시켰다. 손상 증가 단계마다 CFRP 표면에 배열된 압전센서로부터 임피던스와 유도초음파 신호를 계측하였고 손상에 따른 신호변화를 정량화하기 위해 손상지수인 RMSD를 계산하였다. 더 구체적인 부착면 탈락 손상위치 탐색을 위해서 두 가지 계측 기법으로부터 구해진 RMSD 값를 중첩시키는 Superposed RMSD 가 제안되었다. 구해진 Superposed RMSD 값을 사용하여 커브 피팅이 수행되었고 도출된 커브의 최고값에 해당하는 위치값을 찾아 실제 손상위치와 비교함으로써 제안된 기법의 가능성을 검증해 보았다.