• Tunnel and Underground Space
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• v.14 no.4
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• pp.248-260
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• 2004

Damage in brittle rock due to stress increase starts from initiation of microcracks, and then results in failure by forming macro failure planes due to propagation and coalescence of these discrete cracks. Conventionally, continuum approaches using macro-failure criteria or a number of elasto-plastic models have been major solution to implement rock damage and failure. However, actual brittle failure processes can be better described in phenomenological approach if initiation and propagation of discrete fractures are explicitly considered. This study presents damage and failure process of rock using a boundary element code, FRACOD, which has been developed to model fracturing process of rocks. Through a series of numerical uniaxial compressive tests, the feasibility of the developed model was verified, and realistic rock failure process was reproduced considering scale effects in rocks. In addition, the fracturing process and the corresponding rock damage in the vicinity of deep shaft in rock mass were presented as an application of this approach. This approach will be expected to contribute to finding better engineering solutions for the analysis of stability problems in brittle rock masses.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2003.04a
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• pp.59-59
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• 2003

경사기능 재료는 위치에 따른 특성 변화를 갖고 있어 변화하는 주변 환경에서 사용되는 재료의 응용성을 높일 수 있는 장점이 있다. 적합한 경사기능 재료의 제조를 위해서는 탄성률, 강도, 인성 등의 위치에 따른 변화를 예측하는 것이 필요하다. 그러나 재료 내에서의 탄성률 변화 등으로 인해 경사기능 재료에서 인성을 정량적으로 표현하는데는 어려움이 있으므로 이를 정량적으로 측정하고, R-curve를 결정하는 것은 재료의 응용성에 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 폴리우레탄 스폰지를 이용하여 밀도의 분포가 연속적으로 다른 폴리 우레탄 스폰지를 제조하고 이에 알루미나 분말 슬러리를 이용하여 slip casting을 행하였다. 그 후 폴리 우레탄 스폰지를 탈지한 후 알루미나 성형체를 소결하여 연속적인 기공률 분포가 다른 다공성 알루미나를 제조하였으며, 이에 Al을 용침하여 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료를 제조하였다. 이러한 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에 대해 파괴인성 및 R-curve 특성을 CT(conpact tension)시편으로 측정하였으며, 이를 균일한 복합체의 파괴인성과 비교하였다. 또한 잔류 응력 특성을 파악하기 위해 실험적이 응력 데이터를 Moire interferometry를 이용하여 결정하였다. 또한 이를 유한요서 해석법(FEM)에 의한 계산치와 비교하였다. 서로 다른 조성 분포를 갖는 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료와 균일한 복합체의 파괴인성을 비교한 결과 동일한 Al조성에서도 서로 다른 파괴 인성치가 나타났다. $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에서 파괴인성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 술수한 $Al_2O_3$의 파괴인성에 Al금속의 소성변형에 의한 인성증진 효과, 그리고 경사기능 재료에서 상호 조성차이에 따른 잔류응력을 고려할 수 있을 것이다. 이중 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료의 파괴인성에 미치는 잔류응력의 영향을 고려하기 위해 이의 잔류응력에 대해 실험에 의한 유추된 잔류응력과 FEM계산에 의해 유추된 잔류 응력을 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.501-501
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• 2015

댐과 같은 수공구조물의 치수능력부족은 구조물의 파손이나 붕괴로 직결되며, 대규모 재산피해와 인명피해가 불가피하다. 또한 최근 기후변화 현상에 의해 발생되고 있는 예상치 못한 큰 강우와 홍수는 댐 안전을 저하하는 요소로 간주되며, 복합적으로 발생시 댐의 치수능력이 크게 저하되어 댐 파괴에 영향을 미칠 가능성이 크다. 또한 ICOLD, 세계대댐회 등의 조사 결과 댐 파괴에 큰 영향을 미치고 있는 수문학적 요소로서 예상치 못한 강우, 홍수 및 월류로 조사되었다. 이러한 이유로 수문학적 위험인자를 효과적으로 고려하기 위해 2000년도 이후 선진국에서는 위험도 해석 기법을 기반으로 파괴모드, 다양한 하중조건 등을 조합하여 위험도 해석을 통해 댐의 안전도 검토를 실시하고 있다. 따라서 최근 증가하는 기상변동성을 능동적으로 고려하기 위해서는 위험도 해석기반의 수공구조물 안정성 평가기법을 기반으로 하는 종합적인 위험도 해석 방안수립이 요구된다. 이러한 이유로 본 연구에서는 BN 모형 기반의 댐 위험도 적용에 앞서 실증댐을 대상으로 분석을 수행하였으며, 분석 절차는 다음과 같다. 첫째, ICOLD 및 세계대댐회 등 다양한 논문, 보고서 등을 조사하여 댐 붕괴에 가장 큰 영향을 미치는 수문학적 파괴인자를 도출하였다. 둘째, BN 모형 구축시 각 노드는 앞서 도출된 수문학적 파괴인자를 이용하였으며, 각 파괴인자에 적합한 확률분포형을 부여하였다. 마지막으로, 노드별 임계값을 부여하여 상황별 파괴인자의 변화 양상을 도출하였다. 본 연구의 결과로 인해 연구대상댐의 가장 취약한 수문학적 파괴인자 도출이 가능하며, 댐의 보수 보강시 우선순위 의사결정의 지원이 가능 할 것으로 판단된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.2
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• pp.367-375
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• 2014

Recently the use of concrete post-installed set anchors has been increasing because this constructing method is flexible and easy to attach or fix structural members when we repair, reinforce, or remodel a concrete structures. Depending on the shear strength of steel, the strength of concrete, edge distance and anchor interval, etc, the anchor loaded in shearing exhibits various failure modes such as steel failure, concrete failure, concrete pryout. In this study, the objective is to investigate the effects of the variations like anchor embedment depth, anchor interval, edge distance and concrete strength on the shear failure behavior of post-installed concrete set anchor embedded in concrete. The results of embedment depth experiments show that concrete strength has much effection on the shallow embedment depth. Steel failure occur to all results of the anchor interval experiments, but concrete is failed when edge distance experiments that less than the embedment depth. Through the comparision of the same parameters experiments results show that as strong as concrete strength are the displacement results are small.

• Tunnel and Underground Space
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• v.15 no.4 s.57
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• pp.250-263
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• 2005

Progressive and localized brittle failures around an excavated opening by the overstressed condition can act as a serious obstacle to ensure the stability and the economical efficiency of construction work. In this paper, the characteristics of the brittle failure around an circular opening with stress level was studied by the biaxial compressive test using sealed specimen and by the numerical simulation with $PFC^{2D}$, one of the discrete element codes. The occurring pattern and shape of the brittle failure around a circular opening monitored during the biaxial loading were well coincided with those of the stress induced failures around the excavated openings observed in the brittle rock masses. The crack development stages with stress level were evaluated by the detailed analysis on the acoustic emission event properties. The microcrack development process around a circular opening was successfully visualized by the particle flow analysis. It indicated that the scaled test had a good feasibility in understanding the mechanism of the brittle failure around an opening with a high reliability.

• Tunnel and Underground Space
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• v.21 no.6
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• pp.526-535
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• 2011

A new failure criterion for concrete, which takes into account the effect of the intermediate principal stress, is proposed. The new criterion, which takes the advantages from both the Mohr-Coulomb and the Willam-Warnke criteria, is linear in the meridian section, while its octahedral section is always smooth and convex. Fitting the triaxial compression data with the proposed criterion shows the high performance of the new criterion. A new formula for the factor of safety of concrete is defined based on the new failure criterion and it is employed in the stability analysis of the concrete plugs installed in the pilot plant. The new formula for the factor of safety measures the degree of closeness of a stress state to the failure surface in the octahedral plane. Finally, 3-D finite element analyses of pilot plant were carried out to obtain the stress distributions in the plugs. Then, the stress distributions are converted to those of factor of safety by use of the proposed formula. Based on the distribution of factor of safety in the concrete plugs, the stability of the tapered and wedge-shaped plugs is evaluated.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.120-125
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• 2010

A Monte-Carlo simulation method is proposed which can take uncertainties of scale and location parameters of Gumbel distribution into account straightforwardly in evaluating significant design wave heights with respect to return periods. The uncertainties of design wave heights may directly depend on the amounts of uncertainties of scale parameter and those distributions may be followed by Gumbel distribution. In case of that the expected values of maximum significant wave height during lifetime of structures are considered to be the design wave heights, more uncertainties are happened than in those evaluated according to return periods with encounter probability concepts. In addition, reliability analyses on the armor units are carried out to investigate into the effects of the uncertainties of design wave heights on the probability of failure. The failure probabilities of armor units to 5% damage level for 50 return periods are evaluated and compared according to the methods of taking uncertainties of design wave heights into account. It is found that the probabilities of failure may be distributed into wide ranges of bounds when the uncertainties of design wave heights are assumed to be same as those of annual maximum significant wave heights.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.6
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• pp.1109-1116
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• 2016

There are various test methods for evaluating the reflective cracking resistance of asphalt concrete pavement. Repeated direct tensile test is cheap and simple compared to the other traditional experimental methods. Determination of failure criteria is needed to apply a repeated direct tensile test. Various methods were used to determine the number of failure of repeated direct tensile test. The number of failure was defined as the time to reach 10% of the initial load, this method can be satisfied with specified tolerance of 10%. When the thickness of specimen is increased to 50 mm from 30 mm, the failure number is increased by 13.6 times. Thus, this result shows that the thickness of pavement is a big influence on the reflective cracking resistance. Reflective cracking resistance of asphalt concrete is decreased according to the increase in opening displacement. The repeated direct tensile test can be used as a reflective cracking resistance factor in pavement design, because it can evaluate the reflective cracking resistance according to the pavement thickness, opening displacement, material properties etc.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.3 no.2
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• pp.145-157
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• 1989

본 논문의 주목적은 불연속 또는 연속계 구조물의 시스템 신뢰성해석(system reliability analysis)을 위한 보다 일반적인 방법을 소개하는데 있다. 본 논문에서는, 확대하중증분법(extended incremental load method)이라고 불리우는데, 지금까지의 신뢰성 해석법 중 종래의 하중증분법이 갖는 단점을 보완하고, 여러 형태의 하중이 작용하는 구조물에 대해, 부재의 파괴후 거동(post-ultimate behaviour)을 다른 방법보다 더 실제적으로 고려할 수 있는 장점을 갖도록 개발한 것이다. 본 방법의 또 하나의 장점은 구조설계시 사용하는 강도공식(strength formula) 을 시스템 신뢰성 해석에서 직접 이용할 수 있다는 점이다. 이 방법은 부유식 해양구조물 같은 연속계 구조물의 시스템 신뢰성 해석을 위해 개발되었는데, 이 논문에서는 실제 구조물은 다루지 않고, 방법의 정당성과 아울러 수정된 안전여유식의 적용가능성을 보여주는 것에 중점을 두었다. 본 논문의 부유식 해양구조물들에 적용한 결과는 후일 발표할 예정이다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.343-348
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• 1988

몇 가지 균열검출법 및 크기의 측정법에 대하여 개요, 문제점, 정량적 측정에 유의해야 할 점을 살펴보았다. 아직 어느 방법도 모든 균열에 적용할 만큼 완전한 방법은 없지만 적용범위와 유 의사항을 이해하고 측정대상에 맞는 방법을 올바로 적용한다면 목적에 부합하는 결과를 얻을 것으로 본다. 기기나 구조물의 파괴원인을 정확히 규명하고 잔존수명을 정확히 예측하여 파괴를 방지하려면 재료의 강도특성이나 파괴역학적 해석법의 연구에 못지 않게 비파괴적 균열검출법과 정량적 측정법에 관한 연구도 깊이 이루어져야 하리라 믿는다. 그러나 아직 우리나라에서는 이 점에 미흡함이 많다. 더 나은 측정방법을 고안해 내고, 측정장치를 개발하여 균열에 대한 정보 의 정확성을 높여 구조물의 안전성 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 연구가 활발히 진행되 어야 할 것이다.