• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.18 no.5
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• pp.469-485
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• 2016

The failure of rock mass around deep tunnel, different from shallow tunnel largely affected by discontinuities, is dominated by magnitudes and directions of stresses, and the failures dominated by stresses can be divided into ductile and brittle features according to the conditions of stresses and the characteristics of rock mass. It is important to know the range and the depth of the V-shaped notch type failure resulted from the brittle failure, such as spalling, slabbing and rock burst, because they are the main factors for the design of excavation and support of deep tunnels. The main features of brittle failure are that it consists of cohesion loss and friction mobilization according to the stress condition, and is progressive. In this paper, a three-dimensional numerical model has been developed in order to simulate the brittle behavior of rock mass around deep tunnel by introducing the bi-linear failure envelope cut off, elastic-elastoplastic coupling and gradual spread of elastoplastic regions. By performing a series of numerical analyses, it is shown that the depths of failure estimated by this model coincide with an empirical relation from a case study.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.15 no.6
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• pp.547-557
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• 2013

The mode II fracture toughness and strength due to shear stress are important parameters in the stability of caprock and injection zone with application to geological sequestration of carbon dioxide. In this research, a short beam compression test has been used to determine the shear strength and the mode II fracture toughness for Coconino sandstone. The average value of the shear strength and mode II fracture toughness are estimated to be 23.53 MPa and 1.58 MPa${\surd}$m respectively. The stress intensity factor is suggested by finite element analysis using the displacement extrapolation method. The effect of biaxial stress and water saturation on the fracture toughness has also been investigated. The fracture toughness increases with confining stresses, but decreases by 11.4% in fully saturated condition.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1235-1239
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• 2008

최근 기상이변 및 이상기후로 인해 예상치 못한 극치사상이 빈번하게 발생하고 있으며, 이로 인한 수자원관리 측면에 있어 많은 어려움을 겪고 있다. 특히 집중호우나 태풍 사상과 같이 단 시간 내에 많은 양의 강수량을 동반한 경우 댐과 같은 대형 수공구조물의 파괴로 인해 인명 및 재산피해의 가능성을 증가시키고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 발생하는 시간강수량에 대한 평가를 하기 위해 우리나라에 발생하는 시간강수량과 수문기상인자인 해수면 온도 및 습윤지수와의 상관관계 분석을 통해 수문기상인자가 우리나라 강수량에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 우리나라에 발생하는 극한강우를 발생 원인별로 태풍 사상과 집중호우 사상으로 구분하여 수문기상인자와의 상관성 분석 결과를 바탕으로 Empirical Simulation Technique 기법을 적용하여 집중호우와 태풍으로 발생하는 강우의 특성을 평가하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.1 no.1
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• pp.105-114
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• 1989

휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.5
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• pp.680-688
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• 1986

In order to obtain the optimal estimation method of fracture toughness of dual phase steel in which martensitic phase encapsulated islands of ferritic phase, the stretched zone (SZ) method and the R-curve method of the JSME S 001 was discussed. The results obtained are as follows. (1) The $J_{IC}$ values estimated by the SZ method are overestimated as compared with those by the R-curve method. (2) The $J_{IC}$ by the R-curve method decreases with the increase of the ferrite grain size and the martensite hardness. (3) The overestimation of $J_{IC}$ by the SZ method is due to the continuous plastic blunting of ferrite after the formation of stable crack which affects the critical stretched zone width.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.4 s.88
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• pp.543-550
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• 2005

In the present work, modulus of rupture (MOR), flexural toughness properties $(I_{30}\;and\;W_{2.0})$ and workability (slump) of high performance hybrid fiber reinforced concrete (HPHFRC) mixed with micro-fiber (carbon fiber) and macro-fiber (steel fiber), and replaced with a fine mineral admixture such as silica fume (SF) are characterized through the analysis of variance (ANOVA). Data of MOR, $I_{30}(or W_{2.0})$ and slump are used as the characteristic values to estimate flexural performance and workable property of HPHFRC. Specially, an experimental design was Planned according to the fractional orthogoanl nay method to reduce experimental number of times. The experimental results show that steel fiber is a considerable significant factor in MOR and I30 $(W_{2.0})$. Based on the significance of experimental factors about each characteristic factors, the following evaluation can be used: Experiment factors which reduce slump most remarkably are carbon fiber, steel fiber, silica fume order.; Those that improve MOR most significantly are silica fume $({\fallingdotseq}\;carbon\;fiber)$, steel fiber order; Those that increase flexural toughness most distinctly are silica fume, carbon fiber, steel fiber order. It is obtained that the combination of steel fiber $1.0\%$, carbon fiber $0.25\%$ and silica fume $5.0\%$ is the experimental condition that improve MOR and flexural toughness excellently with workability ensured within the experiment.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.05a
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• pp.121-121
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• 1999

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.292-292
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• 2020

방조제는 국토 확장, 수자원 확보 및 배수 개선에 사용되는 구조물로, 재난 발생 시 자산, 국가산업 및 환경에 큰 영향을 끼칠 위험이 있다. 따라서, 파도월류, 지진, 투수, 액상화와 같은 다양한 피해 원인에 대비하여 구조적 사용성과 안정성을 확보하기 위해 신중한 검토 및 분석이 수행된다. 그러나 변화하는 환경조건에서 방조제는 다양한 외력의 변동성과 불확실성에 노출되며, 설계 시 고려된 손상 요인이 개별적으로 발생하기보다는 여러 요인이 복합적으로 반응하고 그 영향이 전달되어 피해의 발생과 전파 과정이 복잡한 양상을 나타낸다. 따라서 방조제에 대한 사고 예방 및 안정적인 유지관리를 위해서는 발생 가능한 위험을 종합적으로 고려한 위험도 평가가 중요하게 요구된다. 본 연구에서는 방조제 손상 원인 중 큰 비중을 차지하는 제체 내부 침식 위험에 대하여 위험인자 간 상호작용을 고려할 수 있는 확률통계학적 접근으로 Bayesian network 기법을 도입하였다. 위험인자에 대한 파괴 메커니즘을 조사하여 분류 후, 설계값과 측정자료를 기반으로 위험변수의 통계적 특성을 반영하기 위해 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하여 파괴 매커니즘의 위험도를 계산하였다. 위험도는 연간기대피해액으로 제공되었으며, 이는 방조제 손상으로 인한 피해에 대비하여 예방할 수 있는 솔루션을 제공할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.2
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• pp.115-123
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• 2007

For investigating self-diagnosis applicability, a method based on monitoring the changes in the electrical resistance of carbon fiber reinforced concrete has been tested. Then after examining change in the value of electrical resistance at each flexural weight-stage of carbon fiber in CFGFRP (carbon fiber and glass fiber reinforcing plastic) with new type rib and carbon sheet for concrete reinforcing, the correlations of electrical resistance and load as a function of strain, deflection were analyzed. As the results, it is clarified that when carbon fiber rod, rib and sheet fracture, the electrical resistance of it increase largely, and specially in case of CFGFRP, afterwards glass fiber tows can be resist the load due to the presence of the hybrid (carbon and glass) reinforced fiber. Therefore, it can be recognized that reinforcing bar and new type rib of CFGFRP and sheet of CF could be applied for self-diagnosis of fracture in reinforced FRP concrete.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.18 no.3 s.93
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• pp.439-445
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• 2006

For investigating self-diagnosis applicability, a method based on monitoring the changes in the electrical resistance of hybrid FRP(having electrical property) reinforced concrete has been tested. Then after examining change in the value of electrical resistance of carbon fiber in CFRP(non-hybrid type), CFGFRP and CFAFRP(hybrid type) before and after the occurrence of cracks and fracture in non-hybrid and hybrid FRP reinforced concrete at each flexural weight-stage, the correlations of each factors(the changes in electrical resistance and load as a function of strain, deflection) were analyzed. As the results, it is clarified that when the carbon fiber tows fracture, the electrical resistance of it increase largely, and afterwards hybrid FRP composites can be resist the load due to the presence of the reinforced fiber, for example, glass fiber or aramid fiber tows. Therefore, it can be recognized that hybrid FRP(including carbon fiber) reinforcing bar could be applied for self-diagnosis of fracture in reinforced FRP concrete fracture.