• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.459-464
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• 2001

For major nuclear power plant components periodic inspections and integrity assessments are needed for the safety. But many flaws are undetectable due to sampling inspection. Probabilistic integrity assessment is applied to take into consideration of uncertainty and variance of input parameters arise due to material properties, applied load and undetectable flaws. This paper describes a Probabilistic Fracture Mechanics(PFM) analysis based on Monte Carlo(MC) algorithms. Taking important parameters as probabilistic variables such as fracture toughness, crack growth rate and flaw shape, failure probability of major nuclear power plant components is archived as a results of MC simulation. For the verification of these analysis, a comparison study of the PFM analysis using other commercial code, mathematical method is carried out and a good agreement was observed between those results.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.79.2-79.2
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• 2010

실제 교량 바닥판의 거동은 반복하중에 의한 피로누적 손상에 의해 발생되므로 성능분석을 위해서는 피로 실험결과를 통한 구조거동 분석이 이루어져야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 현재 개발 중인 초간편 강합성 바닥판의 피로성능을 파악하기 위해 일점 재하 방식으로 반복 하중을 재하 하였다. 실험체의 거동을 파악하기 위해 변위계를 설치하여 변위를 측정하였고 이 실험의 결과로 신형식 바닥판인 초간편 강합성 바닥판의 피로 파괴 양상을 알 수 있었으며 피로 곡선을 얻을 수 있었다. 하지만 바닥판의 파괴요인 중 외부 환경적 요인과 실제 차량 하중 이동을 모사한 윤하중 재하 시 피로 성능에 대한 연구가 추가로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1722-1725
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• 2003

절연물에 가해지는 열화 중에서 열 사이클(Thermal cycle) 열화를 모사하기 위하여, 대형 터빈 발전기 수냉각 고정자 권선용 바를 대상으로 IEEE Std 1310 규격에 따라 200 사이클의 열 사이클 열화 시험을 수행하였다. 바에 대한 절연 특성을 분석하기 위하여 시험 수행 전후의 Tan ${\delta}$ 및 Tip-up(%, ${\Delta}$ Tan ${\delta}$), 부분방전의 최대 방전량 등을 측정하였고 또한 바를 절단하여 절연물 내의 박리와 도체와 절연물 간의 분리 등을 점검하였다. 최종적으로는 절연파괴 시험을 수행하여 절연파괴 강도를 측정하였다. 시험 결과 초기 절연 특성상의 현저한 변화는 없었으며 양호한 특성을 보였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.155-159
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• 2009

화약류를 이용한 균열제어공법은 자원 및 석유개발, 토목 등 다양한 분야에서 적용되어 오고 있다. 암반을 대상으로 균열제어설계를 위해서는 다양한 암반의 물성과 가압방식의 변화에 따른 파괴과정을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 반무한 암반 내 시추된 원형공벽에 임의의 입사파가 작용하여 주변에 균열이 전파하는 동적파괴현상을 수치해석적으로 모사하였다. 탄성정수는 국내의 암반분류에서 적용하는 물성치를 사용하였으며 하중가압속도는 1-100MPa/${\mu}s$의 범위까지 변화시키며 암반 내 균열전파양상을 살펴보았다.

• 터널과지하공간
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• 제18권3호
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• pp.194-201
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• 2008

횡등방성 암석의 인장강도 특성 해석을 위하여 새로운 이방성 인장파괴함수를 제안하였다. 제안된 함수에서 인장강도는 연약면과 수직한 방향에서 최소가 되며 연약면과 평행한 방향쪽으로 지수함수적으로 증가하면서 최대값에 수렴된다. 제안된 이방성 인장파괴함수는 실험적으로 측정이 가능한 3개의 강도정수로 정의된다. 제안된 함수를 임계면법에 적용하여 연약면의 방향성에 따른 횡등방성 암석의 인장강도 및 파괴면의 방향을 탐색할 수 있는 수치해석적 기법을 제시하였다. 문헌에 보고된 횡등방성 암석의 직접인장시험 결과를 모사함으로써 제안된 방법의 적합성을 검토하였다. 수치해석결과와 직접인장시험 결과는 전반적으로 유사한 결과를 보여주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권4호
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• pp.653-659
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• 2002

This paper describes a probabilistic fracture mechanics(PFM) analysis based on Monte Carlo(MC) simulation. In the analysis of CANDU pressure tube, the depth and aspect ratio of an initial semi-elliptical surface crack, a fracture toughness value and delayed hydride cracking(DHC) velocity are assumed to be probabilistic variables. As an example, some failure probabilities of piping and CANDU pressure tube are calculated using MC method with the stratified sampling MC technique, taking analysis conditions of normal operations. In the stratified MC simulation, a sampling space of probabilistic variables is divided into a number of small cells. For the verification of analysis results, a comparison study of the PFM analysis using other commercial code is carried out and a good agreement was observed between those results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권5호통권57호
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• pp.142-148
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• 2009

이 논문에서는 3축 가력상태에 놓인 박스형 암거의 극한파괴실험을 실시하고 박스형 암거의 파괴거동 특성을 파악하고 하중증가에 따른 균열폭의 변화를 측정하였다. 현실적인 외압상태를 모사하기 위해 상부 및 좌,우측부에서 동시에 가력할 수 있는 3축 가력시스템을 이용하여 하중을 재하 하였다. 하중 증가에 따른 상부슬래브 및 좌,우측 벽체에서의 균열양상을 관찰하였으며 상부슬래브에서의 균열폭 증가량을 정량적으로 측정하였다. 이를 통해 균열폭 증가에 따른 구조손상도를 실험적으로 정량화시켜 박스형 암거의 구조내력저하지수를 실험적으로 추정하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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• pp.348-355
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• 2000

The characteristics on non linear behavior and the failure mechanism of RC space frame structure serving railway under seismic action have been investigated by numerical analysis in time domain. The structure concerned is modeled in 3 dimensional extent and RC frame elements with fibers are employed. Fibers are characterized as RC one and PL one to distinguish different energy release after cracking. Due to deviation of mass center and stiffness center of entire structure the complex behavior under seismic action is shown. The excessive shear force is concentrated on the pier beside flexible one relatively, which leads to failure of bridge concerned.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.643-659
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• 2022

최근 지중저장기술(예, 온실가스 심지층 처분, 인공지열저류층 발전 등)이 활발히 수행됨에 따라, 유체 주입과 저장부지 안정성 사이의 역학적 관계에 관한 정량적 이해의 중요성이 인지되고 있다. 지중 유체 주입은 공극압 및 지중응력 교란과 지층의 역학적 불안정성을 야기할 수 있어, 유체 주입에 대한 다공탄성 수치 모형 구축이 요구된다. 본 연구에서는 순차적인 COMSOL-PyLith-COMSOL 유체 주입-유발지진 다공탄성 수치 모사를 수행한다. 유한요소 상용 소프트웨어인 COMSOL을 이용해 단층에 가해지는 쿨롱 파괴 응력(CFS) 변화를 시간에 따라 추적하였고, CFS 변화량이 임계값(예, 0.1 MPa)을 초과할 경우, 모형의 정보(기하구조, 물성 등)를 유한요소 오픈소스 코드인 PyLith로 이동시키는 알고리즘을 구축했다. PyLith는 단층의 미끄러짐을 모사하고, 미끌림에 의한 변위장을 획득한다. 이후 변위장을 COMSOL로 이동시켜 지진에 의한 응력 및 표면 변위를 계산한다. 수치 모사 결과, 주입 기간 중엔 주입정 근거리에서 큰 변화(공극압, CFS 변화 등)를 보였고, 주입 종류 후에는 잔류 응력이 원거리 영역으로 확산하는 양상이 나타났다. 이는 주입 종료 후 지속적인 모니터링의 필요성을 제안한다. 또한, 단층과 주입층 물성(예, 투수계수, Biot-Willis 계수)에 따른 CFS 변화량 비교는 주입정 위치 선정 시 주입층 및 주변 지층에 대한 물성 파악이 중요함을 의미한다. 단층 미끄러짐 양에 따른 표면 변위 및 이암층에 가해지는 편차응력은 다양한 단층 미끌림 시나리오 설정의 필요성을 지시한다.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.389-410
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• 2007

불연속면의 빈도가 높지 않은 견고한 암반의 경우 굴착시 공동 주변 영역에서의 파괴나 변형 특성은 형성되어 있는 초기응력 조건과 강도 특성에 절대적인 영향을 받는다. 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준과 터널형상에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 터널 시험체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합모델을 이용한 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 모형시험체에 대한 이축압축시험 결과 최소 주응력 방향의 공동 단면 곡선부에서는 균열이 표면에서 개시된 후 내부로 진행되어 국부적인 노치형 파괴영역이 형성되었다. 이에 비해 모서리와 직선부의 경우 공벽 표면과 내부에서 발생된 균열들의 상호 연결, 결합에 의해 대규모의 노치형 분리면이 유도되고 곡선부에 비해 큰 파괴영역이 형성되는 것으로 조사되었다.