• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.467-475
• /
• 2023

본 논문에서는 내리기 시 파이프라인의 단면력 해석을 위한 합리적인 해석 모델을 제안했다. 본 해석 모델은 기하학적 특성과 경계조건을 고려하여 파이프라인을 분할한 후 two parameters Beam On Elastic Foundation과 Euler-Bernoulli 빔으로 모델링했다. 또한 파이프라인과 지반의 상호 작용 뿐만 아니라 파이프라인에 작용하는 축력을 했다. 기존 모델은 정형화된 하중 조건만 적용이 용이했으나 Segmented Pipeline Model로 정의된 제안 모델은 내리기 시 발생되는 대부분의 시공 조건에 대해 고려할 수 있다. 또한 가정을 최소화하고 요소를 세분화하여 모델링의 편의성과 적용성을 향상시켰다. 그럼에도 불구하고 이 모델은 FE 모델에 대비 높은 정확도를 갖고 있으므로 내리기 시 파이프라인의 안전성 평가는 물론 형상관리에도 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 시공 단계에서 파이프라인의 안전성을 확보함에 따라 운용 중 내구성 향상에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제36권6호
• /
• pp.388-394
• /
• 2023

복합재료 제조 시 수지의 함침성을 높이는 것은 제조 공정속도와 제품의 품질을 향상시키는 핵심 방법이다. 수지 개선은 중요하지만, 간단한 섬유 표면 처리로도 수지의 흐름성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 직물에 다양한 플라즈마 처리 시간을 적용함으로써 수지와 섬유 간의 함침성을 향상하게 하였다. 플라즈마 처리에 따라 변화된 섬유 내 수지의 분산을 평가하기 위해 전기저항 측정법을 사용했다. 섬유 표면처리가 수지 함침성에 미치는 영향을 실시간으로 관찰할 수 있었다. 수지에 탄소섬유 토우를 삽입할 때 토우에 스며든 수지의 양을 측정하여 수지 함침성을 객관적으로 비교하였다. 5분 동안의 플라즈마 처리로 복합재료의 인장과 압축 강도가 50% 이상 향상되었으며, 보이드 함유율을 감소시키고 소화점 임계열류량을 증가시켰다. 마지막으로 건축용 복합재료 부품으로 사용되는 일부분을 활용하여 동적 굴곡피로시험을 실시했고, 3 kN하중 백만 회에도 복합재료 부품은 파손되지 않았다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제42권3호
• /
• pp.66-87
• /
• 2009

적석목곽묘는 목곽 외부에 석재를 쌓거나 채운 다음 목개 위에 일정한 두께로 적석하고 점토로 밀봉한 구조이다. 경주 중심부라는 한정된 공간 속에 거의 모든 지배자가 지속적으로 한 묘제를 사용하였다는 점, 타 지역에서 확인되는 적석 형태와 전혀 다르다는 점 등에서 경주식 적석목곽묘로 정의하고자 한다. 적석목곽묘는 경주 중심부에서 5C 전반대부터 축조되기 시작한다. 평면형태, 목곽, 이중곽, 석재충전, 석단, 순장 등은 이전시기의 목곽묘에서 계보를 잇고 있다. 이외에 석축과 목주, 적석, 성토분구는 적석목곽묘의 출현과 함께 새롭게 나타나는 요소이다. 특히 석축과 목주는 황남대총을 비롯한 지상식 초대형분에서만 확인된다. 석축과 목주, 적석은 모두 성토 분구 축조과정 속에서 하나의 공정을 이루고 있다. 석축은 지상에 설치된 목곽의 외벽을 견고하게 유지시켜 주면서 성토 분구의 하중을 분산 수용한다. 목주는 석축의 붕괴를 방지하기 위한 보조장치로서 횡가목, 버팀목 등과 함께 사용되었다. 적석은 일정 크기의 석재를 갖고 일정한 두께로 목개 상부에 덮었다. 그리고 그 위에 점토로 밀봉한 다음 분구를 성토하였다. 적석은 경주지역의 입지적 특성이 반영된 것으로 파악된다. 경주 중심부의 적석목곽묘는 하천부지가 넓고 평탄한 형산강 동안을 따라 분포한다. 기반층은 대부분 모래와 냇돌로 구성되어 있다. 따라서 성토분구는 모래성분을 많이 함유하고 있다. 목개를 횡가한 다음 바로 성토할 경우 유수에 의한 붕괴 가능성 또한 크다. 고분의 외형을 유지하면서 내부구조물의 파괴를 방지하기 위하여 적석과 점토밀봉이 이루어진 것으로 판단된다. 상부의 봉토가 유실되더라도 하부의 적석은 형태를 어느 정도 유지할 것이기 때문이다. 성토분구는 국가 혹은 단위정치체가 성장단계에 진입하면서 나타나는 하나의 특징이다. 국가 출현단계 이후 성장단계에 진입하면서 사회구조에 변화가 나타나고 이와 맞물려 새롭게 출현한 지배등급에서 전대의 목곽묘와는 다른 적석목곽묘를 축조하기 시작한 것으로 판단된다. 이 과정에서 분구를 함께 성토한 것으로 파악되며, 지배등급의 성격에 따라 규모와 구조에서 차이를 보인다. 평면형태, 곽과 석단, 순장자의 수, 유물의 양과 질 등은 지배등급의 사회적 지위를 반영하고 있다. 따라서 적석목곽묘는 신라가 성장단계에 접어든 시점에 전대의 묘제로부터 분화 발전된 양상을 보이면서 나타난것으로 생각된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.23-29
• /
• 2017

본 연구에서는 선박이송용 트레슬의 표면에 부착할 수 있는 광섬유센서 패키지를 설계하고 파장다중분할방식에 기초한 센서 네트워크를 설계한 후, 모의 트레슬 유닛을 이용한 실험을 통하여 트레슬의 구조적 건전 모니터링을 위한 스마트 트레슬의 가능성을 확인하였다. 광섬유 브래그 격자 센서는 알루미늄 관으로 만들어진 원통형으로 패키징 되었다. 또한, 패키징 된 광섬유 센서를 폴리머 튜브에 삽입 한 후, 튜브 내부에 에폭시를 충전하여 센서가 해수에 대한 부식저항과 내구성을 갖도록 하였다. 패키지 된 광섬유 센서는 0.2 MPa 하의 수압테스트를 통하여 해수에서의 사용에 대한 신뢰성도 검증되었다. 트레슬의 변형에 관한 유한 요소 해석에 의해 얻어진 트레슬 부재의 변위가 큰 곳을 중심으로 트레슬에 부착할 브래그 격자의 수와 위치를 결정하였다. 최대 하중이 가해지는 트레슬 부재의 변형은 ${\sim}1000{\mu}{\varepsilon}$의 변형율로 분석되었으며, 그 때 트레슬에 걸리는 최대 하중으로 인한 센서의 브래그 파장 변화는 ~1,200 pm으로 계산되었다. 유한 요소 해석에서 얻은 결과에 따라 센서의 브래그 파장 간격을 3~5 nm로 결정하여 트레슬에 하중이 가해 졌을 때 센서 사이의 브래그 격자 파장값이 겹치지 않도록 설계하였다. 5개의 광섬유센서 패키지로 구성된 센서 모듈 5개를 연결하면 브래그 격자 센서 50개가 네트워크 될 수 있으므로, 브래그 격자 파장 검출기의 광원 중심 파장이 1550 nm에서 150 nm 광학 창 내에서 모두 검출될 수 있도록 하였다. 모의 트레슬 유닛에 부착 된 5개의 광섬유 센서 패키지의 브래그 파장 이동은 광섬유 루프미러를 사용하는 브래그 격자 파장검출기에 의해 잘 검출되었으며, 그 때 검출된 브래그 격자 센서의 값은 최대 변형률이 약 $235.650{\mu}{\varepsilon}$로 측정되었다. 센서 패키징과 네트워킹의 모델링 결과는 실험 결과와 서로 잘 일치하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.157-163
• /
• 2004

금속 임플란트 재료들의 마모저항을 향상시키기 위하여 질소 이온주입 및 이온도금 기술을 적용하였다. 질소 이온주입 된 초내식성 스테인리스강(S.S.S)의 마모이온용출 특성을 S.S.S, 316L SS, TiN코팅된 316S SS와 비교 평가하기 위하여 탄소로 원자흡수분광분석기를 이용하여 시편들로부터 마모용출된 Cr과 Ni 이온량을 측정하였다. 또한, 저온아크증착법을 이용하여 TiN, ZrN, TiCN코팅된 Ti(Grade 2)원반의 마모저항을 비교하였고, 질소이온주입 및 질화물 코팅된 표면충의 화학적 조성은 SAES(scanning Auger electron spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 질소 이온주입된 S.S.S 표면으로부터 마모에 의하여 용출된 Cr과 Ni 이온량은 표면처리하지 않은 스테인리스강들에 비하여 크게 감소하였다 그러나 인공고관절에 걸리는 하중조건 하에서 실행된 마모이온용출실험에서 이온에너지 100 KeV로 질소이온 주입된 표면층은 20만회 내에서 쉽게 제거되었다. 질화물 코팅된 Ti 시편들의 마모저항도 크게 향상되었고, 그 마모특성은 코팅층의 화학적 조성에 따라 크게 차이가 났다. 코팅두께 3Um의 코팅시편들 중 TiCN 코팅된 티타늄이 가장 높은 내마모 특성을 보였으나 같은 하중조건 하에서 disk(Ti)-on-disk 마모실험에서 그 질화물 코팅면들의 마모 무게감 소비는 1만회 아래에서 모두 Ti의 마모비와 유사하게 전환되었다. 본 실험으로부터 얻어진 연구결과에 의하면, 100 KeV 질소이온주입 및 두께 3$\mu\textrm{m}$의 길화코팅된 표면층의 경우 표면 경화충의 깊이가 충분치 않아 높은 하중을 받는 임플란트의 마찰부위에 사용하기에는 한계가 있음을 보였다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.685-695
• /
• 2004

복합레진은 치질과 우수한 결합력을 가지며 심미적인 이유로 치과의 대표적 수복재로 자리잡고 있다. 그러나 저작력에 따른 마모와 구강내 환경에서의 수분흡수에 따른 가수분해가 복합레진의 강도약화를 야기하고 있다. 실험에 사용된 복합레진은 현재 임상에서 많이 사용되고 있는 Point4, Tetric flow, Heliomolar flow, Filtek supreme 이다. 각 제품의 화학적 분해와 마모도를 평가하기 위해 각각 10개의 시편을 제작하여 그 중 5개는 $37^{\circ}C$의 수중하에 1Kg의 하중을 가하여 10,000 cycle동안의 마모도를 측정하였다. 나머지 5개 시편은 무게 측정을 한 후 0.1N NaOH용액, 3ml에 저장하여 $60^{\circ}C$에서 보관한 후 2주 후 제거하여 1.23% HCl로 2시간 동안 중화하고 증류수로 세척한 후 $60^{\circ}C$에서 건조하였다. 무게 손실, 분해층 깊이 및 시편내의 Si의 농도 변화. 최대 마모 깊이를 근거로 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 제품의 무게 손실량은 Heliomolar flow, Filtek supreme, Point4, Tetric flow 순이었으며 Heliomolar flow, Filtek supreme을 제외한 다른 제품간에는 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 2. 각 제품의 표면하 분해층 깊이는 Filtek supreme, Heliomolar flow, Tetric flow, Point4 순이었으며 Heliomolar flow, Tetric flow을 제외한 다른 제품간에는 유의 한 차이를 보였다(P<0.05). 3. 각 제품으로부터 용출된 Si은 Filtek supreme, Heliomolar flow, Point4. Tetric flow 순이었으며 Point4, Tetric flow을 제외 한 다른 제품간에는 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 4. 최대마모깊이 측정시 Heliomolar flow, Point4, Filtek supreme, Tetric flow 순이며 0.1N NaOH 용액에 보관한 레진의 마모깊이가 물에 보관한 레진에 비해 증가한 양상을 보였다. 5. 주사전자현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 레진 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴를 관찰할 수 있었으며, 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 수복재의 기질과 충전제 사이의 파괴양상인 분해층 깊이를 관찰할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 2014

이 연구에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 보의 비틀림 거동을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 정사각형 단면을 갖는 6개의 초고성능 콘크리트 보 부재에 대해 하중재하실험을 수행하여 비틀림 거동 특성을 분석하였다. 부재의 실험변수는 강섬유 혼입량과 폐쇄 스터럽량이다. 강섬유 혼입량은 1.0% 및 2.0%로 변화하였고, 폐쇄 스터럽량은 0, 0.35% 및 0.70%로 변화하였다. 실험 결과는 강섬유양이 증가할수록 극한비틀림강도가 증가하고, 폐쇄스터럽량이 증가할수록 극한비틀림강도가 증가하는 것을 나타낸다. 또한, 비틀림 강도 예측식을 제안하였으며, 예측식은 콘크리트, 스터럽 및 강섬유의 비틀림 강도 기여분을 각각 고려하였다. 실험 결과를 이용하여 초고강도 콘크리트 보의 비틀림 강도 예측식의 적합성을 평가하고자 하였다. 비틀림강도 실험 결과를 예측값과 비교하였으며, 예측값은 실험 결과에 거의 근접하고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 제안식을 이용하여 초고성능 콘크리트의 비틀림 강도를 효과적으로 예측할 수 있다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.695-703
• /
• 2012

현재 교량, 터널, 원전격납구조물, 가스탱크 등의 주요 사회기반 구조물은 긴장재에 의해 구속효과가 적용된 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물로 주로 이루어져 있으며, 기술의 발전과 함께 프리스트레스트 콘크리트의 적용범위가 넓어지고 있는 추세이다. 일반적으로 콘크리트 구조물은 다른 구조재료에 비하여 내화성이 뛰어나다고 평가되고 있으나, 긴장재에 의해 구속된 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 경우, 고온의 화재에 대한 부재의 거동은 일반 콘크리트 구조물의 거동과는 상이하나, 이와 관련된 국내외 연구 또한 미비한 실정이다. 그러므로, 이 연구에서는 $1400{\times}1000{\times}300mm$ 부재의 양방향에 430 kN의 긴장력을 준 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널부재를 제작하여, 5분 이내에 $1200^{\circ}C$의 화재하중을 가할 수 있는 RABT 화재 시나리오를 적용하여 이방향으로 구속된 프리스트레스트 콘크리트의 내화성능을 실험적으로 검토하였다. 또한 잔존내력구조실험을 수행하여, 화재에 의해 손상을 받은 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 잔류응력을 일반 철근콘크리트 구조물과 비교 검토하였다. 이 연구 결과를 통해 화재에 대한 PSC 부재와 RC 부재의 거동은 서로 상이하였음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권1호
• /
• pp.57-66
• /
• 2016

이 연구에서는 환경부하가 적은 산림훼손지 생태복원재료의 개발을 목적으로, 콘크리트와 국내산 침엽수 4종, 국내산 활엽수 3종의 제재라미나를 복합적층하여, 휨 크리프 성능에 미치는 수종의 밀도의 영향을 조사하였다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 크리프곡선은 수종에 관계없이 시간에 따라 크리프곡선의 우측상변이 현저히 증가하는 형태를 나타내었고, 하중부하 후 약 30분 - 1시간 이후에서는 목재 및 목질재료와 같이 거의 직선적인 거동을 나타내는 것이 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 초기변형은 수종의 밀도의 증가에 비례하여 변형이 감소하였고, 이 값은 콘크리트의 0.9 - 1.2배의 값을 나타내었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 크리프변형은 콘크리트의 0.4 - 0.8배의 낮은 값을 나타내어 복합적층에 의한 콘크리트의 크리프변형의 현저한 감소가 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 상대 크리프는 8.2 - 17.0%의 범위로 복합적층에 의해 콘크리트의 그것보다 0.3 - 0.7배의 매우 낮은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 이 결과는 목재와 콘크리트의 복합적층에 의해 기존 콘크리트재료의 크리프변형을 감소시킨 산림훼손지 생태복원재료로 응용가능성을 나타낸다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권12호
• /
• pp.1197-1202
• /
• 2002

방전 플라즈마 소결법을 이용하여 건전한 강도를 갖는 다공성 육티탄산 칼륨 휘스커 프리폼을 제조하기 위해서, 여러 소결온도 조건하에서 휘스커 프리폼을 제조한 후 기공률과 압축강도 등을 조사하였다. 그 결과, 소결 온도 900∼950${\circ}C$, 유지시간 10분, 압축하중 40 MPa, 승온속도 50${\circ}C$/min, on-off pulse type 12:2의 조건에서 높은 기공률을 갖는 프리폼을 제조할 수 있었다. 이상의 최적조건에서 제조한 프리폼은 기공률이 15∼37% 범위임에도 불구하고 174∼266 MPa의 비교적 높은 압축강도를 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 휘스커간의 스파크 플라즈마 방전 및 자기 발열작용의 영향에 기인한 것으로 생각된다. 900${\circ}C$ 이하에서 제조한 휘스커 프리폼의 강도 레벨은 80∼100MPa로 900∼950${\circ}C$의 온도조건에서 제조한 프리폼에 비해 2배 이하의 낮은 값을 나타내었다. 1000 ${\circ}C$에서의 압축강도는 523 MPa로 가장 높은 강도값을 나타내었으나, 약 5%의 낮은 기공률을 나타내었다. 이상의 결과로부터, 비교적 강도가 높고 다공성의 티탄산 칼륨 휘스커를 제조하는데 있어 방전 플라즈마 소결법이 효과적인 것으로 생각된다.