• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.347-356
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• 2006

본 논문에서는 단면상의 화이버 요소를 사용하여 3차원 강구조물의 점진적인 소성화를 고려하는 실용적인 비선형 비탄성 해석방법을 개발하였다. 부재의 p-$\delta$, p-$\Delta$ 등의 기하비선형은 안정함수로 고려하였다. 잔류응력은 단면상에 있는 화이버 요소에 초기응력을 가하여 고려하였다. 각 하중 단계에서 탄성상태인 단면을 계산하여 축강성과 휨강성을 직접 결정함으로서 점진적인 소성화를 고려하였다. 각 화이버 요소의 응력 변화를 계산하여 변형률 반전효과를 고려하였다. 제안된 해석 방법은 3차원 강구조물의 실용적인 해석 및 설계에 유용하게 사용될 것이라 판단한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.919-930
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• 2014

본 연구에서는 화이버 단면 요소를 이용하여 강재 보강된 숏크리트 합성부재의 하중지지력과 거동을 수치해석적으로 평가하였다. 강재 보강된 숏크리트 합성단면은 여러 개의 화이버로 분할되고, 각 화이버에 정의된 비선형 응력-변형률 관계에 의해 내력을 결정하게 된다. 사용된 유한요소모델의 검증을 위해 수치해석에 의한 숏크리트 라이닝의 하중-변위 변화를 기존 실험연구결과와 비교하였고, 이를 수치해석에 의한 강재와 숏크리트의 응력분포를 이용하여 함께 분석하였다. 그 결과 제안된 해석방법이 강지보와 숏크리트의 재료 비선형성을 고려하여 전체 거동과 강재 및 숏크리트 각각의 하중 저항력을 실질적으로 평가할 수 있음을 보였다. 또한, 단면 내 응력분포로부터 중립축 변화와 강재 및 숏크리트 각각의 휨 하중 분담률을 도출하였다. 하중 변화에 따른 강재의 휨 하중 분담률 변화를 확인하였고, 이를 통해 숏크리트 라이닝 설계에 강재의 휨 저항성능을 고려하는 것이 필요하다고 판단하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.53-60
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• 2009

연구목적: 오늘날 심미적 요구의 증가로 치아색 포스트 코어에 대한 많은 관심이 모아지고 있으며 다양한 연구가 진행 중이다. 현재 화이버 포스트 (ParaPost fiber White, Coltene Whaledent, Cuyahoga Falls, USA), 지르코니아 포스트 (CosmoPost, Ivoclar Vivadent, Schann, Germany) 등에 관한 논문은 다소 나와 있으나 요즘 여러 분야에서 관심을 받고 있는 CAD/CAM (computer-aided design/computer-aided manufacturing) 방식으로 지르코니아를 가공한 절삭형 지르코니아 포스트 코어에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 이 연구의 목적은 CAD/CAM을 이용한 지르코니아를 비롯하여 근관치료된 치아에서 사용된 세 가지 다른 치아색 포스트 코어에 대해 미세누출 (microleakage)을 비교해 보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 발치된 건전한 상악 절치 27개를 채택하여 백악법랑질경계 (CEJ)에서 절단하여 근관치료를 시행하고, 세군 (각 9개)으로 나누었다. 각군들은 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어 (1군), 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어 (2군), CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어 (3군)로 수복하였다. $5-55^{\circ}C$ 1000회 열순환 처리 (thermocycling)를 시행하고, 2% 메틸렌 블루로 $37^{\circ}C$에서 24시간 염색하였다. 치아장축과 평행하게 순설방향으로 절단하여 미세누출을 현미경과 컴퓨터 프로그램을 사용하여 분석을 하였다. 데이터는 one-way ANOVA와 Scheffe's multiple range test (${\alpha}=0.05$)로 분석하였다. 결과: 모든 군에서 미세누출을 보였으며, 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군 (2군)에서 치근계면 입구에서는 다소 많은 미세누출을 보였으나 포스트 끝에 이르러서는 거의 미세누출이 없는 결과를 보였다. 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군 (1군)과CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군 (3군)에서는 부위별로 균등한 미세누출을 보였다. 결론: 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군, 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군, CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군 모두에서 미세누출을 보였고, 이 중에서 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군이 좀 더 큰 미세누출에 대한 저항성을 보였으며 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군, CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군은 유사한 양상을 보였으나, 각 실험군 간에 통계적으로 유의한 차이는 인정되지 않았다. (P>.05)

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.397-405
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• 2014

본 연구에서는 적층복합 T형 보의 휨 해석을 위해 전단에 유연한 보 요소를 제안한다. 1차 전단변형 보 이론을 사용해 유도된 보 요소는 ? 전단변형과 재료의 비등방성 성질에 따른 모든 연계성을 고려한다. 지배방정식의 해를 구하기 위해 절점 당 7개의 자유도를 갖는 2절점, 3절점, 4절점의 세 가지 보 요소를 제안한다. 제안된 보 요소의 활용성과 정확성을 검증하기 위해 등분포하중과 집중하중을 받는 대칭 및 역대칭 앵글프라이 복합 T형 보에 대해 수치해석을 수행한다. 다른 적층순서에 대해 화이버 각과 전단변형의 영향을 조사한다. 적층 복합 T형 보의 휨 해석에 대해 3절점과 4절점 보 요소의 유효성을 입증하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.249-252
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• 2008

이 논문에서는 비부착 CFRP 판으로 긴장된 RC(Reinforced Concrete) 보의 비선형 해석방법을 제시하였다. 하중 재하 시 부재의 단면 내에서 변화하는 재료상태를 정확히 예측하기 위해 철근콘크리트 뼈대는 콘크리트와 보강철근 화이버로 구성된 화이버모델요소로 이상화하였다. 또한 CFRP 판의 비부착 거동을 모사하기 위해 CFRP 판을 뼈대요소의 각 절점에 연결되는 여러 개의 요소로 이상화하되, 연결부에서 슬립이 가능한 것으로 가정하여 슬립으로 인한 CFRP 판의 인장력을 반복적으로 보정함으로써 CFRP 판요소들의 응력이 같도록 하였다. 이 논문에서 제시한 해석방법의 정당성을 검토하기 위해 비부착 CFRP 판으로 긴장된 RC 보의 극한해석을 수행하여 해석결과를 타 연구자의 실험결과와 비교해 본 결과, 두 연구결과가 잘 일치함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.495-502
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• 2010

이 논문에서는 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 거더의 비선형 휨거동에 대한 해석방법을 제시하였다. 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 거더는 CFRP 판의 슬립(slip)으로 인해 인장력이 재분배되어 CFRP 판이 콘크리트에 부착된 경우에 비해 복잡한 비선형 거동을 보이게 된다. 따라서 이 논문에서는 비부착 프리스트레스트 CFRP 판을 여러 개의 곡선 요소로 모사하고, 화이버 뼈대요소의 각 절점에서 힘의 평형 관계를 이용하여 CFRP 판의 인장력을 재분배함으로써 슬립효과를 고려하였다. 이 논문에서 제시한 해석방법을 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 보의 해석에 적용하여 해석방법의 정당성을 확인하였다. 또한 비부착 CFRP 판의 보강시점과 보강 전후에 발생한 콘크리트의 시간의존적 변형은 보의 처짐 거동에는 영향을 미치나 극한내력에는 영향을 미치지 않음을 확인하였고, 비부착 CFRP 판으로 보강하기 전에 발생한 콘크리트의 균열유무도 비부착 CFRP 판으로 보강한 후의 보의 극한거동에는 거의 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.489-497
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• 2002

구조물이 거대해지고 복잡해지면서 미소변현을 전제로 한 선형이론으로는 해석이 불가능한 대변형 및 비선형 거동이 발생하는 경우가 많아지고 있다. 또한 고성능 컴퓨터의 등장과 다양한 수치해석 기법의 개발 등으로 보다 엄격한 설계기준에 따른 구조의 최적화 설계가 절실히 요구되고 있다. 그로 인해 선형 영역내에서 한정되었던 구조공학적인 문제를 비선형 영역까지 확대시켜 구조물의 거동을 보다 정확히 분석하고, 예상 가능한 문제점을 사전에 파악하여 효율적이고 경제적인 최적의 구조물을 설계해야 한다. 본 연구에서는 비등방성 원통형 쉘 구조물의 기하학적 비선형 문제를 해결하였다. 원통형 쉘의 반경방향 길이와 원통방향의 길이비인 형상비 변화, 부분 원통형 쉘의 중심각 변화, 화이버 각도 변화, 적층수와 배열조건 변화 등의 다양한 조건에 따라 비등방성 원통형 쉘 구조의 기하학적 비선형 거동특성을 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.13-21
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• 2012

본 논문에서는 푸쉬오버해석을 통해 철근콘크리트 중간모멘트골조의 반응수정계수를 확인하기 위하여 5층 구조물을 KBC2009에 맞게 구조설계 하였다. 보 및 기둥 부재의 휨모멘트-곡률 관계는 화이버 모델로 확인하였으며 보-기둥 접합부 모멘트-회전각 관계는 Simple and Unified Joint Shear Behavior Model과 보-기둥 접합부 모멘트 평형관계를 이용하여 확인하였다. 푸쉬오버해석 결과 보-기둥 접합부 비탄성 전단거동을 무시하는 경우 구조물의 강도가 과대평가 되었다. 반응수정계수는 내진설계범주 C에 대하여 설계한 경우 평균 7.78, 내진설계범주 D에 대하여 설계한 경우 평균 3.64로 평가되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.65-74
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• 2005

본 연구에서는 사각형 모듈의 인발성형된 복합재료 바닥판의 휨 거동에 대한 해석 모델을 개발하였다. FRP 바닥판의 해석 모델은 FSDT 평판 이론을 기반으로 임의 적층각을 지닌 FRP 바닥판의 처짐을 예측할 수 있었다. 수치적 예제에서는 네 변이 단순 지지된 등분포 하중을 받는 사각형 모듈의 FRP 바닥판을 2차원 평판 유한 요소해석을 적용하여 수행하였고, 해석 결과에 대해서는 바닥판 길이-높이의 비와 화이버 각도의 변화에 따른 효과에 대해 역점을 두고 다루었다. 연구 결과, 본 연구에서 제안한 해석 모델이 FRP 바닥판의 휨 거동을 해석하고 예측하는데 효과적이고 정확하다는 것이 입증되었다. 또한, FRP 바닥판의 높이가 높아질수록 plate 해석 이론에 있어서 일차전단변형이론(First order Shear Deformable laminated plate Theory : FSDT)이 아닌 고차전단변형(Higher order Shear Deformable plate Theory : HSDT)의 필요성에 대해 언급하였다.

• 분석과학
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• 제20권6호
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• pp.488-495
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• 2007

본 연구에서는 headspace-solid phase microextraction(HS-SPME)-GC/MS법을 이용하여 PVC 벽지의 원자재에서 방출되는 TVOC를 분석하여 기여도를 평가하였다. 시료로 사용한 원자재는 6종으로 희석제, 안정제, 가소제, 충전제, 발포제와 PVC 레진이다. 각 원자재 시료를 22 mL 바이알에 9 mL씩 취한뒤 $100^{\circ}C$에서 1시간동안 평형을 이룬 다음 $75{\mu}m$ Carboxen-PDMS 화이버로 $25^{\circ}C$에서 1시간 흡착하여 GC/MS로 분석하였다. 정성결과 toluene, ethylbenzene 그리고 xylene과 같은 방향족 화합물과 acetone, methoxyacetone, 2-butanone 등의 케톤류와 nonane, decane, undecane 등의 알켄류가 검출되었다. 그 밖에도 ethanol, butanol 등의 알콜류와 알데히드류 등이 검출되었다. TVOC 방출량은 희석제 $54.20{\mu}g/g$, 안정제 $32.88{\mu}g/g$, 가소제 $0.50{\mu}g/g$, PVC 레진 $0.88{\mu}g/g$, 발포제 $0.22{\mu}g/g$, 충전제가 $0.11{\mu}g/g$로 나타났다. 각 원자재의 TVOC 방출량과 배합비를 고려한 TVOC 기여도는 희석제 0.708, 안정제 0.129, PVC 레진 0.115 순으로 높게 나타났다. 따라서 희석제와 안정제, PVC레진의 질적인 개선을 통해 TVOC 방출량을 줄이는 노력이 필요하다. 또한 본 연구에서 개발한 HS-SPME-GC/MS 방법은 원자재의 TVOC 분석에 유용하게 사용될 것으로 생각된다.