• Geomechanics and Engineering
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• 제17권6호
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• pp.527-534
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• 2019

There have been developed a number of methods to assess the abrasivity of rock materials with the increased use of mechanized rock excavation. These methods range from determination of abrasive and hard mineral content using petrographic thin section analysis to weight loss or development of wear flat on a specified cutting tool. The Cerchar abrasivity index (CAI) test has been widely accepted for the assessment of rock abrasiveness. This test has been considered to provide a reliable indication of rock abrasiveness for isotropic rocks. However, a great amount of rocks in nature are anisotropic. Hence, viability assessment of Cerchar abrasivity test for the anisotropic rocks is investigated in this research. The relationship between CAI value and quartz content for the isotropic rocks is well known in literature. However, a correlation between EQ, F-Schimazek value, Rock Abrasivity Index (RAI) and CAI of anisotropic rocks such as phyllite was done first time in literature with this research. The results obtained with this research show F-Schimazek values and RAI values should be considered when determination of the abrasivity of anisotropic rocks instead of just using Cerchar scratch test.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권2호
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• pp.805-810
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• 2018

The abrasivity of rocks results in tool wear in rock excavation or drilling projects. It can affect significantly the cost and schedule of the projects performed in abrasive rock massess. For this reason, the understanding of the mechanism of rock abrasivity is very important for excavation projects. This study investigates the effect of strength on the LCPC abrasivity coefficient (LAC) for igneous rocks. The LCPT test, the uniaxial compressive strength (UCS) and the Brazilian tensile strength (BTS) tests were carried out on the igneous rock samples. The abrasive mineral content (AMC) was also determined for each rock type. First, the LAC was correlated to the AMC and a very good correlation was found between the two parameters. Then, the multiple regression analysis was carried out by including the AMC, UCS and BTS to the analysis in order to infer the effect of the strength on the LAC. It was seen that the correlation coefficients of multiple regression models were greater than that of the relation between the LAC and the AMC. It is concluded that the AMC is the dominant parameter determining the abrasivity of rock. On the other hand, the rock strength has also significant effect on rock abrasivity.

• 치위생과학회지
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• 제13권1호
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• pp.83-90
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• 2013

함수 피로인산나트륨과 셀룰로오스를 배합한 세치제에 대하여 비교치아마모도평가, 세정력평가, 산성음료 처리 후 치아마모도 평가 및 설문조사를 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 비교치아마모도 평가결과 값은 실험세치제에서는 $0.49{\pm}0.89$, 대조세치제에서는 $49.50{\pm}4.68$로 나타났으며(p<0.05), 이는 실험세치제가 치아 상아질을 거의 마모시키지 않는다는 것을 의미한다. 2. 세정력평가에서는 실험세치제와 대조세치제 간의 통계적 유의성은 나타나지 않았다(p>0.05). 3. 산성음료 처리 후 치아마모도 평가는 실험세치제가 산성음료 처리 후 칫솔질 후에도 유의성 있게 대조세치제에 비하여 치아를 거의 마모시키지 않음을 확인하였다(p<0.05). 4. 설문 조사결과, 상쾌함, 상쾌함의 지속성 및 전반적 만족도는 실험세치제와 대조세치제가 비슷한 것으로 평가되었다(p>0.05). 함수 피로인산나트륨과 셀룰로오스를 배합한 세치제는 세정력은 가지면서 산성음료 섭취 후 칫솔질 함에도 치아의 마모가 거의 없는 세치제 개발의 가능성을 보여주었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권3호
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• pp.219-228
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• 2022

The most widely used parameter to represent rock abrasiveness is the Cerchar abrasivity index (CAI). The CAI value can be applied to predict wear in TBM cutters. It has been extensively demonstrated that the CAI is affected significantly by cementation degree, strength, and amount of abrasive minerals, i.e., the quartz content or equivalent quartz content in rocks. The relationship between the properties of rocks and the CAI is investigated in this study. A database comprising 223 observations that includes rock types, uniaxial compressive strengths, Brazilian tensile strengths, equivalent quartz contents, quartz contents, brittleness indices, and CAIs is constructed. A linear model is developed by selecting independent variables while considering multicollinearity after performing multiple regression analyses. Machine learning-based regression methods including support vector regression, regression tree regression, k-nearest neighbors regression, random forest regression, and artificial neural network regression are used in addition to multiple linear regression. The results of the random forest regression model show that it yields the best prediction performance.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-58
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• 2024

TBM (Tunnel boring machine)은 터널 굴착 과정에서 여러 디스크 커터를 이용하여 암석을 절삭한다. 디스크 커터는 암석과의 지속적인 접촉과 마찰로 인해 마모된다. 디스크 커터의 표면이 마모되면 절삭 능력이 감소하고 굴착 효율이 떨어진다. 암석의 마모성은 디스크 커터 마모에 큰 영향을 미친다. 높은 마모도를 가진 암석은 커터에 더 큰 마모를 일으키며, 이는 디스크 커터의 수명을 단축시킨다. 세르샤 마모지수(Cerchar abrasivity index, CAI)는 암석의 마모성을 평가하는데 널리 사용되는 지표로 CAI는 암석의 마모특성을 나타내며, 디스크 커터의 수명과 성능 예측에 필수적인 요소로 인식되고 있다. 본 연구의 목적은 암석의 강도, 암석학적 특성과 선형회귀, 머신러닝 기법을 이용하여 CAI를 효과적으로 추정하는 새로운 방법을 개발하는 것이다. 문헌 조사를 통해 CAI, 일축압축강도, 압열인장강도, 등가석영함량이 포함된 데이터베이스를 구축하고 파생변수를 추가하였다. 통계적 유의성과 다중공선성을 고려하여 다중선형회귀분석을 위한 입력변수를 선정하였고, 머신러닝 모델의 입력변수는 변수중요도 분석을 통해 선정하였다. 머신러닝 예측모델 중 Gradient Boosting 모델의 예측 성능이 가장 높게 나타나 최적의 CAI 예측 모델로 선정되었다. 마지막으로 본 연구에서 도출한 다중선형회귀분석과 Gradient Boosting 모델의 예측 성능을 선행연구들의 CAI 예측모델과 비교하여 연구 결과의 타당성을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.453-467
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• 2018

쉴드 TBM 공사에서 굴진율 예측과 마모량 예측은 설계 및 시공 단계에서 공사비와 공기를 추정하는데 매우 중요한 요소이다. 암반지반용 TBM의 경우 실험이나 축적된 현장 data를 기반으로 CSM 모델, NTNU 모델 등이 커터 마모량부터 굴진율 예측까지 널리 사용되고 있으나, 토사지반용 TBM은 지반의 복잡성과 정확한 실험방법의 부재로 인해 이를 정확하게 예측할 수 있는 모델이 없는 실정이다. 본 연구에서는 기존에 존재하는 토사지반용 TBM 실험장치들의 단점을 개선하여 TBM 굴착과정을 모사한 실험 장치(Soil Abrasivity Penetration Test, SAPT)를 개발하였다. 회전당 관입 깊이, RPM, 첨가재(foam) 배합비 및 농도 등의 TBM 굴진에 영향을 미치는 주요 변수들에 대한 시험을 실시하여 추력, 토크 등의 변화를 살펴보고 마모량을 측정하였다. 모래(규사) 70%와 점토(일라이트) 30%로 조성된 인공시료에 대한 실험 결과 foam 배합비가 굴진성능과 마모량에 주요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권6호
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• pp.647-663
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• 2023

The investigation of the disc cutter wear prediction has an important guiding role in TBM equipment selection, project planning, and cost forecasting, especially when tunneling in a long-distance rock formations with high strength and high abrasivity. In this study, a comprehensive database of disc cutter wear data, geological properties, and tunneling parameters is obtained from a 1326 m excavated metro tunnel project in leptynite in Shenzhen, China. The failure forms and wear consumption of disc cutters on site are analyzed with emphasis. The results showed that 81% of disc cutters fail due to uniform wear, and other cutters are replaced owing to abnormal wear, especially flat wear of the cutter rings. In addition, it is found that there is a reasonable direct proportional relationship between the uniform wear rate (WR) and the installation radius (R), and the coefficient depends on geological characteristics and tunneling parameters. Thus, a preliminary prediction formula of the uniform wear rate, based on the installation radius of the cutterhead, was established. The correlation between some important geological properties (K_V and UCS) along with some tunneling parameters (F_n and p) and wear rate was discussed using regression analysis methods, and several prediction models for uniform wear rate were developed. Compared with a single variable, the multivariable model shows better prediction ability, and 89% of WR can be accurately estimated. The prediction model has reliability and provides a practical tool for wear prediction of disc cutter under similar hard rock projects with similar geological conditions.

• 치위생과학회지
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• 제13권2호
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• pp.151-157
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• 2013

본 연구는 어린이집에서 유아들이 사용하고 있는 칫솔의 칫솔마모 상태를 평가하여, 유아의 칫솔 교체시기에 대한 적절한 기준을 확립하는 데 도움을 주고자 2012년 9월 20일부터 11월 6일까지 1,022개의 칫솔을 수거한 뒤 칫솔마모도 및 마모율을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 칫솔마모도 측정 결과, 조사 대상 칫솔 중 48.5%가 0.400 이상의 마모도를 보였고, 평균 마모도는 $0.421{\pm}0.239$로 조사되어, 전체적으로 높은 칫솔마모도를 보였다. 2. 칫솔마모율 측정 결과, 마모율 2점과 3점이 차지하는 비율이 70.4%였으며, 평균 마모율은 $1.936{\pm}0.848$로 나타나 전체적으로 높은 칫솔마모율을 보였다. 3. 칫솔관리 실태에 대한 조사 결과, 평균 칫솔 교환주기는 5~8주가 63.9%로 가장 많았고, 칫솔 교환방법은 칫솔모의 마모 상태에 따라 교체한다는 응답이 52.7%로 조사되었다. 이상의 결과를 바탕으로, 유아들의 칫솔에 대한 관리가 적절히 이루어질 수 있도록 보육을 담당하는 교사 및 보호자에 대한 지도가 필요할 것이며, 유아의 올바른 칫솔 교체주기에 대한 명확한 기준 확립과 효율적인 구강보건교육 방안도 마련되어야 할 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.475-488
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• 2017

암반용 TBM 공사에서 디스크 커터의 마모도 예측은 설계 및 시공 단계에서 정확한 공사비와 공사기간을 추정하는데 중요한 요소이다. 디스크 커터 마모도 예측에 널리 사용되고 있는 방법으로는 CSM 모델, 노르웨이 NTNU 모델, Gehring 모델이 있으며, 이들 모델은 각각 세르샤 시험, NTNU 시험 결과로부터 도출된 디스크 커터의 마모지수와 수명 지수를 활용하고 있다. 세르샤 시험은 금속 핀을 이용하여 일방향으로 마모를 발생 시키기 때문에 광물 입자크기나 암석의 이방성에 따라 결과의 편차가 큰 것으로 조사되었다(SINTEF, 2013). 한편, NTNU 시험의 경우에 시료 성형을 위한 사전 작업이 필요하기 때문에 수행 완료까지 2~3일의 기간이 소요된다. 본 연구에서는 금속 디스크의 회전과 이와 직교되는 방향으로 이동하면서 양방향 마모를 발생시켜 마모시험 결과의 편차를 줄이고, NTNU 시험 대비 별도의 시료성형이 필요 없어 소요 시간을 1~2시간으로 단축할 수 있는 새로운 디스크 커터 마모도 예측시험과 이를 이용한 마모지수를 제안하였다. 제안된 마모 지수는 동일 암석을 이용한 세르샤 시험과 NTNU 시험결과와 비교하여 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 또한 국내 외 TBM 현장의 암석 시편을 이용하여 시험결과와 현장의 실제 디스크 커터 마모량을 비교 검증하였으며, 95%의 높은 결정계수를 확인하였다. NAT 시험은 신속하게 시험 수행이 가능하고, 시험 결과로부터 제안된 마모지수가 높은 신뢰수준을 보이는 것으로 판단되어 향후 활용도가 높을 것으로 기대한다.

• 대한심미치과학회지
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• 제22권1호
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• pp.30-46
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• 2013

치과에서 수복물제작에는 지난 50년간 금속을 이용한 금속도재관이 많이 사용되어 왔다. 그러다 보니 심미적이고 생체 친화적이며 금속 알러지등의 문제로 인한 환자들의 사고의 변화에 따라서 'metal free restoration'에 대한 관심이 점점 높아지고 있다. 특히 그 동안 많이 사용되어왔던 귀금속 가격이 급등하여 더 이상 구강 내 수복 물로써 제 역할을 하는 것은 불가능하게 되었으며, PFM수복은 술자로 하여금 chipping과 파절로 인한 문제점을 안고 있다. 따라서 구치부 임플란트 수복물로써 보다 심미적이고 강도가 높은 재료의 요구로 인하여 그 어느 때보다 CAD/CAM이 주목을 받고 있다. Full zirconia 수복을 위해서 고려해야 할 사항은 1. 강도 2. 콤비네이션 작업은? 3. 빛 투과성은? 4. crack이 발생한 경우의 처치는? 5. 블럭의 색조 재현상은? 6. 대합치 마모도 7. 저온 열화 현상 등을 들 수가 있는데, 본 연구에서는 블럭의 색조 재현상에 대해서 정리하고자 한다. Full zirconia 수복을 꺼려하는 가장 커다란 이유 중에 하나가 바로 기존의 PFM 수복과 비교했을 때 자연스러운 색조를 재현하기가 어렵다는 점이며, 교합 조정 후에 컬러링한 표면이 삭제된 후 나타나는 보기 싫은 블럭의 노출로 인하여 많은 임상가들이 꺼려하고 있다. 지르코잔의 블럭을 약 4년 여 동안 사용하면서 이러한 점들은 어느 정도 극복되어질 수 있는 문제라고 여겨지며, 어떻게 하면 그 가급적 주변 보철물 또는 자연 치아와의 조화 이룰 수 있는 수복물을 만들 수 있을 것인가에 관해 정리였다.