• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.40-48
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• 2017

RC 무량판 구조는 강도 뿐만 아니라 사용성 조건에 지배받을 수 있으며, 시공 과정 및 이에 따른 동바리로 연결된 슬래브들 간의 중력하중의 분포가 무량판의 장단기 거동에 영향을 주는 중요한 요소로 작용할 수 있다. 조기재령 슬래브에 과하중이 작용하여 균열이 발생하는 경우 시공 과정에서 무량판 구조의 처짐이 크게 증가할 수 있으므로, 동바리 재설치를 통해 다층지지 슬래브에서 하중의 수직 분포를 조절하는 것은 처짐을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 이 연구에서는 무령판 구조의 장단기 처짐에 대한 동바리 재설치 작업의 영향을 분석한다. 다양한 동바리 재설치 조건과 슬래브 설계 및 시공 조건에 따른 슬래브 시공하중이 간편법에 의하여 정의되고, 시공 과정과 콘크리트의 균열 및 장기 효과를 고려한 슬래브 처짐 실용해석법을 통해 장단기 처짐이 산정된다. 변수연구를 통하여 동바리 재설치 작업의 슬래브 처짐 저감효과를 검증하며, 슬래브 처짐을 위한 동바리 시공과 슬래브 설계 및 시공에 대한 최적 조건을 분석한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.259-266
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• 2012

일반적인 내진 설계에서는 구조물의 연성적인 거동을 유도하기 위해서 보-기둥 접합부에 인접한 보에 소성힌지가 발생하도록 한다. 따라서 철근콘크리트 부재의 부착강도와 전단강도가 휨강도보다 큰 값을 가져야 하고, 전단이나 부착파괴가 요구된 연성에 도달하기 이전에 발생하지 않아야 한다. 하지만 전단경간비가 짧은 부재의 경우에는 전단이나 부착 거동의 지배를 받는 경우가 많고, 핀칭 효과로 인해 에너지 소산이 비교적 적게 발생하므로 요구된 연성에 도달하지 못하고 파괴될 수 있다. 이 논문에서는 전단경간비가 짧은 철근콘크리트 부재의 거동 분석과 연성 예측, 특히 부착 연성 능력을 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이것은 반복하중에 의해 저감되는 잠재 전단강도와 잠재부착내력 모델, 그리고 소성힌지 형성에 따른 휨부착응력의 급격한 증대를 도식화하여 나타낼 수 있다. 제안된 해석법은 각 값의 변화 추이를 비교하여 부재의 거동을 파악하고, 부착 거동의 지배를 받는 부재의 경우, 부착내력과 휨부착응력의 값이 만나는 지점까지를 그 부재의 부착 연성으로 평가하는 방법이다. 이 방법은 기존에 수행된 8개의 보, 기둥 시험체를 통해 비교 및 검토하였으며 부재 거동에 대한 예측은 정확히 일치하였으나, 부착 연성 능력에 대해서는 과소평가 되었다. 그 이유는 부재의 부착강도를 실제 부착강도보다 비교적 낮게 예측한 부착강도식에서 찾을 수 있으며, 다른 부착 내력 모델에 대한 부착 연성 평가에 대한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
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• 제35권2호
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• pp.92-101
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• 2016

교실 음환경은 학생들에게 매우 중요한 요소로 학습효과와 학업 성취에 매우 큰 영향을 미친다는 연구결과가 다수 발표되고 있다. 그러나 학교 교실의 신축이나 리모델링 시에 가이드라인 및 설계방안이 제시된 바 없어 적절한 음환경을 실현하는데 큰 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 이론적 수식과 현장실험을 통하여 교실의 음환경 기준을 만족하기 위한 다양한 설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 국내 중 고등학교의 교실에서 실내음향성능 기준을 만족하기 위해 필요한 최소 흡음면적을 계산하였다. 또한 교실의 천장 및 뒷벽의 다양한 마감상태에 따른 실내음향성능을 알아보고자 현장실험을 진행하여 실험 결과를 비교 분석하였다. 연구 결과, 국내 교실 천장에 현재 거의 모든 학교에서 시행하고 있는 것처럼 천정흡음재를 설치하지 않아도 잔향시간 기준인 0.8 s를 만족할 수 있는 것으로 나타났다. 특히, 천장 일부 면적에 반사재를 적용하되 면적의 비율이 흡음 2 : 반사 1이면서 가로로 구획하는 것이 음압레벨을 향상시키며 전체가 흡음인 경우와 비슷한 명료도[$C_{50}$, $D_{50}$, RASTI(Rapid Speech Transmission Index)]를 확보할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권2호
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• pp.165-171
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• 2013

영도대교는 부산 최초의 연륙교로서 1934년 준공된 이후, 수차례의 보수보강 공사를 거쳤으며 2011년 이후 현재까지 확장 복원을 위하여 철거공사를 실시하고 있다. 본 조사연구의 목적은 영도대교 건설 당시의 교량 기술 및 재료적 특성 분석 함으로써 근대 구조에 사용된 콘크리트의 당시 재료적 특성을 파악하고 근대 교량문화유산의 보존 및 활용을 위한 기초적 자료를 구축하는 데 있다. 일련의 실험을 통하여 콘크리트 구성재료는 시멘트 : 세골재 : 굵은골재 비율이 부위에 따라 1 : 2 : 4 또는 1 : 3 : 6 인 것으로 밝혀졌고, 압축강도는 50~55MPa, 탄성계수는 25~35GPa의 범위로 나타났다. 역학적 물성의 편차가 10%이하인 점을 미뤄봐서 당시의 품질관리가 비교적 우수했던 것을 알 수 있었다. 중성화 깊이는 높은 상대습도로 상당히 낮은 값을 나타내었고, 염소이온 확산계수는 1.052e-12($m^2/s$)로서 현대 콘크리트와 비교하면 물시멘트비 35%에 상응하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.148-156
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• 2020

본 논문은 강섬유 보강 콘크리트 부재에 수직으로 기계적 정착된 고강도 확대머리철근의 정착성능을 평가하기 위하여 실시한 기초 인발실험결과를 정리한 것이다. 주요 실험변수는 강섬유의 혼입률, 콘크리트 강도, 정착길이, 확대머리철근 항복강도, 전단보강유무 등이다. 실험체의 좌우 순피복두께는 확대머리철근 직경의 두 배로 계획하였다. 확대머리철근을 중심으로 1.5𝑙_dt, 0.7𝑙_dt가 되는 위치에 힌지 지점을 두고, 확대머리 철근을 직접 인발하였다. 인발실험결과, 실험변수에 따라 콘크리트 파괴 및 철근 인장파단이 나타났다. 강섬유를 보강한 실험체가 동일한 변수의 강섬유를 보강하지 않은 실험체에 비히여 콘크리트 압축강도는 2.7~5.4% 크게 나타난 반면 인발강도는 20.9~63.1% 크게 나타나 정착성능 향상에 큰 기여를 하는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대해 확대머리철근과 평행한 전단보강근의 배근은 1.7~7.7% 인발강도를 증가시켰으나, 콘크리트 강도 증가를 고려할 때 정착성능 향상에 미치는 영향이 크지 않았다. 본 실험체 상세와 같이 강섬유보강 콘크리트 부재에 수직정착된 SD600의 확대머리철근 정착설계는 KCI2017, KCI2012의 정착길이 설계식을 그대로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.111-120
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• 2021

상업용 건축물에서 화재가 발생하는 경우에는 피난경로가 복잡하고 연기 및 화염의 진행방향이 재실자의 피난방향과 비슷하기 때문에 많은 인명피해가 발생하고 있다. 인명피해를 최소화하기 위해서는 건축물에 대한 성능기반 피난설계가 필수적으로 요구된다. 성능기반 피난설계를 건축물에 적용하기 위해서는 각 건축물에 대한 복잡한 화재 시뮬레이션을 필요로 하기 때문에 많은 인력과 시간이 소요된다. 이를 보완하기 위하여, 화재 시뮬레이션을 수행하지 않고도 합리적으로 피난허용시간을 도출할 수 있는 피난허용시간 예측 모델을 개발한다면 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 이 연구에서는 상업용 건축물에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하여 온도와 가시거리, 온도와 유독가스 농도의 상관관계를 규명하였으며, 이에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 또한, 이를 기반으로 피난허용시간을 예측할 수 있는 인공신경망(ANN) 모델을 개발하였다. 제안된 인공신경망 모델이 다른 상업용 건축물에도 적용될 수 있는지를 검토하기 위하여 다른 상업용 건축물에 대한 검증을 수행하였으며, 제안모델은 이 상업용 건축물의 화재 시 피난허용시간을 매우 우수한 정확도로 추정하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.694-701
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• 2018

FRP-보강근 콘크리트 부재들은 FRP-보강근이 철근에 비해 낮은 탄성계수와 부착강도를 갖고 있어 철근콘크리트 부재에 비해 과도한 균열폭의 가능성이 클 수 있다. 따라서 외국의 기준들에서는 FRP-보강근 콘크리트 부재의 균열제어를 위하여 허용균열폭의 제한규정을 두고 있는데, ACI 440.1R-15 설계지침에서는 최대 보강근 간격으로 제어하는 간접적인 방법으로 제안하고 있다. 그러나 제안식은 아직까지 장기하중이 균열폭에 미치는 시간종속적인 효과를 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 장방형단면뿐만 아니라 T형단면의 FRP-보강근 콘크리트 보를 대상으로 장기실험을 통하여 얻어진 실험결과를 바탕으로 단면형태별 균열폭 특성을 구분하여 파악하므로 써 장기균열폭 예측모델을 제안하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 따라서 단면형태별로 각각 한 개씩 의 철근콘크리트 비교시험체를 포함한 4개의 장방형보와 4개의 T형 보로 구성된 총 8개의 시험체를 제작하여 시공하중의 영향을 고려한 1년간 4점 가력 장기휨실험을 수행하였다. 결과로서 시간종속적인 영향을 받는 순수장기균열폭은 철근 시험체에 비해 보강근의 탄성계수가 낮은 GFRP나 AFRP-보강근 시험체에서는 2.6~3.0배 증가하였으나 CFRP-보강근 시험체에서는 1.1~1.4배 증가에 그쳤다. 또한 즉시균열폭을 포함한 총장기균열폭은 장방형단면과 T형단면 시험체에서 평균적으로 각각 즉시균열폭의 약 2.4와 3.1배 증가를 보여주어 보수적으로 각각 2.5와 3.5의 시간종속계수를 구분하여 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.13-19
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• 2019

후쿠시마 원전사고 이후 비상 배터리 시설에 대한 안전성 강화가 요구되면서 리튬 폴리머 배터리를 적용한 새로운 전원 공급장치가 국내에서 세계 최초로 제안되었다. 그러나 제안된 기술을 현장에 적용하기 위해서는 배터리 장치가 설치되는 랙 시스템의 내진 안전성이 요구된다. 본 연구에서는 세계 최초로 72시간 용량 확보를 위해 개발 된 리튬폴리머 배터리 장치를 대상으로 지진 발생 시 전원장치의 안전성을 확보하기 위해 설계 된 전원장치 스트링 및 랙 프레임에 대한 내진성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과 1) 단위 랙 시스템의 공진대역은 9 Hz로서 지진하중 전 후의 고유진동수가 변하지 않음에 따라 설계지진하중에 대한 부재 및 부재간의 연결부에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 원전 설계기준 OBE와 SSE에서의 가속도 응답 결과 2) 스트링 제작에 의한 진동 저감 효과가 약 20%정도 보였으며, 3) OBE, SSE 조건에서의 내진시험 결과 랙 프레임 시스템은 설계지진에 대해 안전한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 랙 시스템은 요구 지진력에 대한 구조적 건전성이 입증되었으므로 원전 시설에 적용이 가능한 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.314-324
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• 2022

본 연구에서는 분리막을 이용하여 천일염내 미세플라스틱을 비롯한 불순물을 제거하는 분리막 공정 설계를 위한 연구이다. 천일염 염전에 적합한 분리막 재질, 공경 사이즈, 모듈을 선정하여 다양한 조건에서 실험을 진행하였다. 선정된 200 kDa, 4 kDa 한외여과막 그리고 3 kDa 나노여과막을 선정하였고, 실험은 실험실과 실제 염전에 파일롯 플랜트를 건설하여 각각 실험하였다. 천일염내 불순물은 대부분 0.1 ㎛ 이상의 크기를 가졌고 크기 분포는 0.1 ㎛에서 1 ㎛ 사이 입자가 가장 많은 부분을 차지하였다. 그리고 성분 분석결과 불순물 내에 7종류 이상의 다양한 미세플라스틱이 검출되었다. 분리막 공정 이후 여과된 염전수 분석한 결과 미세플라스틱을 포함한 불순물이 검출되지 않았고 기존의 천일염과 분리막 여과수로 제작한 천일염의 성분 비교해본 결과 천일염 성분의 변화 없이 불순물만 효과적으로 제거됨을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.64-70
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• 2023

본 연구에서는 1.04배 드릴비트 직경 및 1.02배 드릴비트 직경 시 앵커의 신뢰성시험을 수행하였다. 각 변수별 시험을 통해 앵커의 표준편차 및 변동계수를 검토하였고, 기준시험 결과와 비교 평가하였다. 1.04배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한 인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.04배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 74%, M16 앵커는 약 55% 정도로 나타나 앵커의 내력이 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 253% 및 210%로 나타나 1.04배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다. 1.02배 드릴비트 직경을 가진 M12 및 M16 앵커의 신뢰성시험결과, 극한인장하중 허용기준 변동계수 값인 20% 이내의 값을 나타내어 시험기준을 만족하였다. 또한, 1.02배 드릴비트 직경을 가진 앵커의 성능은 기준시험 대비 M12 앵커는 약 48%, M16 앵커는 약 53% 정도로 나타나 다소 부족한 성능을 나타냈지만, 설계강도 대비 약 136% 및 168% 로 나타나 1.02배 드릴비트 직경에 설치된 앵커의 인발성능은 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다.