• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2023

This study explores a new energy partitioning approach to determine the fracture toughness of 3-D printed pristine/recycled high density polyethylene (HDPE) blends employing the essential work of fracture (EWF) concept. The traditional EWF approach conducts a uniaxial tensile test with double-edge notched tensile (DENT) specimens and measures the total energy defined by the area under a load-displacement curve until failure. The approach assumes that the entire total energy contributes to the fracture process only. This assumption is generally true for extruded polymers that fracture occurs in a material body. In contrast to the traditional extrusion manufacturing process, the current 3-D printing technique employs fused deposition modeling (FDM) that produces layer-by-layer structured specimens. This type of specimen tends to include separation energy even after the complete failure of specimens when the fracture test is conducted. The separation is not relevant to the fracture process, and the raw experimental data are likely to possess random variation or noise during fracture testing. Therefore, the current EWF approach may not be suitable for the fracture characterization of 3-D printed specimens. This paper proposed a new energy partitioning approach to exclude the irrelevant energy of the specimens caused by their intrinsic structural issues. The approach determined the energy partitioning location based on experimental data and observations. Results prove that the new approach provided more consistent results with a higher coefficient of correlation.

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.209-227
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• 2023

정부는 건설산업의 생산성 혁신을 위해 BIM 기반 스마트 건설기술 활성화방안을 지속적으로 발표하고 있다. 설계단계에서는 BIM 데이터와 다른 첨단기술을 융합하여 설계 자동화와 최적화 수행을 목표로 한다. 국내 해저터널 사업인 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 기본설계에서는 터널설계 프로세스에 따라 3D 공간정보를 이용한 터널설계 자동화 기술을 개발하여 BIM 기반의 설계를 수행하였다. 터널의 선형설계에 제너레이티브 디자인 기법을 사용하여 만 여건 이상의 케이스를 36시간 내에 도출하고, 설계자가 정의한 목적함수의 정량적 평가를 수행하여 설계자가 요구하는 조건의 최적 선형을 도출했다. AI 기반의 지반분류와 3D Geo Model을 구축하여 최적 선형의 경제성 및 안정성을 평가하였다. AI 기반의 지반분류는 시추 코어 1공당 약 30종의 지반분류를 수행하여 그 정밀도를 향상시켰고, 3D Geo Model의 경우 시공 중 추가되는 지반 데이터를 누적할 수 있다는 점에서 그 활용도를 기대할 수 있다. 3D 발파설계의 경우 Dynamo 상에서 노선상의 모든 보안물건을 검토하여 최적 장약량을 5분 만에 도출하고, 직관적이고 편리한 시공관리를 위해 3D 공간상에 설계 결과를 시각화함으로서 시공 중에 직접 활용할 수 있도록 했다.

• 터널과지하공간
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• 제24권3호
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• pp.234-242
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• 2014

대심도 시추공사는 불확실성을 가진 공사영향요소가 많고, 시공리스크가 크며, 공사성능관리의 효율화여부에 따라 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 체계적이고 효과적인 관리가 수행되어야 한다. 특히, 시추공사는 수많은 참여주체가 협업하여 진행되기 때문에, 실시간으로 발생되는 모든 시추정보는 원활하게 공유되어야 효율적인 성능관리가 수행될 수 있다. 본 연구에서는 지열정 설계정보를 활용하여 3차원 설계모델을 작성하였다. 또한, 지열정의 각 구간별로 최적화 설계된 성능제어변수 및 공기에 대한 성능정보의 예측결과를 3차원 모델과 연계하여 4D(3D+time)기반 진도 시각화시스템을 구축하였다. 공정간 선후행 관계 및 각 소요공기를 바탕으로 효과적인 공정 모델을 구축하기 위하여 선후행도형법을 활용하여 정보화 공정네트워크를 작성할 수 있는 모듈을 개발하여 3차원 정보와의 연계효율성을 고려하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권3호
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• pp.555-572
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• 2015

This paper presents an experimental study of three two-dimensional (2D/planar) steel reinforced concrete (SRC) T-shaped column-RC beam hybrid joints and six 3D SRC T-shaped column-steel beam hybrid joints under low cyclic reversed loads. Considering different categories of steel configuration types in column cross section and horizontal loading angles for the specimens were selected, and a reliable structural testing system for the spatial loading was employed in the tests. The load-displacement curves, carrying capacity, energy dissipation capacity, ductility and deformation characteristics of the test subassemblies were analyzed. Especially, the seismic performance discrepancies between planar hybrid joints and 3D hybrid joints were intensively compared. The failure modes for planar loading and spatial loading observed in the tests showed that the shear-diagonal compressive failure was the dominating failure mode for all the specimens. In addition, the 3D hybrid joints illustrated plumper hysteretic loops for the columns configured with solid-web steel, but a little more pinched hysteretic loops for the columns configured with T-shaped steel or channel-shaped steel, better energy dissipation capacity & ductility, and larger interlayer deformation capacity than those of the planar hybrid joints. Furthermore, it was revealed that the hysteretic loops for the specimens under $45^{\circ}$ loading angle are generally plumper than those for the specimens under $30^{\circ}$ loading angle. Finally, the effects of steel configuration type and loading angle on the seismic damage for the specimens were analyzed by means of the Park-Ang model.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.702-708
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• 2018

3D 프린팅 기술은 기존 산업계의 생산 패러다임을 변화할 수 있는 4차 산업혁명의 주요기술로 큰 관심을 받고 있다. 건설분야의 특성으로 인해 3D 프린팅의 기술 도입이 타 산업분야에 비해 느리지만, 향후 생산인구의 감소와 생산성 및 안전도 향상 등을 위해 3D 프린팅을 활용한 건설 자동화가 필요하다. 본 연구에서는 3D 프린팅을 건설에 도입하기 위한 사전준비로서 건설 3D 프린팅 공종분류체계와 기존 표준품셈체계와의 연계방안을 제시 한다. 이를 위해 건설 및 3D 프린팅 관련 전문가 자문을 바탕으로 기존 건설 3D 프린팅 기술을 바탕으로 가상의 시나리오를 작성하였다. 시나리오에 따라 3D 프린팅 공사 수행에 필요한 16개의 공종을 도출하였다. 기존 공종분류체계와 표준품셈을 분석하고 도출된 3D 프린팅 공종을 연계하였다. 기존 분류체계와 동일한 3D 프린팅 공종도 있었으며 기존에 존재하지 않는 공종은 유사한 분류체계 하위에 추가하는 등 4가지 타입으로 구분하였다. 본 연구의 결과는 향후 3D 프린팅 공사관리 및 원가산정에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 3D 프린팅 공사 수행을 통해 실질적인 품셈 산출이 필요하다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.854-861
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• 2005

Studied accuracy and practical use possibility of joint measurement that using 3D laser scanner to rock slope. Measured joint of Rock slope and comparison applied 3 dimension laser scanner and clinometer. 3D laser scanning system preserves on computer calculating to 3 dimension coordinate scaning laser to object. and according to laser measurement method of interior, produce correct vector value from charge-coupled device(CCD) or laser reciver and telegram register and time measuring equipment. Create of object x, y, z point coordinates to 3 dimension space of computer. Such 3 dimension point datum (Point Clouds) forms relocate position informations that exist to practical space to computer space. Practical numerical values related between each other. Compared joint distribution and direction that measured by laser scanner and clinometer. By the result, Distribution of joint projected almost equally. Could get more joint datas by measurement of 3 dimension scanner than measured by clinometer. Therefore, There is effect that objectification of rock slope investigation data, shortening of investigation periods, investigation reduction of cost. could know that it is very effective method in joint measuring.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권9호
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• pp.35-47
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• 2017

최근 3차원 지하공간통합지도 구축 사업과 더불어 지반정보를 3차원으로 가시화하는 연구가 진행 중에 있다. 이러한 지반정보의 3차원 가시화를 위해서는 우선적으로 지반정보의 정밀도를 분석하여 검증 할 필요가 있다. 2013~2014년은 수집 DB에 대한 정밀도를 검증하는 연구가 진행되었으며, 최근 지반정보의 3차원 구축을 위한 기초자료 제시의 일환으로 지반정보의 정밀도를 분석하는 연구가 진행되었다. 이러한 연구들에서 더 나아가 본 연구에서는 시추정보의 정밀도 향상 방안 및 지층 모델링을 위한 지반정보의 활용 방안을 제시하여 신뢰성 있는 3차원 지반정보의 구축 방안을 제시하고자한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제15권3호
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• pp.247-266
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• 2013

This paper presents a comparison of results obtained by a newly developed numerical model for predicting the behaviour of structures under fire with experimental study carried out on heated and simply supported steel beam elements. A newly developed numerical model consists of three submodels: 3D beam model designed for calculating the inner forces in the structure, 2D model designed for calculation of stress and strain distribution over the cross section, including the section stiffness, and 3D transient nonlinear heat transfer model that is capable of calculating the temperature distribution along the structure, and the distribution over the cross section as well. Predictions of the calculated temperatures and vertical deflections obtained by the numerical model are compared with the results of the inhouse experiment in which steel beam element under load was heated for 90 minutes.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.669-670
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• 2015

Efficient management of the construction heavy equipment is required to reduce the rate of carbon emissions and on-site accidents. The intelligent excavation system (IES) will improve the construction quality and productivity through information technologies and efficient equipment operation, especially in large earthwork projects. Three-dimensional digitized ground data should be required for identifying the path of heavy equipment and work-site environment. Rapid development of terrain laser scanners (TLS) is more readily to acquire the digital data. This study suggests the '3D ground terrain processing platform (3DGTPP)' including data manipulating module and analyzing module of the scanned data for intelligent earthmoving equipment operation. The processing platform consists of six modules, including scanning, registering, manipulating, analyzing, transmitting, and storing. 3D ground terrain processing platform presented in this study will provide fundamental information for intelligent excavation system (IES), which will increase the efficiency of earthworks and safety of workers in significant.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.735-746
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• 2020

Recently, in Korea, various technology developments have been made to utilize 3D space and facility data such as unmanned aerial vehicles (UAV) and laser scanners with the goal of improving productivity at construction sites. However, the lack of related regulations for 3D laser scanner surveying has been a barrier to using the technology across the surveying industry. As a result, owners, contractors, and construction supervisors are reluctant to introduce and apply technology to the site. In this study, the guidelines (drafting and inspection work to be supervised by construction supervisors when constructing earthworks using laser scanners) was developed and presented so that the earth surveying and quantity calculation technology using a laser scanner could be applied and diffused in a construction site. Through the development of this guideline (proposal), it is judged that the supervision and inspection of earthworks quantity using a laser scanner will be activated in the field.