• Steel and Composite Structures
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• 제52권2호
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• pp.165-182
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• 2024

Grouted sleeve splice (GSS) is an effective type of connection applied in the precast concrete structures as it has the advantages of rapidly assembly and reliable strength. To decrease the weight and cost of vertical rebar connection in precast shear walls, a light-weight sleeve is designed according to the thick-cylinder theory. Mechanical behaviour of the light-weighted GSS is investigated through experimental analysis. Two failure modes, such as rebar fracture failure and rebar pull-out failure, are found. The load-displacement curves exhibit four different stages: elastic stage, yield stage, strengthening stage, and necking stage. The bond strength between the rebar and the grout increases gradually from outer position to inner position of the sleeve, and it reaches the maximum value at the centre of the anchorage length. A finite element model predicting the mechanical properties of the light-weighted GSS is developed based on the Concrete Damage Plasticity (CDP) model and the Brittle Cracking (BC) model. The effect of the rebar anchorage length is significant, while the increase of the thickness of sleeve and the grout strength are not very effective. A model for estimating ultimate load, including factors of inner diameter of sleeves, anchorage length, and rebar diameter, is proposed. The proposed model shows good agreement with various test data.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.350-355
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• 2024

질화붕소나노튜브(boron nitride nanotubes, BNNT)는 우수한 화학적 및 열적 안정성 등의 뛰어난 물리화학적 특성을 지녀 차세대 기술 분야에서 주목받는 소재이다. 이를 활용하기 위해서는 분산이 필수적이나, BNNT의 소수성 표면 및 반데르발스 응집력으로 인하여 분산이 어렵다는 단점이 있다. 현재까지 연구된 분산 방법으로는 계면활성제 첨가, 표면기능화 등이 있으나, 이러한 화학적 처리는 대부분 BNNT에 손상을 입히며 번거로운 공정이 포함된다. 이에 본 연구에서는, tip 초음파 처리 시간 조건별로 BNNT를 물에 분산시키고 FT-IR spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, Scanning electron microscopy 분석 등을 통해 BNNT에 영향을 미치지 않는 tip초음파 처리 조건을 파악하였다. 이후, 탁도를 통해 향상된 분산성을 확인하였으며 Hansen solubility parameter를 통해 15가지의 용매에서 용해도 범위를 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권6호
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• pp.627-645
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• 2024

Punching shear is a brittle failure that occurs within the RC flat slabs where stresses are concentrated within small regions, resulting in a catastrophic and unfavorable progressive collapse. However, increasing the slab slenderness ratio is believed to significantly affect the slab's behavior by the induced strain values throughout the slab depth. This study examines the punching shear behavior of flat slabs by the nonlinear finite element analysis approach using ABAQUS software, where 72 models were investigated. The parametric study includes the effect of opening existence, opening-to-column ratio (O/C), temperature level, slenderness ratio (L/d), and flexural reinforcement rebar diameter. The behavior of the punching shear failure was fully examined under elevated temperatures which was not previously considered in detail along with the combined effect of the other sensitive parameters (opening size, slab slenderness, and reinforcement rebar size). It has been realized that increasing the slab slenderness has a major role in affecting the slab's structural behavior, besides the effect of the flexural reinforcement ratio. Reducing the slab's slenderness from 18.27 to 5.37 increased the cracking load by seven times for the slab without openings compared to nine times for the initial stiffness value. In addition, the toughness capacity is reduced up to 80% upon creating an opening, where the percentage is further increased by increasing the opening size by about an additional 10%. Finally, the ultimate deflection capacity of flat slabs with an opening is increased compared to the solid slab with the enhancement being increased for openings of larger size, larger depths, and higher exposure temperature.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.265-274
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• 2024

본 연구에서는 해양 환경 노출 강관에 적용되는 코팅의 부착 및 내구성 향상을 목표로, 코팅 재료 및 공법에 관한 기존 연구 결과를 바탕으로 최적의 코팅 재료와 공법을 선정하고자 하였다. 구체적으로, 서로 다른 코팅 종류와 공법이 적용된 해양 환경 노출 강관의 부착 및 내부식성 변화를 조사하고 분석하였다. 이후, 해양 환경에 노출된 코팅 재료의 미세 구조 분석 결과를 종합하여 표면 코팅의 탈락 및 손상 정도(peeling and delamination)를 평가하였다. 이를 통해 부착 성능과 내구성이 개선된 코팅을 적용할 경우, 해양 환경에 노출된 강관의 부식을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로 해양 환경에 적합한 강관 코팅 재료 유형 및 공법을 제시하였으며, 실해역 실험 수행 시 고려해야 할 요인과 현장 연구의 중요성을 강조하였다.

• Advances in nano research
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• 제17권4호
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• pp.301-313
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• 2024

The main objective of this paper is to study vibration of sandwich cylindrical shell with damaged core and FG face sheets resting on a two-parameter elastic foundation based on three-dimensional theory of elasticity. Three complicated equations of motion for the structure under consideration are semi-analytically solved by using generalized differential quadrature method. The structures are made of a damaged isotropic core and two external face sheets. These skins are strengthened at the nanoscale level by randomly oriented Carbon nanotubes (CNTs) and are reinforced at the microscale stage by oriented straight fibers. These reinforcing phases are included in a polymer matrix and a three-phase approach based on the Eshelby-Mori-Tanaka scheme and on the Halpin-Tsai approach, which is developed to compute the overall mechanical properties of the composite material. Several parametric analyses are carried out to investigate the mechanical behavior of these multi-layered structures depending on the damage features. A detailed parametric study is carried out in order to reveal the effects of different profiles of two-parameter elastic foundation modulus, different geometrical parameters such as the mid radius-to-thickness ratio, length-to-mean radius ratio and the thickness of face sheets on the vibrational characteristics of the damaged functionally graded sandwich cylindrical shell.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.725-736
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• 2004

최근 국내에서 I형 거더의 외부가 강재로 이루어지고 내부에 무근콘크리트가 채워져 합성된 거더에 프리스트레스를 도입하여 경간을 장대화할 수 있는 새로운 개념의 합성거더인 '강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)'가 개발되었다. 또한 개발된 거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하고 정적하중 재하에 의한 파괴실험을 통해 공용 중 안전성에 대한 실험적 검증이 수행되었다(김정호 등, 2002). 그러나 SCP 합성거더의 실용화를 위해서는 교량 파손의 주원인이 주행하중의 영향에 의한 피로파손인 점을 고려하여 반복하중에 대한 피로거동의 연구 및 피로 안전성 확보가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SCP 합성거더에 대한 피로거동 특성을 파악하고 피로설계를 위한 기초적인 자료를 제시하기 위해 피로실험을 실시하였다. 피로실험을 위한 시험체의 제작은 1등교에 해당하는 설계활하중(DB-24)에 대하여 10m 지간으로 설계 제작하였으며, 실험결과 도로교설계기준(한국도로교통협회, 2000)의 상세피로범주에 따른 허용피로응력범위를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 또한 초기정적재하를 통해 설계의 타당성과 구조적 거동을 분석하였으며, 피로실험 종료 후 거더 외부를 이루고 있는 강재를 제거하여 내부콘크리트의 상태를 관찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.327-335
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• 2009

지진이 빈번하게 발생하는 지역에서는 비내진상세구조물은 지진 발생시 연약층을 형성하고 취성적 붕괴를 일으키게 된다. 그러나, 기존 구조물을 해체하고 내진상세 구조물을 신축하는 방법은 건설폐기물, 환경오염 및 민원 등 여러가지 문제들을 가지는 등 비경제적 방법이라 할 수 있다. 따라서 기존 구조물이 내진성능을 만족하도록 내진보강에 관한 많은 연구가 이루어졌으며, 이러한 내진보강방법에는 끼움벽, 철골브레이스, 연속벽, 부벽, 날개벽, 기둥/보의 자켓팅 등이 있다. 이 중 끼움벽 골조는 큰 변형과 접합부에서의 회전이 발생하는 골조와, 비교적 작은 변형에서도 전단파괴를 야기하는 끼움전단벽 등 복합적인 거동특성을 나타낸다. 따라서, 이러한 시스템의 거동특성은 개개의 골조나 벽에서 나타나는 거동특성과 매우 다르게 된다. 본 연구에서는 끼움벽의 내진성능을 평가하고자 하였으며, 손상에너지의 효과적 흡수를 위해 변형경화형 시멘트 복합체 (SHCC)를 사용하였다. 실험은 1/3 축소모형의 끼움벽을 반복가력하는 것으로 계획하였다. 실험 결과, SHCC 끼움벽에서는 섬유의 가교작용을 통해 시멘트 복합체 내 응력을 재분배함으로써 미세균열이 발생하였으며, 강도 및 에너지소산능력이 우수한 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.361-370
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• 2017

Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

• 한국작물학회지
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• 제28권3호
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• pp.328-333
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• 1983

수도기계이앙재배를 위한 상자육묘에 있어서 발생하기 쉬운 입고병이나 생리적 장해인 뜸묘를 방지하기 위한 예방적 기술대책으로서 3-Hydroxy-5-methylisoxazole(상품명 : 다찌가렌)을 비롯한 채소의 로균병방제약제인 SF 8002와 벼의 도열병방제약제인 Isoprothiolane(상품명 : 후지왕)등을 상토 또는 육묘중에 처리함으로서 입고병과 뜸묘의 발생억제효과와 함께, 이들 약효가 묘의 생육과 생리적 활력 증대(건묘육성)에 미치는 영향을 연구 검토한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 묘의 지상부를 절단하고 뿌리로부터 흡수된 수분이 야간에 엽초부에 있는 통도조직을 통해서 절단부에 맺치는 일필량의 다소로서 뿌리의 생리적 활력을 진단한 바 Hydroxyisoxazole 19%, SF 8002 24%, Isoprothiolane 35%, Metalayl 41%의 순으로 일필량이 많았다. 2. 20일묘의 뿌리를 절제 사경재배조건에 삽식하여 활착과 관련이 있는 신근발생량을 보면 약제처리에 의한 신근의 발근력이 크게 증가하였으며, 신근발근력과 일필량간에는 고도의 정의 유의상관 관계를 인정할 수 있었다. 3. 35일묘를 대상으로 묘를 뽑아 수평으로 높이고 뿌리를 포수상태로 흡수시키면서 지상부의 굴기력을 측정한 바, 공시약제간 차이는 있으나 무처리에 비해 현저히 빠른 것으로 보아 이들 약제처리에 의한 묘의 활착력이 크게 증대됨을 확인할 수 있다. 4. 광합성능력과 직접 관계가 깊은 기공의 개도에 의한 절단한 지상부의 수분감소율의 추이를 보면 Hydroxyisoxazole 및 SF 8002 처리구가 다같이 수분감소율이 큰 것으로 보아 생리활성의 증대가 큰 것으로 해석되었다. 5. 파종후 20일묘를 립모상태하에서 지상부를 절단한 후 지상부의 재생능력을 보면 Isoprothiolane을 제외한 다른 약제처리에서 다같이 높았으며, 특히 SF 8002 및 Metalaxyl이 현저하였다. 6. 이들 살균제처리구는 묘의 생리적 장해인 뜸묘의 방제효과가 뚜렷하였으며, 이같은 효과는 앞에서 지적한 바와 같이 이들 약제가 가지는 생육조절작용으로서의 생리적 활력 증대가 뜸묘의 발생을 예방적으로 방제하는 간접효과라고 해석된다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제61권3호
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• pp.363-375
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• 2018

Intraoperative monitoring (IOM) utilizes electrophysiological techniques as a surrogate test and evaluation of nervous function while a patient is under general anesthesia. They are increasingly used for procedures, both surgical and endovascular, to avoid injury during an operation, examine neurological tissue to guide the surgery, or to test electrophysiological function to allow for more complete resection or corrections. The application of IOM during pediatric brain tumor resections encompasses a unique set of technical issues. First, obtaining stable and reliable responses in children of different ages requires detailed understanding of normal age-adjusted brain-spine development. Neurophysiology, anatomy, and anthropometry of children are different from those of adults. Second, monitoring of the brain may include risk to eloquent functions and cranial nerve functions that are difficult with the usual neurophysiological techniques. Third, interpretation of signal change requires unique sets of normative values specific for children of that age. Fourth, tumor resection involves multiple considerations including defining tumor type, size, location, pathophysiology that might require maximal removal of lesion or minimal intervention. IOM techniques can be divided into monitoring and mapping. Mapping involves identification of specific neural structures to avoid or minimize injury. Monitoring is continuous acquisition of neural signals to determine the integrity of the full longitudinal path of the neural system of interest. Motor evoked potentials and somatosensory evoked potentials are representative methodologies for monitoring. Free-running electromyography is also used to monitor irritation or damage to the motor nerves in the lower motor neuron level : cranial nerves, roots, and peripheral nerves. For the surgery of infratentorial tumors, in addition to free-running electromyography of the bulbar muscles, brainstem auditory evoked potentials or corticobulbar motor evoked potentials could be combined to prevent injury of the cranial nerves or nucleus. IOM for cerebral tumors can adopt direct cortical stimulation or direct subcortical stimulation to map the corticospinal pathways in the vicinity of lesion. IOM is a diagnostic as well as interventional tool for neurosurgery. To prove clinical evidence of it is not simple. Randomized controlled prospective studies may not be possible due to ethical reasons. However, prospective longitudinal studies confirming prognostic value of IOM are available. Furthermore, oncological outcome has also been shown to be superior in some brain tumors, with IOM. New methodologies of IOM are being developed and clinically applied. This review establishes a composite view of techniques used today, noting differences between adult and pediatric monitoring.