• Geomechanics and Engineering
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• 제17권4호
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• pp.333-342
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• 2019

Geological dynamic hazards during coal mining can be caused by the failure of a composite system consisting of roof rock and coal layers, subject to different loading rates due to different advancing velocities in the working face. In this paper, the uniaxial compression test simulations on the composite rock-coal layers were performed using $PFC^{2D}$ software and especially the effects of loading rate on the stress-strain behavior, strength characteristics and crack nucleation, propagation and coalescence in a composite layer were analyzed. In addition, considering the composite layer, the mechanisms for the advanced bore decompression in coal to prevent the geological dynamic hazards at a rapid advancing velocity of working face were explored. The uniaxial compressive strength and peak strain are found to increase with the increase of loading rate. After post-peak point, the stress-strain curve shows a steep stepped drop at a low loading rate, while the stress-strain curve exhibits a slowly progressive decrease at a high loading rate. The cracking mainly occurs within coal, and no apparent cracking is observed for rock. While at a high loading rate, the rock near the bedding plane is damaged by rapid crack propagation in coal. The cracking pattern is not a single shear zone, but exhibits as two simultaneously propagating shear zones in a "X" shape. Following this, the coal breaks into many pieces and the fragment size and number increase with loading rate. Whereas a low loading rate promotes the development of tensile crack, the failure pattern shows a V-shaped hybrid shear and tensile failure. The shear failure becomes dominant with an increasing loading rate. Meanwhile, with the increase of loading rate, the width of the main shear failure zone increases. Moreover, the advanced bore decompression changes the physical property and energy accumulation conditions of the composite layer, which increases the strain energy dissipation, and the occurrence possibility of geological dynamic hazards is reduced at a rapid advancing velocity of working face.

• 농업과학연구
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• 제22권1호
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• pp.1-10
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• 1995

기계화농업에서 농작물은 재배관리, 수확 및 가공과정에서 기계와 접촉하면서 기계로부터 순간적인 하중 및 지속적으로 받는 하중과 같은 여러 종류의 하중을 받아 변형되거나 파괴로 손상되는 등의 결과가 발생한다. 즉 기계작업 과정에서 작물은 파괴도 일어날 수 있으므로 작물의 물성에 따라 기계가 적응하면서 작업이 수행되어야 질적인 작업능율을 높일 수 있게 된다. 본 연구는 재배 및 수확과정에서 기계로부터 받는 벼 줄기의 역학적 특성의 구명을 위하여 크리이프 시험장치를 설계 제작하여 컴퓨터 측정장치를 구성, Burger모형(模型)에 의하여 수확시기에 측방향(側方向)의 압축하중 및 휨하중을 받는 벼 줄기의 크리이프 특성(特性)을 측정(測定) 분석(分析)하였다. 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 크리이프 거동은 4요소 Burger모형(模型)에 의하여 벼줄기의 크리이프거동을 정확히 예측(豫測)할 수 있었으며, 예측한 결과는 실측치에 거의 일치하였다. 2. 압축하중의 크기가 증가함에 따라 크리이프 변형량은 증가하는 경향이었는데, 25N 이하의 낮은 하중에서 정상상태 크리이프거동을 하였고, 30N 이상의 높은 하중에서 대수적 크리이프거동을 하였다. 3. 작용하중에 따른 크리이프거동을 나타내는 모형의 계수를 구하였는데 순간탄성계수 $E_0$ 및 지연시간 ${\tau}_K$는 작용하중의 증가에 따라 증가하였고, 지연탄성계수 $E_r$ 및 점성계수 ${\eta}_v$는 작용하중 증가에 따라 감소하는 점탄성(粘彈性) 재료(材料)임을 확인할 수 있었다. 4. 측방향 압축 하중이 25.0 N 이상 작용할 때 줄기 중부 및 상부에서 정상상태(定常狀態) 크리이프가 일어나, 하중의 작용시 줄기 부위(部位)에 따른 저항력은 하부(下部)에서 가장 컸고, 중부(中部)에서 가장 작게 나타나 파손 가능성이 높은 것으로 판단된다. 5. 압축하중 및 휨하중의 작용에 의한 줄기 부위에 따른 크리이프변형은 줄기 중부(中部)에서 가장 크게 일어났고, 하부(下部)에서 가장 작게 일어나 중부의 저항력이 가장 낮게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.341-348
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• 2017

콘크리트 포장도로는 동절기 제설제에 의한 내구성 저하가 심각한 위협으로 거론되고 있고 그 보수에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 이러한 콘크리트 포장재에 대한 적절한 보수 대책의 마련과 이에 활용될 우수한 성능의 보수 재료가 요구되고 있는 상황인데, 본 연구에서는 국내에서 개발된 인산마그네슘 세라믹(Magnesium phosphate ceramics)을 대상으로 압축강도 특성 및 염소이온 침투 저항성, 길이변화 특성을 평가하여 국내 콘크리트 포장 도로의 보수 재료로 적용 가능성을 검토하였다. 평가 결과 모르타르의 유동성은 190mm의 평범한 수준을 나타내었으나 다소 점성이 높고 재료 자체의 흐름성은 크지 않았다. 응결 시간은 12분으로 매우 빠른 경화가 이루어졌으며 이에 따라 신속한 작업이 요구되었다. 모르타르의 압축강도 성능은 2시간에 38.4MPa, 24시간에 73.8MPa, 28일에 111.0MPa로 재령 초기부터 높은 수준을 나타내었다. 염소이온 침투 저항성 시험 결과 모르타르의 경우 143 Coulombs, 콘크리트의 경우 173 Coulombs으로 매우 우수한 수준을 나타내었다. 콘크리트의 길이변화 시험 결과는 재령 40일까지 $60{\times}10^{-6}$ 이하로 완만하게 감소하였으며, 보통의 시멘트 콘크리트의 길이변화 수준과 비교할 때 1/10 이하의 수준으로 우수한 체적안정성을 확보하고 있었다. 이상과 같이 인산마그네슘 세라믹은 우수한 강도 성능과 염소이온 침투 저항성, 체적 안정성을 보유하고 있음을 확인하였고, 향후 작업 시간이나 작업성에 대한 개선이 요구되며, 현장 적용시에는 이러한 부분에 대한 주의가 필요하다.

• 감성과학
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• 제24권4호
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• pp.149-156
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• 2021

본 연구에서는 1500℃ 이상의 극한 열 환경에서 사용되는 소재인 SiC (silicon carbide) 섬유를 복합방적사로 제조한 후에 원단을 제직하고 제직된 원단의 역학적 특성을 KES-FB system으로 측정하고 측정된 역학적 특성 값으로부터 착용성능을 분석하여 방화복으로의 활용 가능성을 알아보았다. 그 결과 직물의 역학적 특성에서는 인장선형성(LT)과 인장레질리언스(RT), 전단강성(G)을 나타내는 값이 원사의 제조형태에 따라서 그 특성 값의 차이를 보였으며, 직물의 두께와 평량, 밀도 값이 전단히스테리시스(2HG)와 압축레질리언스(RC) 값에 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 의복착용 성능에서는 착용 시 부피감을 나타내는 두께에 대한 압축에너지의 비(WC/T) 값에서 SiC 복합방적사로 제조된 직물의 값이 가장 우수한 값을 타나내었으며, 방염성능에서는 SiC 복합방적사로 제조된 직물이 탄화길이와 잔염시간에서 KFI 성능기준을 만족하여 방화복으로서의 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 대한인간공학회지
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• 제19권2호
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• pp.15-31
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• 2000

The aim was to evaluate the prevailing ergonomic and psychosocial conditions regarding low back injury in an automobile assembly system. This study consisted of two parts. In the first part of the study, analytic biomechanical model and NIOSH guidelines were applied to evaluate risk levels of low back injury for automobile assembly jobs. Total of 246 workers were analysed. There were 20 jobs having greater back compressive forces than 300kg at L5/S1. Also, there were 44 jobs over Action Limit with respect to 1981 NIOSH guidelines. This might in part be explained by the ergonomic conditions of the company analysed generally being good, with a relatively low duration of 'combined' extreme work posture. The relationship between psychosocial factors and low back injury was examined in the second part of the study. It has recently been recognized that overall reaction to working conditions was influenced by a range of factors, some of which were physical and some psychosocial. The psychosocial environment surrounding the work place may contribute to the perception of risk and eventual ill-health. A battery of questionnaires concerning the psychosocial stress based on PWI(Psychosocial Well-being Index) and musculoskeletal pain symptoms at low back was completed by 246 workers at the same plant. Results showed that 207 out 246 workers experienced the symptoms and 27 workers were diagnosed as patients. Two groups(low stressed, high stressed) based on PWI score had no significant relationships with both symptoms and results of diagnosis. However, sensitivities for symptoms and diagnosis by PWI were 91.3% and 92.6% respectively. Finally, relationships between physical work load and psychosocial stress were analysed. Specifically, some postural factors {vertical deviation angle of forearm, horizontal deviation angle of upperarm, vertical deviation angle of thigh, etc) were highly correlated with psychosocial stress. The results illustrated that PWI scores were associated with some physical workloads. However, psychosocial stress levels couldn't be well related with the pain symptom as well as the actual incidence of low back injury since pain or discomfort regarding low back injury were more complex than that of other musculoskeletal disorders.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.5-16
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• 2004

본 연구에서는 토목섬유로 보강된 다짐토의 보강 메카니즘이 제시되며, 이러한 보강 메카니즘은 다짐토의 체적팽창(부의 다일러탄시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주된다. 먼저, 실내실험을 위한 구체적인 방법으로서, 토목섬유의 보강효과를 정량적으로 파악하기 위하여 사질토를 다짐하여 공시체를 만들어 그 주위에 토목섬유를 설치한 후 전체적으로 압축전단시험을 실시하였다. 실험에서 초기 다짐도는 각각의 종류에 대하여 다일러탄시의 특성이 다르기 때문에 각각의 공시체에 대하여 변화시켰다. 여기서 전단시험 도중에 다짐토의 다일러탄시 변형을 방지하기 위한 토목섬유에 작용하는 축방향 힘들(axial forces)이 조사되었다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력치 값의 결정 방법들이 제시된다. 마지막으로, 탄소성 구성 모델에서 항복 이전의 탄성 영역의 거동을 모사하기 위하여 Hashiguch(1989)가 제안한 subloading surface의 개념을 도입하여, 유한요소(FEM) 해석을 통해 얻어진 결과들을 실내시험의 결과와 비교 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.513-516
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• 2008

최근 건설경기의 침체 및 원자재가 상승 그리고 후분양제의 시행 등으로 인해 공사기간 단축에 의한 공사비 절감에 대한 요구가 증가하고 있다. 공사기간 단축을 위한 방안으로 조강 콘크리트를 사용하여 양생기간을 단축시키는 방법이 일반적으로 사용되어지나 기존의 조강시멘트나 조강혼화제를 사용할 경우 고가의 재료비용이 소요될 뿐 아니라, 콘크리트의 초기 수화열 증가 및 작업성 저하 등의여러 가지 문제가 발생되고 있다. 본 연구에서는 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장에 적용하여 거푸집 탈형 시기를 앞당김으로써 공기단축에 의한 공사비 절감을 달성하고자 한다. 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 확인하기 위하여 기존의 조강시멘트와 조강혼화제를 사용한 콘크리트와 함께 경시변화시험 및 응결시간 측정시험 그리고 압축강도시험 등의 비교 시험을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.35-44
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• 2005

최근 지하에 존재하는 석회공동이나 폐광산 채굴적과 같은 지하공동에 의한 사회간접시설물의 피해 사례가 많이 보고되고 있다. 특히 국내 건설 현장에서는 지하공동으로 인해 기존 설계 변경 및 새로운 대책공법 마련으로 과다한 공사비가 지출되는 등 많은 어려움을 겪고 있는 상황이다. 본 연구에서는 산업패기물로 처리되어 국내 환경을 오염시키고 있는 석분토를 이용하여 새로운 지하공동 충전재를 개발하였다. 재발된 충전재의 재료시험결과 압축강도는 $34{\~}60 kgf/cm^2$, 길이변화율은 $0.268{\~}0.776\%$, 흡수율은 $34.3{\~}46.9\%$로 나타났다. 또한, 현탁물 질량시험과 PH 시험을 통하여 개발된 충전재가 수중에서 분리되지 않는 성질이 있으며 환경친화적인 재료임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.37-46
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• 2004

본 연구에서는 토목섬유로 보강된 다짐토의 메카니즘이 제시되며, 이러한 메카니즘은 다짐토의 체적팽창(다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주된다. 먼저, 실내실험을 위한 구체적인 방법으로서, 토목섬유의 보강효과를 정량적으로 파악하기 위하여 사질토를 다짐하여 공시체를 만들어 그 주위에 토목섬유를 설치한 후 전체적으로 압축전단시험을 실시하였다. 실험에서 초기 다짐도는 각각의 종류에 대하여 다일러턴시의 특성이 다르기 때문에 각각의 공시체에 대하여 변화시켰다. 여기서 전단시험 도중에 다짐토의 다일러턴시 변형을 방지하기 위한 토목섬유에 작용하는 축방향 힘들(axial farces)이 조사되었다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력치 값의 결정 방법들이 제시된다. 마지막으로, 탄소성 구성 모델에서 항복 이전의 탄성영역의 거동을 모사하기 위하여 Hashiguch(1989)가 제안한 subloading surface의 개념을 도입하여, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 실내시험의 결과와 비교 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.283-290
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• 2002

일반적으로 불포화 폴리에스테르 모르타르 및 콘크리트는 강도가 우수하고 내약품성이 좋지만, 취성적이어서, 내충격성이 요구되는 용도로는 사용하기 어렵다. 그러므로, 본 연구에서는 재생골재와 불포화 폴리에스테르 액상수지를 사용한 바닥마감재를 개발하기 위해 불포화 폴리에스테르 모르타르의 취성을 개선시켜보고자 하였다. 불포화 폴리에스테르 모르타르의 취성을 개선하기 위한 재료로 폴리우레탄 액상고무를 사용하였으며, 폴리올의 분자량과 폴리우레탄 액상고무의 치환율에 따른 모르타르의 특성을 검토했다. 실험결과, 폴리우레탄 액상고무의 사용에 따라 불포화 폴리에스테르 모르타르의 점도가 증가하였고, 경화수축은 감소하였다. 그리고, 모르타르내에 생성된 고무입자에 의해 압축강도 및 휨강도는 다소 저하하였지만, 내충격성이 향상되고, 휨파괴시험결과에서 파괴하중이후에도 급격한 파괴를 보이지 않는 결과를 얻을 수 있었다. 따라서, 본 연구의 결과는 폴리올의 분자량 2000, 3000인 폴리우레탄 액상고무를 불포화 폴리에스테르 모르타르에 사용하여 취성의 개선효과를 얻을 수 있다는 것을 제시하고 있다.