• Geomechanics and Engineering
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• 제11권2호
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• pp.253-267
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• 2016

The stability of surrounding rock will be poor when the tunnel is excavated through nearly horizontal stratum. In this paper, the instability mechanism of local nearly horizontal stratum in super-large section and deep buried tunnel is revealed by the analysis of the macro failure and micro fracture. A structural model is proposed to explain the mechanics of surrounding rock collapse under the action of stress redistribution and shed light on the macroscopic analytical approach of the stability of surrounding rock. Then, some highly effective formulas applied in the tunnel engineering are developed according to the theory of mixed-mode micro fracture. And well-documented field case is made to demonstrate the effectiveness and accuracy of the proposed analytical methods of mixed-mode fracture. Meanwhile, in order to make the more accurate judgment about yield failure of rock mass, a series of comprehensive failure criteria are formed. In addition, the relationship between the nonlinear failure criterion and $K_I$ and $K_{II}$ of micro fracture is established to make the surrounding rock failure criterion more comprehensive and accurate. Further, the influence of the parameters related to the tension-shear mixed-mode fracture and compression-shear mixed-mode fracture on the propagation of rock crack is analyzed. Results show that ${\sigma}_3$ changes linearly with the change of ${\sigma}_1$. And the change rate is related to ${\beta}$, angle between the cracks and ${\sigma}_1$. The proposed simple analytical approach is economical and efficient, and suitable for the analysis of local nearly horizontal stratum in super-large section and deep buried tunnel.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.43-51
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• 2014

준설토 내 유기물질은 지반침하, 균열, 지지력 저하 및 내부마찰각 감소 등 지반공학적으로 많은 문제를 가지고 있는 반면 농업의 관점에서는 지반 내 유기물질이 함유되어 있을수록 양질의 토사로서 식생의 성장에 크게 기여한다. 따라서 본 논문에서는 유기질을 함유한 준설토를 재활용하여 고화토를 제작하였으며, 고화토의 유기질 함량(0 %, 10 %, 20 %, 30 %)에 따른 역학적 특성과 식생발아 특성과의 관계를 분석하였다. 유동성 시험, 일축압축 시험 및 압밀 시험 등 다양한 실내 시험을 통해 고화토의 역학적 특성을 알아보았으며, pH, 발아율 및 초장길이 측정을 통해 식생발아 특성을 알아보았다. 실험 결과 유기물 함량이 증가할수록 일축 압축강도는 감소하고 압축지수 및 팽창지수는 증가하는 것으로 나타났다. 반면 식생의 발아율 및 초장길이는 유기물 함량이 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2037-2047
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• 1991

본 연구에서는 재료 결정격자의 기본단위나 결정립의 형상등 가장 기본적인 형태가 6각형이라는 점에 착안하여 취성재료의 파손모델로 부재들의 결손을 이용하는 결손확률모델을 제안하여 부재결손에 따른 각각의 파손 해석모델과 결손확률을 구한다. 그리고 비결손모델에서 구한 기본인장하중을 기초로 하여 해석하고자 하는 하중하에서 각각의 파손해석모델을 모델링하여 유한요소법으로 부재결손에 따른 요소중심에서의 최대주응력을 구하여 이론극한인장강도와의 비와 결손확률로 취성재료의 파손확률을 구한다. 또한 취성정도에 따른 균열길이에 대한 치수 매개변수를 구함으로써 재료강 도 연구에 기초가 되게 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.2226-2240
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• 1992

본 연구에서는 이방성체에 대한 구체적인 코스틱스 실험법을 확립하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행 하였다. 첫째, 이방성체에 대한 코스틱스상 및 초기곡선의 사상방정식을 기하광학 및 Sih의 응력장을 이용하여 구하고, 이 식에 의한 이론상을 여러가지 경계조건하에서 컴퓨터 그래픽 하여 유도한 사상방정식의 타당성을 검토 하 였다.둘째, 본 논문에서 개발한 두 가지 종류의 직교이방성체를 사용하여 실험을 수행하고 실험에 의한 코스틱스상을 이론상과 비교, 검토 하였다.셋째, 이방성체의 코스틱스상으로부터 응력확대계수를 구하는 방법을 제시하고 이 방법을 실제 시편에 적용하여 신뢰 할수 있는 결과를 얻는 초기곡선의 범위를 결정 하였다. 그리고 이 범위에서 구한 응력확대 계수 값을 경계요소법을 이용한 변위외삽법에 의한 결과와 비 교함으로써 본 논문에서 제시하는 방법이 이방성체의 응력확대계수를 구하는 한 방법 으로 유효하게 사용될 수 있음을 밝혔다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.543-551
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• 2011

Steam generator tubes for nuclear power plants contain the local shape transitions on their inner or outer surface such as dent, bulge, over-expansion, eccentricity, deflection, and so on by the application of physical force during the tube manufacturing and steam generator assembling and by the sludge (that is, corrosion products) produced during the plant operation. The structural integrity of tubes will be degraded by generating the corrosive crack at that location. The profilometry using the traditional bobbin probes which are currently applied for measuring the profile change of tubes gives us basic information such as axial locations and average magnitudes of deformations. However, the three-dimensional quantitative evaluation on circumferential locations, distributional angle, and size of deformations will have to be conducted to understand the effects of residual stresses increased by local deformations on corrosive cracking of tubes. Steam generator tubes of Korean standard nuclear power plants expanded within their tube-sheets by the explosive expansion method and suffered from corrosive cracks in the early stage of power operation. Thus, local deformations of steam generator tubes at the top of tube-sheet were measured with an advanced rotating probe and a laser profiling system for the two cases where the tubes expanded by the explosive expansion method and hydraulic expansion. Also, the trends of eccentricity, deflection, and over-expansion of tubes were evaluated. The advanced eddy current profilometry was confirmed to provide accurate information of local deformations compared with laser profilometry.

• 분석과학
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• 제24권5호
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• pp.336-344
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• 2011

문화재 보존처리 시 사용되는 에폭시계수지에 플라스틱 첨가제 중 하나인 자외선 안정제를 첨가함으로써 수지의 광노화를 예방하는데 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 문화재 접합 및 복원 과정에서 많이 사용되는 3가지 에폭시계수지에 HALS계와 UVA계 자외선 안정제를 농도별로 첨가하여 시편을 제작하였으며, 자외선 노화 실험을 실시하여 색도 변화, SEM 관찰, 접촉각, FT-IR 분석을 하였다. 또한 인장 전단 접착 강도 시험을 통해 자외선 안정제 첨가 유무에 따른 에폭시계수지의 물성 변화를 확인하였다. 분석 결과, 자외선 안정제를 첨가하여도 화학 구조상의 분해를 방지할 수 없지만 에폭시 R과 에폭시 A는 UVA계 자외선 안정제를 0.1% 이하 첨가함으로써 에폭시계수지의 접착 강도에 크게 영향을 미치지 않고 황변현상이나 균열과 같은 광노화로부터 최소화 할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 문화재접합 및 복원에 사용되는 에폭시계수지의 광노화 문제점을 보완하고 접합 및 복원재로서의 수명을 연장시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.14-14
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• 2001

Nitride films such as TiN, CrN etc. deposited on glass by PVD processes have been developed for many industrial applications. These nitride films deposited on glass were widely used for not only decorative and optical coatings but also wear and corrosion resistance coatings employed as dies and molds made of glass for the example of lens forming molds. However, the major problem of nitride coatings on glass by PVD process is non-uniform film owing to pin-hole and micro crack. It is estimated that nonuniform coating is influenced by a different surface energy between metal nitrides and glass due to binding states. In this work, therefore, for the evaluation of nucleation and growth mechanism of nitride films on glass TiN and CrN film were synthesized on glass with various nitrogen partial pressure by unbalanced magnetron sputtering. Prior to deposition, for the examination of relationship between surface energy and film microstructure plasma pre-treatment process was carried out with various argon to hydrogen flow rate and substrate bias voltage, duty cycle and frequency by using pulsed DC power supply. Surface energy owing to the different plasma pre-treatment was calculated by the measurement of wetting angle and surface conditions of glass were investigated by X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS) and Atomic Force Microscope(AFM). The microstructure change of nitride films on glass with increase of film thickness were analyzed by X-Ray Diffraction(XRD) and Scanning Electron Microscopy(SEM).

• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.1-10
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• 1992

이 논문에서는 철근 콘크리트 부재의 전단 해석을 위한 트러스 유사법이 발전된 형태인 '빗 구조' 해석 모델을 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 전단 해석을 위해 수정하여 제안 하였다. 제안된 '빗 구조' 모델은 콘크리트 압축대의 위치와 경사 및 사압축대의 경사가 하중과 프리스트레스의 크기에 따라서 변하는 것이다. 역학적 모델의 구성을 위하여 비선형 보, 트러스 요소를 사용하였으며, 사압축대의 경사를 결정하기 위한 식을 '압축대' 이론을 수정하여 유도하였다. '빗구조' 모델에 의한 해석 결과를 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 재하 실험 결과와 비교하였다. 이에 따르면 '빗 구조' 해석 결과에 의한 전단 철근의 응력은 수정 M$\ddot{o}$rsch이론과 고전 M$\ddot{o}$rsch 이론에 의한 계산치의 중간 정도의 값이다. 처짐과 전단철근의 응력값을 비교한 결과, 본 논문에서 제안된 '빗 구조' 모델이 부분 프리스트페스트 콘크리트 부재의 전단 해석에 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.551-557
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• 2000

구리계 리드페임의 표면에 흑생산화물을 형성시키기 위하여 알칼리 용액에 담궈 산화시킨후 EMC(epoxy molding compound)로 몰딩하였고 기계적 가공을 하여 SDCB(sandwiched double-cantilever beam) 및 SBN(sandwiched Brazil-nut)시편을 만들었다. SDCB와 SBN 시편은 리드프레임/EMC 계면의 접착력을 각각 준 mode I 하중 및 혼합모드 하중 하에서 파괴인성치로 측정하기 위하여 고안되었다. 파괴경로를 밝혀내기 위하여 접착력 츨정 후에 얻어진 파면에 대하여 glancing-angle XRD, SEM, AFM, EDS 및 AES를 이용하여 분석하였다. SDCB 실험 후의 파면은 파괴되는 양상에 따라 세 가지 형태로 나눌 수 있었으며, 각 형태는 리드프레임의 접착전 표면 산화물 형성 상태와 밀접한 관계가 있었다. SBN 실험 후의 파면은 균열에서 가까운 부분과 먼 부분으로 나누어지는 특징을 보였는데, 이는 동적 파괴 효과(dynamic fracture effect)에 기인하는 것이라 생각된다. 또한 위상각에 따라 확실히 다른 파괴 양상을 보였는데, 이는 위상각에 따라 mode II 성분이 변하기 때문으로 생각된다.

• 토지주택연구
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• 제6권1호
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• pp.11-19
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• 2015

이 논문에서는 최근 강화된 내진규정에 의하여 현장에서 시공에 어려움을 겪고 있는 특수전단벽의 배근상세를 완화할 목적으로 제안된 경계요소 횡보강상세에 대하여 횡보강근의 형태와 배근간격에 따른 실험결과를 제시하고 있다. 실험결과, 제안된 횡보강 상세를 채용한 실험체의 균열 및 파괴양상은 폐쇄형 후프를 사용한 실험체와 유사한 경향을 나타내었으며, 최대강도도 예상값을 모두 상회하는 것으로 나타났다. 또한, 에너지 소산능력을 비교한 결과, 완화된 배근상세를 따르는 실험체(SSWR2)의 경우 기존 설계기준의 특수전단벽 실험체(SSW2)와 유사한 내진성능을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 설계기준에서 제시하고 있는 1.5% 수준의 변형각 조건을 충분히 만족하고 있어 구조물의 주요 횡력저항 요소로서 사용될 수 있을 것으로 판단된다.