• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.175-182
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• 2020

철근 부식으로 인한 철근 콘크리트 구조물의 내구성능 저하를 방지하는 방법 중 하나인 에폭시 도막 철근의 사용이 증가하고 있으나, 에폭시 도막으로 인한 콘크리트와 철근의 부착성능 부족으로 정착길이 및 겹침이음길이를 증가시켜야하는 것이 문제가 된다. 이 논문은 에폭시 도막 철근의 부착성능을 개선하여 직접인발시험에서 확인한 기본정착길이의 감소 가능성을 실제 휨부재의 이음길이 산정에 반영할 수 있는지를 확인하기 위하여 수행한 실험연구를 정리한 것이다. 휨부재에서 일반철근과 에폭시 도막 철근의 겹침이음 특성을 비교하기 위하여 철근지름 및 겹침이음길이를 변수로 하여 36개의 시험체로 보-단부 실험을 통해 겹침 이음 성능평가를 하였다. 실험결과에 의하면 현행설계기준에 따라 이음길이에 보정계수 1.2를 사용한 에폭시 도막 철근 부착강도와 일반철근 부착강도를 비교한 결과 파괴 양상, 처짐특성 및 균열폭 등을 고려할 때 현행 설계기준에 따른 보정계수의 필요성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.70-79
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• 2020

본 연구의 목적은 IoT기반 무선 비접촉 콘크리트 시스템(ICUS)을 개발하고 이를 성능 평가하는데 있다. 개발된 시스템은 16개의 MEMS, 2Mhz의 digitizer, 증폭 회로, FPGA 및 wifi 모듈로 구성되어 있으며 무선 측정 시스템으로 콘크리트의 누설되는 표면파를 측정한다. 데이터 분석은 신호의 정확성을 높이기 위해 다중 채널 분석을 수행하였으며 이를 통해 누설 표면파 및 음향의 속도를 도출할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 초음파 전달속도 시험( UPV)과 결과비교 하였으며 이는 철도 현장의 콘크리트 침목에서 수행되었다. 시험 결과, 초음파 전달속도 시험(UPV)을 통해 균열을 검출하는 것은 침목의 균열 형태와 초음파 경로가 평행하거나 접촉식으로 현장 적용의 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 개발된 IoT기반 비접촉 초음파 시스템(ICUS)은 손상되지 않은 침목에 비해 동탄성계수가 최대 59%감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 개발된 시스템의 표면파 신호 분석은 현장에서 균열을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권5호
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• pp.419-425
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• 2011

콘크리트의 특성상 상대적으로 작은 인장강도로 인하여 균열에 취약한 성질을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 무근 콘크리트의 균열저감을 위하여 천연섬유 중 성능이 우수한 것으로 알려진 황마섬유에 대하여 다른 종류의 셀룰로오스 섬유와 비교 검토하여 보았다. 그 결과 황마 섬유의 경우 유동성 측면에서 다른 섬유에 비하여 양호한 결과를 나타내었고, 특히 소성수축 균열 저항성의 경우 혼입량 0.9 및 1.2 kg/$m^3$에서 플레인 대비 50 % 이상의 균열저감 성능을 발휘하였으며, 충격시험의 경우 WF 및 PULP 섬유에서 최종파괴까지 5회의 낙하횟수가 걸리는 반면 황마섬유는 혼입량에 따라 차이가 있지만 10~18회로 우수한 인성적 성질을 발휘하고 있는 것으로 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권1호
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• pp.8-17
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• 2008

Styrene-butadiene rubber(SBR)은 내마모성, 상용성, 방진성이 우수 하지만, SBR은 주쇄의 불포화기때문에 오존에 의해 쉽게 손상을 받고 탄화수소에 쉽게 팽윤되어 점탄성을 잃어버려 고무제품으로서의 수명을 단축시킨다. 따라서, 본 연구의 목적은 SBR 고무의 이러한 단점을 보완하기 위함이다. 내오존성과 기계적물성을 개선시키기 위해서 내오존성이 우수한 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)을 다양한 비율로 블렌드하고, 방진제품으로써의 적합성을 고려하기 위하여 다양한 분석기술을 사용하여 경도, 열분해 온도, 모폴러지, 유리전이온도, 내오존성, 정적 스프링정수를 측정하였다. 본 실험을 통하여 SBR과 EPDM 블렌드의 조성변화에 따른 특성을 연구한 결과, SBR에 대하여 EPDM 30% 블렌드시 상용성이 우수하고, 내오존성이 증가하는 것을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제21권6호
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• pp.623-635
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• 2018

In order to research the influence of different recycled aggregate contents on the mechanical properties of pervious concrete, the experimental study and numerical simulation analysis of the mechanical properties of pervious concrete with five kinds of recycled aggregates contents (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) are carried out in this paper. The experimental test were first performed on concrete specimens of different sizes in order to determine the influence of recycled aggregate on the compressive strength and splitting tensile strength, direct tension strength and bending strength. Then, the development of the internal cracks of pervious concrete under different working conditions is studied more intuitively by $PFC^{3D}$. The experimental results show that the concrete compressive strength, tensile strength and bending strength decrease with the increase of the recycled aggregate contents. This trend of reduction is not only related to the brittleness of recycled aggregate concrete, but also to the weak viscosity of recycled aggregate and cement paste. It is found that the fracture surface of pervious concrete with recycled aggregate is smoother than that of natural aggregate pervious concrete by $PFC^{3D}$, which means that the bridging effect is weakened in the stress transfer between the left and right sides of the crack. Through the analysis of the development of the internal cracks, the recycled aggregate concrete generated more cracks than the natural aggregate concrete, which means that the recycled aggregate concrete is easier to form a coalescence fracture surface and eventually break.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권2호
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• pp.105-112
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• 2019

페로니켈슬래그 잔골재는 천연 잔골재와 유사한 특성이 있어 국내 외적으로 콘크리트 구조물에 사용되고 있으나 그 용도와 연구의 영역이 한정적이다. 이에 본 연구에서는 FNS의 활용성 확대와 모르타르제품의 성능개선을 목적으로 바닥용 건조모르타르에 대한 FNS의 적용성을 검토하고자 하였다. 실험 결과, FNS는 흡수율이 낮고 구형의 입형이며 표면이 유리질 피막의 특성이 있어 모르타르의 플로을 향상시켰다. 또한 골재 자체의 높은 강성은 몰탈 압축강도의 향상 및 수축저감 효과를 나타내어 균열저감 등의 품질향상에 기여할 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 천연 잔골재를 사용한 모르타르와 비교하여 FNS를 적용하는 경우 동등수준 이상의 충격음 차단성능을 확보할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.115-122
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• 2019

강섬유 습식Shotcrete는 굳지 않은 콘크리트를 노즐로부터 소정의 위치에 부착시키는 콘크리트를 시공함으로서 원지반 자체의 전단강도를 증가시켜 품질을 향상시키고 터널의 안정화를 도모한다. 강섬유 습식Shotcrete는 인장 저항능력을 증대시킴으로써 국부적인 균열의 생성 성장을 억제하는 콘크리트의 강도와 역학적 거동 특성을 개선 및 보강한다. 또한, 강섬유 습식Shotcrete는 불연속의 짧은 강섬유를 콘크리트 속에 균등하게 분산시켜 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성 등을 개선한 Shotcrete이다. 이 연구에서는 NATM 터널의 숏크리트에 대한 압축강도 시험과 휨강도 시험을 실시하고 숏크리트타설 압력을 900 RPM, 1,000 RPM, 1,100 RPM으로 변화시켜 리바운드 감소율을 측정하였다. 따라서 국내 NATM 터널공사에 적용할 수 있는 자료를 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권3호
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• pp.383-393
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• 2019

Horizontal openings in reinforced concrete (RC) beams are quite often used to accommodate service pipelines. Several research papers are available in the literature describing their effect. RC beams with vertical openings are commonly used to accommodate service lines in residential buildings in Kuwait. However, there are lack of design guidelines and best practices reported in the literature for RC beams with vertical openings, whereas the detailed guidelines are available for beams with horizontal openings. In the present paper, laboratory experiments are conducted on nine RC beams with and without vertical openings. Parametric study has been carried out using nonlinear finite element analysis (FEA) with changes in the diameter of the opening, various positions of the opening along the length and width of the beam, edge distance, etc. 50 finite element simulations were conducted. The FEA results are verified using the results from the laboratory experiments. The study showed that the load carrying capacity of the beam is reduced by 20% for the RC beam with vertical openings placed near the center of the beam compared to a solid beam without an opening. Significant reduction in load carrying capacity is observed for beams with an opening near the support (${\approx}15%$). The overall stiffness of the beam, crack pattern and failure modes were not affected due to the presence of the vertical opening. Furthermore, an artificial neural network (ANN) analysis is carried out using the FEA generated data. The results and observations from the ANN and FEA are in good agreement with experimental results.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권9호
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• pp.542-549
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• 2009

Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with tantalum continuous fibers were fabricated by the liquid pressing process, and their anisotropic mechanical properties were investigated by tensile and compressive tests of $0^{\circ}$(longitudinal)-, $45^{\circ}$-, and $90^{\circ}$(transverse)-orientation specimens. About 60 vol.% of tantalum fibers were homogeneously distributed inside the amorphous matrix, which contained a small amount of polygonal crystalline particles. The ductility of the tantalum-continuous-fiber-reinforced composite under tensile or compressive loading was dramatically improved over that of the monolithic amorphous alloy, while maintaining high strength. When the fiber direction was not matched with the loading direction, the reduction of the strength and ductility was not serious because of excellent fiber/matrix interfacial strength. Observation of the anisotropic deformation and fracture behavior showed the formation of multiple shear bands, the obstruction of crack propagation by fibers, and the deformation of fibers themselves, thereby resulting in tensile elongation of 3%~4% and compressive elongation of 15%~30%. These results suggest that the liquid pressing process was useful for the development of amorphous matrix composites with excellent ductility and anisotropic mechanical properties.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권9호
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• pp.523-532
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• 2009

In this study, four API X80 linepipe steel specimens were fabricated with varying cooling rates and finish cooling temperatures, and their microstructures and crystallographic orientations were analyzed to investigate the effects of cooling conditions on their tensile and Charpy impact properties. All the specimens consisted of acicular ferrite, granular bainite, and secondary phases such as martensite and martensiteaustenite constituent. The volume fraction of secondary phases increased with increasing cooling rate, and the higher finish cooling temperature resulted in the reduction in volume fraction and grain size of secondary phases. According to the crystallographic orientation analysis data, the effective grain size and unit crack path decreased as fine acicular ferrites having a large amount of high-angle grain boundaries were homogeneously formed, thereby leading to the improvement of Charpy impact properties. The specimen fabricated with the higher cooling rate and lower finish cooling temperature had the highest upper shelf energy and the lowest energy transition temperature because it contained a large amount of fine secondary phases homogeneously distributed inside fine acicular ferrites, while its tensile properties well maintained.