• 국제초고층학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.37-51
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• 2012

New generation of tall and complex buildings systems are now introduced that are reflective of the latest development in materials, design, sustainability, construction, and IT technologies. While the complexity in design is being overcome by the availability and advances in structural analysis tools and readily advanced software, the design of these buildings are still reliant on minimum code requirements that yet to be validated in full scale. The involvement of the author in the design and construction planning of Burj Khalifa since its inception until its completion prompted the author to conceptually develop an extensive survey and real-time structural health monitoring program to validate all the fundamental assumptions mad for the design and construction planning of the tower. The Burj Khalifa Project is the tallest structure ever built by man; the tower is 828 meters tall and comprises of 162 floors above grade and 3 basement levels. Early integration of aerodynamic shaping and wind engineering played a major role in the architectural massing and design of this multi-use tower, where mitigating and taming the dynamic wind effects was one of the most important design criteria established at the onset of the project design. Understanding the structural and foundation system behaviors of the tower are the key fundamental drivers for the development and execution of a state-of-the-art survey and structural health monitoring (SHM) programs. Therefore, the focus of this paper is to discuss the execution of the survey and real-time structural health monitoring programs to confirm the structural behavioral response of the tower during construction stage and during its service life; the monitoring programs included 1) monitoring the tower's foundation system, 2) monitoring the foundation settlement, 3) measuring the strains of the tower vertical elements, 4) measuring the wall and column vertical shortening due to elastic, shrinkage and creep effects, 5) measuring the lateral displacement of the tower under its own gravity loads (including asymmetrical effects) resulting from immediate elastic and long term creep effects, 6) measuring the building lateral movements and dynamic characteristic in real time during construction, 7) measuring the building displacements, accelerations, dynamic characteristics, and structural behavior in real time under building permanent conditions, 8) and monitoring the Pinnacle dynamic behavior and fatigue characteristics. This extensive SHM program has resulted in extensive insight into the structural response of the tower, allowed control the construction process, allowed for the evaluation of the structural response in effective and immediate manner and it allowed for immediate correlation between the measured and the predicted behavior. The survey and SHM programs developed for Burj Khalifa will with no doubt pioneer the use of new survey techniques and the execution of new SHM program concepts as part of the fundamental design of building structures. Moreover, this survey and SHM programs will be benchmarked as a model for the development of future generation of SHM programs for all critical and essential facilities, however, but with much improved devices and technologies, which are now being considered by the author for another tall and complex building development, that is presently under construction.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.765-770
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• 2017

Ni기 초내열합금인 GTD111 DS는 가스터빈 블레이드에 사용된다. 본 논문에서는 실제 운전조건과 유사한 조건을 설정하여 GTD111 DS의 저주기 피로시험을 실시하였다 상온, $760^{\circ}C$, $870^{\circ}C$의 온도범위와 다양한 변형률에서 저주기 피로시험을 수행하였다. 실험결과 총 변형률이 증가함에 따라 피로수명은 감소하였다. 상온 및 $760^{\circ}C$에서는 주기적 경화반응이 나타났으며 $870^{\circ}C$에서는 주기적 연화반응이 나타났다. $870^{\circ}C$에서 응력완화 현상은 유지시간에 따른 크리프의 영향으로 나타났다. 피로수명과 총 변형률의 관계는 Coffin-Manson 식을 통해 얻었다. 파단면은 SEM을 통해 초기균열 및 피로진전지역을 관찰하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.167-174
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• 2009

본 논문에서는 아스팔트 콘크리트 포장의 표층 프로파일과 차량특성인 차량속도와 현가장치를 다르게 하여 트럭 시뮬레이션 프로그램을 통한 동적하중을 분석하였다. 다양한 포장 상태의 프로파일을 입력하여 동적하중을 분석하였으며 프로파일, 차량의 현가장치, 차량속도에 따른 동적하중 변화를 분석하였다. 포장 거칠기가 증가할수록 동적하중이 증가하였으며, 속도가 증가할 수 록 동일한 포장 거칠기 하에서 동적하중이 증가하였다. Walking beam 현가장치가 Air spring 현가장치에 비해 더 큰 동적하중을 보였다. 동적하중 공분산을 이용하여 포장파손 지수를 결정하였으며, 동적하중 공분산과 신뢰도, 아스팔트 혼합물의 파괴매개변수가 증가할 수록 포장파손지수도 증가하였다. 본 연구의 결과를 이용하여 차량속도와 표층 아스팔트 혼합물 파괴특성에 근거한 포장 평탄성 규정에 이용할 수 있으며, 아스팔트 콘크리트 포장 시공 후 포장 평탄성에 근거한 지불규정에 효과적으로 사용할 수 있다고 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제8권6호
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• pp.647-675
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• 2011

Our ability to predict hydration behavior is becoming increasingly relevant to the concrete community as modelers begin to link material performance to the dynamics of material properties and chemistry. At early ages, the properties of concrete are changing rapidly due to chemical transformations that affect mechanical, thermal and transport responses of the composite. At later ages, the resulting, nano-, micro-, meso- and macroscopic structure generated by hydration will control the life-cycle performance of the material in the field. Ultimately, creep, shrinkage, chemical and physical durability, and all manner of mechanical response are linked to hydration. As a way to enable the modeling community to better understand hydration, a review of hydration models is presented offering insights into their mathematical origins and relationships one-to-the-other. The quest for a universal model begins in the 1920's and continues to the present, and is marked by a number of critical milestones. Unfortunately, the origins and physical interpretation of many of the most commonly used models have been lost in their overuse and the trail of citations that vaguely lead to the original manuscripts. To help restore some organization, models were sorted into four categories based primarily on their mathematical and theoretical basis: (1) mass continuity-based, (2) nucleation-based, (3) particle ensembles, and (4) complex multi-physical and simulation environments. This review provides a concise catalogue of models and in most cases enough detail to derive their mathematical form. Furthermore, classes of models are unified by linking them to their theoretical origins, thereby making their derivations and physical interpretations more transparent. Models are also used to fit experimental data so that their characteristics and ability to predict hydration calorimetry curves can be compared. A sort of evolutionary tree showing the progression of models is given along with some insights into the nature of future work yet needed to develop the next generation of cement hydration models.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권3호
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• pp.353-374
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• 2014

Recent studies were dedicated to the realization of measurements on stay-cable samples of different geometry and static conditions as available at several facilities. The elaboration of the acquired data showed a a satisfactory efficacy of the dampers made of NiTi wires in smoothing the cable oscillations. A further attempt to investigate the applicability of the achieved results beyond the specific case-studies represented by the tested cable-stayed samples is herein pursued. Comparative studies are carried out by varying the diameter of the NiTi wire so that similar measurements can be taken also from laboratory steel cables of reduced size. Details of the preparation of the Ni-Ti wires are discussed with particular attention being paid to the suppression of the creep phenomenon. The resulting shape of the hysteretic cycle differs according to the wire diameter, which affects the order of the fitting polynomial to be used when trying to retrieve the experimental results by numerical analyses. For a NiTi wire of given diameter, an estimate of the amount of dissipated energy per cycle is given at low levels of maximum strain, which correspond to a fatigue fracture life of the order of millions of cycles. The dissipative capability is affected by both the temperature and the cycling frequency at which the tests are performed. Such effects are quantified and an ageing process is proposed in order to extend the working temperature range of the damper to cold weathers typical of the winter season in Northern Europe and Canada. A procedure for the simulation of the shape memory alloy behavior in lengthy cables by finite element analysis is eventually outlined.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.21-34
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• 2014

본 연구는 터널 열화 특성과 이와 관련된 각종 문헌 및 사례조사를 통하여 비교 분석하고 정량적인 해석을 위한 영향인자를 도출하여 입력변수를 결정하고 국내 고속철도 터널의 대표단면(풍화암)에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석 결과는 공용 후 30년 경과 시 열화로 인하여 천단침하량은 7.0%, 지표침하량은 30.2%이 증가하고 내공변위는 9.0mm가 수축 한 이후 점차 수렴되는 경향을 보였다. 또한 이완하중고는 공사 완료 후 50년 경과 시 터널고의 2.55배까지 증가하여 극한상태에서의 Terzaghi의 제안값 보다 상당히 큰 값을 나타내었으며, 이러한 소성영역의 확장으로 인하여 터널 라이닝에 3.20~3.66MPa의 축응력이 추가로 작용하게 되는 경향을 확인하였다. 따라서 이로부터 설계에 반영할 수 있는 정량적인 예측기법을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.598-607
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• 1992

본 연구에서는 고온중 장시간 사용중에 일어나는 야금학적 성질의 변화의 추 원인인 특정 탄화물을 비파괴적으로 검출하기 위해, 최근에 연구 되고 있는 전기화학 적 방법을 응용하기 위한 기초연구이다. 한편으로는 비파괴적 방법의 실험실적 연구 를 현장에 응용시키기 위한 시도를 행하고, 본 연구 결과를 이용한 향후 설비 진단 시 스템의 개요를 고찰해 보인다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.269-281
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• 2021

Land creeping is the imperceptibly slow, steady, downward movement o f slope-forming soil or rock. Because creep-related failures occur frequently on a large scale without notice, they can be hazardous to both property and human life. Korea Forest Service has operated the prevention and response system from land creeping which has been on the rise since 2018. We categorized and proposed three survey steps (e.g., preliminary, regional, detailed) for investigation of creeping susceptibility site with a focus on geophysical mapping of a selected test site, Yongheung-dong, Pohang, Korea. The combination of geophysical (dipole-dipole electrical resistivity tomography and reciprocal seismic refraction technique, well-logging), geotechnical studies (standard penetrating test, laboratory tests), field mapping (tension cracks, uplift, fault), and comprehensive interpretation of their results provided the reliable information of the subsurface structures including the failure surface. To further investigate the subsurface structure including the sliding zone, we performed high-resolution geophysical mapping in addition to the regional survey. High-resolution seismic velocity structures are employed for stability analysis because they provided more simplified layers of weathering rock, soft rock, and hard rock. Curved slip plane of the land creeping is effectively delineated with a shape of downslope sliding and upward pushing at the apex of high resistive bedrock in high-resolution electrical resistivity model with clay-mineral contents taken into account. Proposed survey steps and comprehensive interpretation schemes of the results from geological, geophysical, and geotechnical data should be effective for data sets collected in a similar environment to land-creeping susceptibility area.

• 한국추진공학회지
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• 제26권5호
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• pp.44-51
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• 2022

본 연구에서는 굴곡이 있는 형상의 노즐의 제작 방법으로 5축 가공을 제안하였고 제작한 형상의 구조적 검토를 위해 유동 해석과 구조해석을 활용하였다. 유동 해석에 사용한 프로그램은 STAR-CCM+이며 노즐의 내부온도와 압력 분포를 획득하였고 구조해석의 경계조건으로 사용하였다. 구조해석은 상용 프로그램 NASTRAN을 활용하였으며 von-mises 기법으로 응력을 계산하였다. 발생하는 최대 응력 값을 기준으로 안전 마진은 0.78, 베어링 안전 마진 또한 46.8로 안전하였다. 그리고 크리프 수명은 Larson-Miller 변수식 방법을 사용하여 최대 응력 값 187 MPa와 배기가스 완전 혼합된 온도 463 K를 적용하여 예측된 수명 시간은 9.97 x 10¹² 시간으로 계산되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제17권2호
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• pp.34-64
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• 1989

포장(包裝) 용적(容積) 감소에 따른 수송비(輸送費) 절감(節減) 효과(效果)가 있어 조립시(組立式) 탁자류(卓子類) 가구(家具)의 제작(製作)에 널리 쓰이는 CBA(corner block with anchor bolt) 접합방식(接合方式)은 일정기간(一定期間) 사용(使用)함에 따라 접합부위(接合部位)가 약해지고 그 결과(結果) 구조(構造)가 불안정(不安定)하게 되는 반강접합(半剛接合)(semi-rigid joint) 특유(特有)의 결점(缺點)도 지니고 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 CBA 접합(接合) 강도(强度)에 영향하는 주요(主要) 설계(設計) 인자(因子)로서 side rail 규격, corner block의 side rail에의 부착시(時) 보강재(補强材)의 효과(效果) 및 corner block관통 anchor bolt의 사용(使用) 수(數) 그리고 corner block의 형태등(等)의 평가(評價)를 하기 위해 22개(個)의 접합군(接合群) 별(別)로 총(總) 88개(個)의 table section 시험체(試驗體)를 제작(製作)한 후(後)그들의 강성(剛性) 계수(係數)(Z - 값) 및 유효강도(有效强度)를 수평 하중(荷重)에 의한 변형측정(變形測定) 실험(實驗)을 통해 결정(決定)한 후 설계(設計) 인자별(因子別) 효과(效果)를 비교 분석(分析)하였다. 분석결과(分析結果), side rail의 높이 증대(增大) 및 corner block 부착시(時) PVAc 수지(樹脂)의 사용효과(使用效果)가 뚜렷하여 유효강도(有效强度)의 유의적(有意的) 향상(向上)을 나타냈고 anchor bolt의 효과(效果) 역시 2개 사용시(使用時)가 1개 사용시(使用時) 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 또 side rail 높이 와 anchor bolt 사용(使用) 수(數)간에는 상호작용(相互作用) 효과(效果)도 있었다. 그러나 side rail의 두께 효과(效果)는 22mm에서 25mm로 증대(增大)시켰을때 뚜렷한 상승 경향(傾向)은 보여주지 못했다. 한편 corner block의 형태는 MDF를 주재료(主材料)로 사용(使用)한 탁자(卓子) 설계시(設計時)는 두께 25mm, 높이 100mm의 side rail에 PVAc 수지(樹脂)로 보강(補强)하고 mitered corner block에 2개(個)의 anchor bolt를 관통시킨 경우가 유효강도(有效强度) 3171.7 kgf-cm로 22개의 접태군(接台群)들 중 최대치(最大値)를 나타냄으로써 miter type이 rectangular type보다 바람직한 것으로 나타났다. 결론적(結論的)으로 자재(資材)의 효과적(效果的) 이용(利用)을 통한 생산비(生産費) 절감(節減)과 동시(同時)에 구조(構造)의 안정(安定)된 강도적(强度的) 측면(側面)을 고려할 때, 두께 22mm, 높이 75mm의 MDF side rail에 mitered corner block을 PVAc 수지(樹脂)와 나사못을 이용하여 부착한 후(後) 2개(個)의 anchor bolt를 관통시키는 방법(方法)을 가장 합리적(合理的)인 MDF 사용(使用) 조립시(組立式) 탁자(卓子) 설계(設計) 방안(方案)으로 제시(提示)하는 바이다.