• 비파괴검사학회지
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• 제36권3호
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• pp.225-230
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• 2016

광섬유 브래그 격자센서(FBG)는 다중화가 용이하고 절대측정이 가능한 고유의 장점으로 다양한 구조물의 구조건전성 모니터링(SHM)에 활용도를 넓혀가고 있다. 하지만, 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서를 온도 변화 환경에서 장기간 사용할 경우 FBG 센서는 계절적 요인에 의한 큰 폭의 주기적 온도 변화 환경에 노출되므로 센서의 신뢰성 확보를 위해 신호 특성에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 패키징된 FBG 센서의 제작에 많이 활용되는 각각 2가지의 모재 및 접착제를 대상으로 시편을 제작한 후 항온항습기 내에서 -$20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클의 반복 열하중시험을 수행하였다. 시험 결과, FBG 센서에 주기적인 반복 열하중이 가해질 경우 일정량의 압축변형이 작용하며 이는 센서로 사용 시 측정 오차로 작용하므로 장기 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서의 사용 전 안정화 과정을 통한 사전보정이 필요함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.47-55
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• 2009

본 연구는 해양부산물로 발생되는 고막껍질을 재활용하기 위하여 매립이나 성토재료로 활용되고 있는 황토에 혼합 적용함으로써 친환경적인 건설재료의 대체재료로 활용성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 황토를 조립재료인 고막껍질과 혼합하여 반복삼축시험을 통하여 역학적인 특성을 알아보았다. 고막껍질-황토 혼합토의 혼합비율은 중량비를 이용하였으며 황토에 고막껍질을 일정한 함유율로 혼합한 고막껍질의 혼합비율은 5종류로 하고 각각의 혼합토에 대해 반복삼축시험을 실시하였다. 반복삼축시험 결과 고막껍질 치환 함유율이 20.0% 이상인 혼합토에서 액상화저항성에 한계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 고막껍질-황토 혼합토의 액상화 저항성을 증대시키고자 약간의 유리섬유를 첨가 하여 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.59-71
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• 2012

프리폼 구조의 노드는 용접 및 볼트 접합 특성을 반영하는 것이 어려워 구조 성능을 해석적으로 평가하는 것에는 한계가 있다. 본 연구에서는 축하중을 받는 프리폼 구조 노드의 구조 거동을 알아보고 성능을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 실험은 노드 중심부의 성능을 알아보기 위한 노드 볼 실험과 노드부 전체의 내력 평가를 위한 노드부 실험으로 구분된다. 노드 볼 구조 성능 평가에서는 축력에 대한 단조가력과 반복가력 실험을 하였고 노드부 구조 성능 평가에서는 단조가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 노드 접합부 설계가 적합하므로 실제 구조물에 인장 발생 시 노드 볼이 충분한 내력을 가지며 안전할 것으로 판단되나 압축 발생 시 노드 볼 형상의 비대칭에 따른 모멘트 발생으로 내력이 저하된 현상을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.47-56
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• 2007

본 연구에서는 자갈혼합률을 다르게 준비한 자갈-모래 혼합시료가 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 상태에서 나타나는 액상화거동에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 자갈혼합률이 다른 자갈-모래 혼합토 공시체를 100kPa의 연직응력으로서 상대밀도가 40% 되도록 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 시킨 후 반복삼축시험을 수행하였다. 또한 자갈혼합률이 0%, 10%, 20%, 30%인 공시체에 100 kPa의 연직응력으로서 간극비가 0.7이 되도록 등방압밀 후 반복시험도 실시하였다. 시험결과 동일한 상대밀도(Dr=40%)를 가지는 자갈-모래 혼합토 공시체의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 감소하다가 약 70%를 저점으로해서 다시 증가한다. 그러나 이 경계혼합률 이하에서는 자갈입자 사이를 채우고 있는 모래의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 증가한다. 상대밀도가 일정한 (Dr=40%)등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 비교적 낮은 경우(GC=0%, 20%, 40%)에는 반복하중에 의해서 일어나는 간극수압과 축변형률 거동이 비교적 높은 간극비로 인해서 느슨한 모래의 거동을 나타내나, 자갈혼합률이 높은 경우(GC=70%)에는 간극수압과 축변형률 거동이 조밀한 모래의 거동과 비슷한 경향을 보인다. 또한 간극비가 일정한(e=0.7) 등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 높을수록 축변형률과 간극수압 거동은 느슨한 모래의 거동을 보이며 자갈혼합률이 낮을수록 축변형률 거동은 조밀한 모래의 거동을 나타낸다. 등방압밀 공시체의 액상화강도는 경계혼합률(GC=70%)이하의 범위에서는 상대밀도가 일정한 경우에는 자갈혼합률이 증가할수록 증가하며 간극비가 일정한 경우는 자갈혼합률이 증가할수록 감소한다. 따라서 자갈-모래 혼합토의 액상화강도는 예상과는 달리 자갈 입자 사이를 채우고 있는 모래의 상대밀도 보다는 혼합토의 전체적인 상대밀도 및 간극비에 의해서 결정된다는 사실이 확인되었다. $K_0$-이방압밀 공시체의 간극수압과 축변형률 거동은 반복응력이 어느 정도의 응력반전을 포함하고 있는데도 불구하고 응력반전이 없는 경우의 사질토의 거동을 나타낸다. 즉 응력반전량이 반복응력 진폭의 약 10%인데도 불구하고 반복변형률은 비슷하나 영구변형률이 크게 증가하며 또한 간극수압비는 1.0에 미달하여 초기액상화가 일어나지 않는다. 그리고 액상화강도는 자갈촌합률이 증가할수록 0%에서 40%까지의 범위에서는 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향을 보인다. 결론적으로 자갈-모래 혼합토의 반복거동은 자갈혼합량, 간극비, 상대밀도 그리고 압밀상태와 같은 요인에 의해 결정된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.197-211
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• 2020

Application of the steel ring as a type of seismic fuse has been one of the efforts made by researchers in recent years aiming to enhance the ductility of the bracing systems which in turn, possesses various advantages and disadvantages. Accordingly, to alleviate these disadvantages, an innovative bracing system with a diamond scheme equipped with a steel ring is introduced in this paper. In this system, the braces and yielding circular damper act in parallel whose main functionality is to increase ductility, energy absorption and mitigate drawbacks of the existing bracing systems, in which the braces and yielding circular damper act in parallel. To conduct the experimental tests, specimens with three types of rigid, semi-rigid and pinned connections were built and subjected to cyclic loading so that their performance could be analyzed. Promisingly, the results indicate both great applicability and efficiency of the proposed system in energy absorption and ductility. Moreover, it was concluded that as the braces and damper are in parallel, the use of a steel ring with smaller size and thickness would result in higher energy absorption and load-resisting capacity when compared to the other existing systems. Finally, to assess the potential of numerically modeling the proposed system, its finite element model was simulated by ABAQUS software and observed that there is a great agreement between the numerical and experimental results.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.286-289
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• 2004

This paper presents the fatigue characteristics of LIPCA (LIghtweight Piezo-Composite Actuator) device system. The LIPCA device system is composed of a piezoelectric ceramic layer and fiber reinforced lightweight composite layers. Typically a PZT ceramic layer is sandwiched by a top fiber layer with low CTE (coefficient of thermal expansion) and base layers with high CTE. The advantages of the LIPCA design are weight reduction by using the lightweight fiber reinforced plastic layers without compromising the generation of high force and large displacement and design flexibility by selecting the fiber direction and the size of prepreg layers. To predict the degradation of actuation performance of LIPCA due to fatigue, the cyclic electric loading tests using PZT specimens were performed and the strain for a given excitation voltage was measured during the test. The results from the PZT fatigue test were implemented into CLPT (Classical Laminated Plate Theory) model to predict the degradation of LIPCA's actuation displacement. The fatigue characteristic of PZT was measured using a test system composed of a supporting jig, a high voltage power supplier, data acquisition board, PC, and evaluated.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.362-367
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• 2008

In the present work, we address electric fatigue behavior in bending piezoelectric actuators using an acoustic emission technique. Electric cyclic fatigue tests have been performed up to ten million cycles on the fabricated specimens. To confirm the fatigue damage onset and its pathway, the source location and distributions of the AE behavior in terms of count rate are analyzed over the fatigue range. It is concluded that electric cyclic loading leads to fatigue damages such as transgranular damages and intergranular cracking in the surface of the PZT ceramic layer, and intergranular cracking even develops into the PZT inner layer, thereby degrading the displacement performance. The electric-induced fatigue behavior seems to show not a continuous process but a step-by-step process because of the brittleness of PZT ceramic. Nevertheless, this fatigue damage and cracking do not cause the final failure of the bending piezoelectric actuator loaded up to 107 cycles. Investigations of the AE behavior and the linear AE source location reveal that the onset time of the fatigue damage varies considerably depending on the existence of a glass-epoxy protecting layer.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.263-271
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• 2010

이 연구는 국내에서 생산되고 있는 철근이 반복하중을 받는 경우의 파괴 특성에 대한 검증을 목적으로 한다. 이 논문은 철근콘크리트 하부구조(파일과 교각)에 배근된 축방향 철근에 대한 저주파 피로 거동을 다루었다. 전체 81개의 철근 실험체에 대하여 변형률 진폭에 따른 반복 축방향 변형률 제어 방식으로 저주파 피로 실험을 수행하였다. 실험 변수는 인장변형률과 압축변형률의 비율, 축방향 철근의 항복강도, 철근지름에 대한 철근길이의 비율, 철근의 크기와 변형률 진폭으로 선택하였다. 이 논문에서 실험 결과에 따른 저주파 피로 거동과 저주파 피로 수명을 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1205-1219
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• 2016

This paper presents a new type of pre-pressed spring self-centering energy dissipation (PS-SCED) bracing system that combines friction mechanisms between the inner and outer tube members to provide the energy dissipation with the pre-pressed combination disc springs installed on both ends of the brace to provide the self-centering capability. The mechanics and the equations governing the design and hysteretic responses of the bracing system are outlined, and a series of validation tests of components comprising the self-centering mechanism of combination disc springs, the friction energy dissipation mechanism, and a large scale PS-SCED bracing specimen were conducted due to the low cyclic reversed loadings. Experimental results demonstrate that the proposed bracing system performs as predicted by the equations governing its mechanical behaviors, which exhibits a stable and repeatable flag-shaped hysteretic response with excellent self-centering capability and appreciable energy dissipation, and large ultimate bearing and deformation capacities. Results also show that almost no residual deformation occurs when the friction force is less than the initial pre-pressed force of disc springs.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권1호
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• pp.63-71
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• 2018

This paper reports an experimental study that was accomplished to assess the seismic behavior of steel tube reinforced concrete bridge columns (SBCs). The motivation of this study was to verify a supposition that the core steel tube may be terminated at a rational position in the column to minimize the material cost while maintaining the seismic behavior of this composite column. Four SBC specimens were tested under combined constant axial load and cyclic reversed lateral loads. The unique variable in the test matrix was the core steel tube embedment length, which ranged from 1/3 to 3/3 of the column effective height. It is observed that SBCs showed two distinctly different failure patterns, namely brittle shear failure and ductile flexural failure. Tests results indicate that the hysteretic responses of SBCs were susceptible to the core steel tube embedment length. With the increase of this structural parameter, the lateral strength of SBC was progressively improved; the deformability and ductility, however, exhibited a tendency of first increase and then decrease. It is also found that in addition to maintained the rate of stiffness degradation and cumulative energy dissipation basically unchanged, both the ductility and deformability of SBC were significantly improved when the core steel tube was terminated at the mid-height of the column, and these were the most unexpected benefits accompanied with material cost reduction.