• 박물관보존과학
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• 제25권
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• pp.9-26
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• 2021

본 연구에서는 정선 아우라지 유적 청동기 시대 주거지에서 출토된 화살다발의 제작기법 연구 및 보존처리 과정을 서술하였다. 화살은 화살촉과 화살대 부분으로 이루어진 유물이며, 화살대는 유기물로 제작되기 때문에, 화살대가 화살촉과 함께 완형으로 발굴된 사례는 매우 드물다. 특히 정선 아우라지 화살다발은 무경식석촉과 탄화된 화살대가 결구된 흔적이 확인되었다는 사실에 큰 의의가 있으며, 나무의 끝을 갈라 화살촉에 끼워 넣는 방식이 확인된 중요한 사례이다. 정선 아우라지 화살의 특징을 살펴보기 위해 현미경 조사, 화살대 수종분석 등을 실시하였다. 석촉의 마연흔을 통해 가공순서 및 방향, 도구의 입자 크기 등을 알 수 있었으며, 화살대 수종분석 결과 3년생 버드나무속(Salix spp.) 어린가지로 추정되었다. 현장에서의 경화처리 과정 중 경화제는 주변 환경의 영향으로 방수성과 가역성이 우수한 약품을 사용하였고, 응급수습방법으로 'Bridge'법을 사용하였다. 보존처리실로 이관한 후 바닥면 작업을 위해 유물을 뒤집는 과정에서 손상이 되지 않도록 하는 것이 가장 중요했기 때문에, 보강재를 선정하는데 신중히 하였다. 보강재로는 하중을 안전하게 견딜 수 있으며, 물성이 우수한 인조점토를 선택하였다. 최종적으로 유물 접합 및 정리 작업 후 바닥면을 에폭시수지로 마무리 한 후 박물관에 전시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.57-65
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• 2022

본 연구에서는 smart ultra-high performance fiber reinforced concretes (S-UHPFRCs)의 자기감지 능력을 검증하기 위해 인장과 압축 영역에서 휨 하중에 따른 S-UHPFRCs의 전기역학적 거동을 조사하였다. 휨 하중 하에서 S-UHPFRCs의 전기저항률은 초기균열 이후 다수의 미세균열을 보이는 변형-경화 거동으로 인해 계속해서 변화된다. 압축 영역에서 S-UHPFRCs의 전기저항률은 등가 휨 응력이 증가함에 따라 976.57에서 514.05 kΩ-cm로 (47.00%) 감소하였으며, 인장 영역에서는 979.61에서 682.28 kΩ-cm로 (30.40%) 감소하였다. S-UHPFRCs의 응력 민감도 계수는 압축 영역과 인장 영역이 각각 1.709와 1.098 %/MPa이다. S-UHPFRCs의 처짐 감지 능력은 압축 영역 (30.06 %/mm)이 인장 영역 (19.72 %/mm)보다 높았다. 초기 처짐 감지 능력은 측정 영역과 관계없이 처짐 감지 능력의 약 50%로 초기 처짐에 대한 우수한 감지 능력을 가지는 것으로 확인되었다. 휨 하중 하에서 S-UHPFRCs의 자기감지 능력은 압축 영역에서 더 높았으나 S-UHPFRCs는 건설 현장에 적용할 자기 감지 재료로 충분하다.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.670-678
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• 2021

<안성 청룡사 금동관음보살좌상>을 봉안하고 있는 청룡사(靑龍寺)는 경기도 안성시 서운면 서운산 자락에 있는 사찰이며, 대한불교조계종 제2교구 본사인 용주사의 말사이다. 안성 청룡사 금동관음보살좌상의 바닥면 XRF 분석 결과는 Cu-27.2 wt%, Sn-12.6 wt%, Pb-48 wt%이며, 과거 여러 전란으로 인해 소지금속 성분과 차이가 있을 것으로 예상된다. 불상의 내부를 확인하기 위해 감마선(γ-ray, Ir-192)으로 촬영하였으며, 파손된 배면 부분과 후대에 나무로 덧대어 수리한 위치를 확인하였다. γ-ray 촬영 결과와 XRF 분석을 이용하여 확인한 좌, 우의 수리 경계면은 허벅지 중간부터 목 아랫부분까지로 청동과 나무로 분리된다. 안성 청룡사 금동관음보살좌상의 금박 두께를 추정하기 위해 표준시료를 이용해 계산한 결과 얼굴과 가슴과 같은 육신 부분의 금박 두께가 20.7 ㎛와 21 ㎛로 가장 두꺼웠으며, 나무를 소지 재료로 한 부분이 평균 11.9 ㎛, 마지막으로 소지금속이 청동인 부분이 평균 7.4 ㎛로 금박 두께가 가장 얇음을 확인할 수 있었다.

• Advances in nano research
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• 제13권6호
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• pp.575-585
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• 2022

Due to its biofilm formation and colonization of the osteocyte-lacuno canalicular network (OLCN), Staphylococcus aureus (S.aureus) implant-associated bone infection (SIABI) is difficult to cure thoroughly, and may occur recurrently subsequently after a long period dormant. It is essential to explore an alternative therapeutic strategy that can eradicate the pathogens in the infected foci. To address this, the polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement and Fe3O4 nanoparticles compound cylinder were developed as implants based on their size and mechanical properties for the alternative magnetic field (AMF) induced thermal ablation, The PMMA mixed with optimized 2% Fe₃O₄ nanoparticles showed an excellent antibacterial efficacy in vitro. It was evaluated by the CFU, CT scan and histopathological staining on a rabbit 1-stage transtibial screw model. The results showed that on week 7, the CFU of infected soft tissue and implants, and the white blood cells (WBCs) of the PMMA+2% Fe₃O₄+AMF group decreased significantly from their controls (p<0.05). PMMA+2% Fe₃O₄+AMF group did not observe bone resorption, periosteal reaction, and infectious reactive bone formation by CT images. Further histopathological H&E and Gram Staining confirmed there was no obvious inflammatory cell infiltration, neither pathogens residue nor noticeably burn damage around the infected screw channel in the PMMA+2% Fe₃O₄+AMF group. Further investigation of nanoparticle distributions in bone marrow medullary and vital organs of heart, liver, spleen, lung, and kidney. There were no significantly extra Fe₃O₄ nanoparticles were observed in the medullary cavity and all vital organs either. In the current study, PMMA+2% Fe₃O₄+AMF shows promising therapeutic potential for SIABI by providing excellent mechanical support, and promising efficacy of eradicating the residual pathogenic bacteria in bone infected lesions.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.23-35
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• 2023

최근 기후변화로 인한 태풍, 국지성 집중호우 등 자연재해에 의한 피해가 급증하면서 행정안전부에서는 ｢소규모 공공시설 안전관리 등에 관한 법률(2016 개정)｣을 제정하고 각 지자체별로 소규모 공공시설을 조사하여 국가재난안전관리시스템(NDMS)에 등록하고 매년 3월 31일까지 안전점검을 실시하고 있다. 이를 위해 최근 각 지자체별로 소규모 공공시설 안전점검 및 정비계획 수립 용역이 발주되어 세천, 소교량, 농로, 마을진입로, 취입보, 낙차공의 6가지 유형의 시설물을 조사하여 DB화 하고, 각 시설물별 위험도 평가를 수행하여 위험시설의 경우 정비계획을 수립하고 있다. 그러나 현재까지 배포된 소규모 공공시설의 위험도 평가 방법은 현장조사자의 육안조사를 통해 이루어지고 있으므로, 위험도 평가가 주관적이고 모호한 형태로 이루어지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 소규모 공공시설 중 재해위험도가 가장 높은 세천에 대하여 위험도 정량평가지표를 제시함으로써 합리적이고 정량적인 위험도 평가가 이루어질 수 있도록 하였으며, 이를 통해 소규모 위험시설을 선정하여 정비계획 및 시행계획 수립에 있어 투명한 근거자료를 확보할 수 있도록 하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.11-20
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• 2022

국내의 앵커볼트 일반 비파괴 검사법은 육안검사와 타음검사를 적용하고 있으나, 육안검사는 기초에 포함된 부분이나 너트 및 베이스 플레이트가 설치된 부분에서 앵커볼트의 부식이나 피로균열 등을 확인하는 것이 어렵다. 타음검사는 주변 환경과 개인차에 의한 영향을 받기 때문에 객관적인 조사가 어려운 것이 현실이므로 이러한 결함을 정량적으로 추정할 수 있는 비파괴 검사 기술개발이 필요하다. 국내 도로시설물 앵커볼트의 점검은 육안조사를 수행하고 있으며, 교량받침, 낙교방지시설 등의 앵커볼트 중요도가 높으므로 기존 점검방법과 함께 비파괴검사 기술을 개발하여 앵커볼트의 예방정비를 통해 교량 수명연장에 기여할 필요가 있다. 본 기술 개발을 통해 현재 수행하고 있지 않은 앵커볼트의 비파괴검사를 수행함으로 도로시설물 앵커볼트의 선제적/능동적 유지관리가 가능한 기술로 연구개발 및 실용화가 시급하다. 본 논문에서는 비파괴 검사 기법 중 초음파탐상법(Ultrasonic test)을 적용하여 부식, 균열 등 앵커볼트의 결함 검출 가능성 및 실뢰도를 실험적으로 검증하였다. 기술 개발이 완성되면 검사 신뢰성 향상 원천기술 확보로 앵커볼트에 대한 선제적/능동적 유지관리의 실현이 가능할 것으로 기대된다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.47-64
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• 2023

국립중앙박물관 소장 대혜보각선사서는 1387년에 제작된 고려시대 서책으로 2005년 입수 되었으며 전체적인 손상이 매우 심각하였다. 이에 장황 특성과 과학적 분석을 통해 제작기법과 재료를 조사하였고 이를 토대로 전체 보존처리가 진행되었다. 서지학적 특성으로 장황형태는 오침안선장본(五針眼線裝本)이며 판식은 광곽이 사주단변(四周單邊), 계선은 무계(無界)이다. 보존처리는 기본 형태 조사 와 보존처리 과정을 살폈다. 형태는 겉표지와 원표지, 면지, 내지로 구성되어 있으며 내지는 0.04~0.07mm로 일반적인 책지에 비해 매우 얇은 특성을 보인다. 표지와 내지 모두 열화로 인한 부서짐이 심각한 상태로 판단되어 전체 해체를 통해 보존처리가 진행되었다. 보존처리는 해체-클리닝-결손부 보강-스캔-제책 과정을 거쳤으며 오동나무상자를 제작하여 보관하도록 하였다. 해체 시 내지와 책 끈의 시료를 채취하여 섬유식별을 진행하였다. 내지 섬유식별은 사프라닌과 C-stain 염색으로 식별하였다. 사프라닌 염색 결과 섬유벽이 두껍고 마디와 왜곡, 투명막이 확인되었고, C-stain 염색결과 탁한 적색을 띠고 있어 닥나무 섬유로 식별하였다. 책 끈은 단면이 편평한 원형의 형태이며 중앙부분에 루멘이 관찰되어 면섬유로 판별하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권1호
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• pp.53-73
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• 2023

Man-made structure materials like concrete usually contain inclusions. These inclusions affect the mechanical properties of concrete. In this investigation, the influence of inclusion length and inclination angle on three-dimensional failure mechanism of concrete under uniaxial compression were performed using experimental test and numerical simulation. Approach of acoustic emission were jointly used to analyze the damage and fracture process. Besides, by combining the stress-strain behavior, quantitative determination of the thresholds of crack stress were done. concrete specimens with dimensions of 120 mm × 150 mm × 100 mm were provided. One and two holes filled by gypsum are incorporated in concrete samples. To build the inclusion, firstly cylinder steel tube was pre-inserting into the concrete and removing them after the initial hardening of the specimen. Secondly, the gypsum was poured into the holes. Tensile strengths of concrete and gypsum were 2.45 MPa and 1.5 MPa, respectively. The angle bertween inclusions and axial loadind ary from 0 to 90 with increases of 30. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Diameter of the hole was 20 mm. Entirely 20 various models were examined under uniaxial test. Simultaneous with experimental tests, numerical simulation (Particle flow code in two dimension) were carried out on the numerical models containing the inclusions. The numerical model were calibrated firstly by experimental outputs and then failure behavior of models containing inclusions have been investigated. The angle bertween inclusions and axial loadind vary from 0 to 90 with increases of 15. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Entirely 32 various models were examined under uniaxial test. Loading rate was 0.05 mm/sec. The results indicated that when inclusion has occupied 100% of sample thickness, two tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusion has occupied 75% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusions have occupied 50% and 25% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. Also the inclusion was failed by one tensile crack. The compressive strength of samples decease with the decreases of the inclusions length, and inclusion angle had some effects on that. Failure of concrete is mostly due to the tensile crack. The behavior of crack, was affected by the inclusion length and inclusion number.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.5-11
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• 2023

도로나 태양광 발전시설의 인위적으로 조성된 지반이 집중호우와 같은 강우에 의해서 약화되면서 발생되는 산사태, 토석류 등에 의해 경제적 피해가 발생하고 있다. 인위적으로 조성된 지반의 안정성을 파악하기 위해서 지층의 구성상태, 역학적 특성등의 지반정보 확인이 매우 중요하다. 하지만 조사부지가 대부분 급경사로 이루어지거나 진입로가 대부분 없기 때문에 지반정보를 확인하기 위해 일반적으로 사용되고 있는 시추장비와 표준관입시험의 수행이 쉽지 않다. 본 연구에서는 소형화한 오거시추 장비와 자동낙하장치를 적용한 동적콘관입시험(Dinamic Cone Penetrometer, DCP) 장비를 개발하여 산지태양광 부지에서의 적용성을 확인하기 위하여 콘저항값 및 동적콘관입시험값과 표준관입시험값의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 콘저항값은 q_c = 0.46 N, 동적콘관입시험값(N_d)는 N_d = 1.58 N으로 기존연구자들의 결과와 유사한 값을 확인하여 그 신뢰성을 확보하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.137-145
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• 2008

이 연구는 계획규모를 초과하는 홍수량으로 인하여 예상되는 하천범람피해를 경감하기 위한 지하방수로 계획에서의 적정 위치선정 및 규모를 결정하기 위한 기초분석기술에 대한 것으로서, 1998년과 2001년에 집중호우로 일부제방의 범람 및 붕괴에 의해 막대한 손실이 발생한 중랑천을 대상으로 하였다. 지하방수로의 유입부 위치는 200년 빈도홍수에 취약한 서울시경계, 당현천 합류부, 월계 1교, 묵동천 합류부의 4곳을 후보지로 선정하였고, 유출부는 국공유지로서 사용이 가능한 중랑천하구부와 한강의 반포대교 우안부을 선정하였다. 유입부의 월류고별 횡월류량을 산정하고 홍수저감효과를 분석하였다. 검토결과, 유입부의 위치는 당현천 합류부가 적정한 것으로 판단되었는바, 이곳에 지하방수로 유입부를 설치하였을 때 홍수저감효과가 가장 큰 것으로 나타났다. 지하방수로의 적정규모검토를 위해 방류구 운영규칙을 단순저류, 일정률, 일정량, 일정률+일정량의 혼합방류의 4가지 방식을 기본으로 하는, 총 8가지 경우를 적용하여 비교 분석하였다. 200년 규모의 홍수에 대응하는 지하방수로의 적정규모를 검토한 결과 방수로의 크기는 단순저류(Rule D)일때 가장 큰 규모인 직경 12 m로 분석되었고, 일정률 방류(Rule E)에서는50%방류에서 직경 9 m, 일정량 방류(Rule F)에서는 직경 8 m, 일정량 + 일정률 방류(Rule G)의 경우는 직경 7 m로 각각 산정하였다. 이 연구에서 제시한 검토과정은 하천제방의 범람으로 연안의 침수피해가 막대할 것으로 예상되는 경우에 EAP 차원에서의 방수로 건설 계획에 유용할 것으로 판단된다. 또한, 중랑천 방수로를 건기시에는 서울시와 의정부지역을 연결하는 지하 도로로 활용하는 방안을 함께 고려함으로써 방수로의 활용성을 크게 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.