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수치해석을 이용한 강관합성말뚝의 보강효과 분석 (II) - 지반 지지력 - (Analysis of Reinforcement Effect of Steel-Concrete Composite Piles by Numerical Analysis (II) - Bearing Capacity -)

  • 김성렬;이시훈;정문경;이주형
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • 강관합성말뚝은 외부 강관의 합성 구속효과에 의해 말뚝강도가 커지고, 연성파괴 거동이 발생한다. 본 연구에서는 해상 지반에 근입된 말뚝에 대하여 말뚝재료의 항복거동 및 지반의 탄소성 거동을 함께 고려할 수 있는 3차원 수치해석을 수행하여 하중-변위 거동 및 강관합성말뚝의 보강효과를 분석하였다. 이를 위하여 강관, 콘크리트, 강관합성말뚝에 대하여 각각 말뚝직경과 재하방향에 따른 변수연구를 수행하였다. 그 결과, 수직방향 극한지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝과 비교하여 평균 1.90배, 콘크리트 말뚝에 대하여는 평균적으로 동일한 지지력을 보여주었다. 허용변위 기준에서의 수평방향 지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝에 비하여 평균 1.46배, 콘크리트 말뚝에 비하여 평균 1.25배 큰 것으로 나타났다. 그리고, 허용변위 기준에서의 강관합성말뚝의 말뚝두부 변위는 평균적으로 강관말뚝의 약 78%, 콘크리트 말뚝의 약 53%로 나타나 강관합성말뚝의 변위억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 본 해석조건에서 강관합성말뚝의 수직방향 극한지지력 증가효과는 작았지만 수평방향 재하시의 강관합성말뚝의 변위억제 효과에 의해 현장타설말뚝의 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

분절형 복부 중공 프리스트레스트 콘크리트 교량 거더의 설계 및 실물크기 휨 실험 분석 (Design and Full Size Flexural Test of Spliced I-type Prestressed Concrete Bridge Girders Having Holes in the Web)

  • 한만엽;최석환;전용식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.235-249
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    • 2011
  • I형 PSC 거더에 새로운 설계 개념을 도입하여 낮은 형고의 장경간 거더를 설계하고, 실험을 통해서 적용성을 점검하였다. 본 연구에서 제안하는 거더는 복부에 개구부를 도입한 분절형 중공 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더(HWPC거더, Holed Web Prestressed Concrete girders)이다. 이 거더의 설계에는 세 가지 설계 개념이 종합적으로 적용되었다. 먼저 장경간의 거더를 공장에서 프리캐스트로 타설하여 양생을 마친 후에 현장으로 운반하는 방법을 채택하여 현장에서 거더를 제작하는 경우보다 콘크리트의 품질 관리가 용이하게 하여 고강도 및 고성능 콘크리트를 적용하는 것이 가능하게 하였다. 또한 거더를 분절화하여 제작하여 국내의 도로 여건에서도 장경간 거더를 공장에서 현장으로 이동시킬 수 있게 하였다. 이로써 현장에서의 작업 기간도 단축시킬 수 있다. 두 번째로 거더의 복부에 원형의 개구부를 도입하여, 단부 정착장치의 반을 이 개구부 내에 이동하여 분산 배치하여, 분절 거더의 조립에 사용하였다. 개구부에 정착부를 분산 배치하면 단부에 설치되는 정착장치가 줄어들게 되므로 단부에 작용하는 응력이 줄어들게 된다. 아울러 자연스레 단부에 도입되는 휨모멘트는 줄어들고, 중앙부에 큰 휨모멘트가 도입되므로 외력으로 인한 휨모멘트 분포에 더 가까운 형상의 부모멘트를 거더에 도입할 수 있다. 거더에 개구부를 도입하면 거더 자중도 줄어든다. 그리고, 세째로 단부에 설치되는 정착구의 수가 줄기 때문에 단부에서는 다이아프램을 제거하고도 정착이 가능하다. 이렇게 거더의 전 단면에 걸쳐서 같은 폭의 복부폭을 사용하면 거더 제작을 자동화 하는데도 도움이 될 것이다. HWPC거더의 설계 기법을 검증하고, 다단계 긴장의 효과 및 실제교량에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하기 위하여 실물 실험을 수행하였다. 길이 50 m, 높이 2 m인 거더 실험체를 분절형과 일체형으로 각각 1개씩 제작하여 휨실험을 수행하고, 결과를 비교하여 분석하였다. 분절형 거더와 일체형 거더는 처짐 및 균열생성 형상에서 근본적으로 유사하였다. 휨 강도, 처짐, 활하중 처짐제한 규정 등이 특정 설계기준을 만족하도록 설계하는 것이 가능하였다.

배수 설계를 위한 벼의 관수심 및 관수피해율에 관한 연구 (Study on the Rice Yield Reduction and Over head Flooding Depth for Design of Drainage System)

  • 김천환;김시원
    • 한국농공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.69-79
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    • 1982
  • The objective of this study is to contribute to drainage planning in the most realistic and economical way by establishing the relationship between rice yield reduction and overhead flooding by muddy water of each growth stage of paddy, which is the most important factor in determining optimum drainage facilities. This study was based on the data mainly from the experimental reports of the Office of Rural Development of Korea, Reduction Rate Estimation for Summer Crops, published by Ministry of Agriculture and Forestry of Japan and other related research documenta- tion. The results of this study are summarized as follows 1. Damages by overhead flooding are highest in heading stage and have the tendency of decrease in the order of booting stage, panicle formation stage, tillering stage, and stage just after transplanting. Damages by overhead flooding of each growing stage are as follows: a) It is considered that overhead flooding just after transplanting gives a little influence on plant growth and yield because the paddy has sufficient growth period from floo ding to harvest time. b) Jt is analyzed that according to the equation y=11 12x 0.908 which is derived from this study, damages by overhead flooding during tillering stage for 1, 2, 3 successive days are 11.1 %, 20.9%, and 30.2% respectively. c) Damages by overhead flooding after panicle formation stage are very serious because recovering period is very short after damage and ineffective tillering is much. Acc- ording to the equation y=9. 58x+10. Ol derived from this study, damages by overhead flooding fal 1,2,3,5 successive days are 19.6%, 29.2%, 38.8%, 57.9% respectively. d) Booting stage is the very important period in which young panicle has grown up almost completely and the number of glumous flower is fixed since reduction division takes place in the microspore mother cell and enbryo mother cell. According to the equation y=39. 66x 0.558 derived from this study, damages by overhead floodingfor 0.5, 1, 3, 5 successive days are 26.9%, 39.7%, 72. 2% and 97.4%, respectively. Therefore, damages by overhead flooding is very serious during the hooting stage. e) When ear of paddy emerges, flowering begins on that day or the next day; when paddy flowers, fertilization will be completed 2-3 hours after flowering. Therefore overhead flooding during heading stage impedes flowering and increases sterilizing percentage. From this reason damages of heading stage are larger than that of booting stage. According to the equation y-41 94x 0.589 derived from this study, damages by overhead flooding for 0.5, 1, 3, 5, successive days are 27.9%, 63.1 %, 80.1%, and 100% 2. Considering that temperature of booting stage is higher than that of beading stage and plant height of booting stage is ten centimeters shorter than that of heading stage, booting stage should be taken as a critical period for drainage planning because possi- bility of damage occurrence in booting stage is larger than that of heading stage. There-fore, it is considered that booting stage should be taken as critical period of paddy growth for drainage planning. 3. Overhead flooding depth is different depending on the stage of growth. In case, booting stage is adopted as design stage of growth for drainage planning, it is conside red that the allowable flooding depth for new varieties and general varieties are 70cm and 80cm respectively. 4. Reduction Rate Estimation by Wind and Flood for Rice Planting of the present design criteria for drainage planning shows damage by overhead flooding for 1 to 2, 3 to 4, 5 to 7 consecutive days; damages by overhead flooding varies considerably over several hours and experimental condition of soil, variety of paddy, and climate differs with real situation. From these reasons, damage by flooding could not be estimated properly in the past. This study has derived the equation which shows damages by flooding of each growth stage on an hourly basis. Therefore, it has become possible to compute the exact damages in case duration of overhead flooding is known.

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중장년층 일자리 요구사항 분석 및 인력 고용 매칭 시스템 개발 (Job Preference Analysis and Job Matching System Development for the Middle Aged Class)

  • 김성찬;장진철;김성중;진효진;이문용
    • 지능정보연구
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    • 제22권4호
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    • pp.247-264
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    • 2016
  • 저출산 및 인구 고령화가 가속화되면서, 중장년 퇴직자 등 노동 소외 계층의 취업난 해결은 우리 사회의 핵심 과제로 등장하고 있다. 온라인에는 수많은 일자리 요구 정보가 산재해 있으나, 이를 중장년 구직자에게 제대로 매칭시키지는 못하고 있다. 워크넷 취업 로그에 따르면 구직자가 선호하는 직종에 취업하는 경우는 약 24%에 불과하다. 그러므로, 이러한 문제를 극복하기 위해서는 구직자에게 일자리 정보를 매칭시킬 때 선호하는 직종과 유사한 직종들을 추천하는 소프트 매칭 기법이 필수적이다. 본 연구는 중장년층에 특화된 소프트 직업 매칭 알고리즘과 서비스를 고안하고 개발하여 제공하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 1) 대용량의 구직 활동 기록인 워크넷 로그로부터 중장년층의 일자리 특성 및 요구 추세를 분석하였다. 2) 중장년층의 일자리 추천을 위해 직종 유사도 기준으로 일자리 분류표(KOCM)를 재정렬하였다. 이 결과를 이용하여, 3) 중장년에 특화된 인력 고용 소프트 매칭 직업 추천 알고리즘(MOMA)을 개발하여 구인 구직 웹사이트에 적용하였다. 자체 저작한 중장년층 특화 일자리 분류표(KOCM)를 이용한 소프트 일자리 매칭 시스템의 정확도를 측정하였을 때, 실제 고용 결과 기준, 하드 매칭 대비 약 20여 배의 성능 향상을 보였다. 본 연구내용을 적용하여 개발한 중장년층 특화 구직 사이트는 중장년층의 구직 과정에서 입력 정보 부담을 최소화하고 소프트 매칭을 통해 사용자의 요구직종에 적합한 일자리를 정확하고 폭넓게 추천함으로 중장년층의 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

볼트 간격에 따른 낙엽송 집성재 이중 볼트접합부의 전단강도 (Lateral Strength of Double-Bolt Joints to the Larix Glulam according to Bolt Spacing)

  • 김건호;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권3호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 볼트 간격에 따른 국내산 낙엽송 집성재 이중 볼트접합부의 내력성능을 검토하기 위하여 휨 type 전단강도실험을 실시하였다. 전단시편은 강판삽입형 볼트접합부 시편으로서 볼트구멍은 볼트직경(12 mm, 16 mm), 볼트 개수(단일 볼트 : Control, 이중 볼트), 볼트 열 방향(섬유평행 : Type-A, 섬유직교 : Type-B) 그리고 볼트 간격(Type-A : 4 d, 7 d, Type-B : 3 d, 5 d)을 달리하여 제작하였다. 조건에 따른 볼트접합부의 강도성능과 파괴형상을 비교, 검토하였다. 설계표준(KBCS, 2000)시 볼트간격이 감소된 기준허용전단내력에 대한 저감계수를 산출하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 단일 볼트접합부와 Type-A의 이중 볼트접합부의 볼트 한 개당 지압응력은 볼트의 직경, 볼트 간격과 비례 관계를 보여주었다. Type-B의 지압응력은 볼트의 직경이 증가할 때 감소하였고, 볼트 간격이 증가할 때 2~10% 정도 감소하였다. 2) 단일 볼트접합부와 Type-A의 이중 볼트접합부의 파괴형상은 연단거리 방향으로 할렬파단이 일어났다. Type-B의 경우 볼트간격이 3 d일 때 인장부위 볼트가 압축부위 볼트보다 더 굴곡되었고 인장부위볼트에서 할렬파단이 시작되었다. 5 d 시편의 경우 인장부위와 압축부위 볼트의 굴곡은 비슷하게 나타났으며, 압축부위볼트에서 할렬파단이 시작되었다. 3) 설계표준시 기준볼트 간격(Type A : 7 d, Type B : 5 d)에 따른 항복하중을 무차원화시켜 저감계수를 산출하였다. 12 mm 볼트접합부의 경우 Type-A인 볼트 간격 4d와 단일 볼트접합부의 저감계수는 각각 0.87, 0.55였고 Type-B인 볼트 간격 3 d와 단일 볼트접합부의 저감계수는 0.91, 0.55였다. 16 mm 볼트접합부의 경우 Type-A인 볼트 간격 4 d와 단일 볼트접합부의 저감계수는 0.96, 0.76이었고 Type-B인 볼트 간격 3 d, 단일 볼트접합부의 저감계수는 0.91, 0.77이었다.

프리캐스트 PSC 곡선 거더교의 구조거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Structural Behavior of Precast PSC Curved Girder Bridge)

  • 김성재;김성배;엄기하;김장호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.1731-1741
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    • 2014
  • 교통수요의 증가에 따른 교통혼잡을 피하기 위하여 고가도로와 고속도로, 경전철 등이 활발히 건설되고 있으며, 이에 따라 접속부 등과 같은 곡률반경이 작은 곡선교 구간의 발생이 증가하고 있다. 초기에는 직선형의 주형을 연결하여 곡선을 이루는 방법을 사용하였으나, 공사비의 증가와 미관성 측면에서 용이하지 않아 강재를 사용한 곡선주형이 개발되어 적용되고 있다. 강재의 특성상 기하학적인 형상을 구현하는데 상대적으로 손쉽기 때문에 대부분의 곡선교에서는 강재를 이용한 강박스 거더교를 주로 사용하고 있다. 그러나 강박스 거더교는 초기 공사비가 고가이고, 도장과 같은 지속적인 유지관리가 필요한 문제점을 가지고 있다. 최근에는 I형 강재 플레이트 거더를 사용하는 방법이 활발히 연구되고 있으나 곡선 I형상의 특성상 개단면이고 얇은 플레이트를 사용하기 때문에 비틀림 강성이 매우 작아 안전성에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 곡선강교의 대안으로 경제성과 안전성이 확보되는 프리캐스트 PSC 곡선거더가 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 프리캐스트 PSC 곡선거더를 효율적으로 제작할 수 있는 스마트 몰드 시스템을 개발하고 이를 적용한 2주형 40m 실물교량의 정적 휨 파괴 실험을 통하여 안전성을 확인하고자 한다. 제작단계에서 단일 거더는 곡률반경에 의해 거더의 전도에 대한 안정성이 문제가 있으나 가로보로 연결된 멀티거더는 하중분배가 적절히 이루어지며 안정성이 확보되는 것으로 나타났다. 정적구조 실험결과에서는 균열하중(1,400 kN)이 설계하중(450 kN)의 약 3배 이상 높은 것으로 나타났으며, 허용처짐량에 해당하는 하중은 설계하중의 4배인 1,800 kN에서 발생하여 사용성과 안전성이 모두 확보되는 것으로 나타났다.

위성통신용 전력제어 고출력증폭기의 구현 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on Implementation and Performance of the Power Control High Power Amplifier for Satellite Mobile Communication System)

  • 전중성;김동일;배정철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • 본 논문에서는 INMARSAT-B형 송신기에 사용되는 L-BAND(1626.5-1646.5 MHz)용 3단 가변이득 전력증폭기를 연구 개발하였다. 3단 가변이득 전력증폭기는 구동증폭단과 전력증폭단에 의해 고출력 모드일 때 +42 dBm, 중간출력 모드일 때는 +38 dBm, 저출력 모드일 때는 +34 dBm의 전력으로 증폭되며, 각각에 대해 상한 +1 dBm과 하한 2 dBm의 오차를 허용한다. 제작의 간편성 때문에 전체 3단 가변이득 전력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단 두 부분으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭부를 구동하기 위한 구동단은 HP사의 MGA-64135와 Motorola사의 MRF-6401을 사용하였으며, 전력증폭단은 ERICSSON사의 PTE-10114와 PTF-10021을 사용하여 RP부, 온도보상회로, 출력 조절회로 및 출력 검출회로를 함께 집적화 하였다. 이득조절은 디지털 감쇠기를 사용하였으며, 출력신호의 세기를 검출하기 위하여 20 dB 방향성 결합기를 이용하였다. 제작된 3단 가변이득 전력증폭기는 20 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 41.6 dB, 37.6 dB, 33.2 dB 를 얻었으며, 입출력 정재파비는 1.3:1 이하, 12 dBm의 PldB, PldB 출력레벨에서 3 dB Back off 시켰을 때 36.5 dBc의 IM3를 얻었다. 1636.5 MHz 주파수에 대해 출력전력은 43 dBm으로서 설계시 목표로 했던 최대 출력전력 20 Watt를 얻었다.

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