• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.429-440
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• 2014

세계적으로 충돌, 테러, 화재, 폭발 등의 극한하중에 의한 테러가 빈번하게 발생하고 있으나, 실제 극한하중에 대한 사회주요기반시설구조물의 방호 및 방재개념이 설계에 반영되고 있지 못하는 실정이다. 특히, 교량, 터널, 원전격납구조물, 가스탱크 등의 주요 시설물에 적용되고 있는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물에 대한 극한하중 연구는 미흡한 실정이다. 또한, 테러, 폭격, 차량 및 선박 등의 충돌 사고 이후 2차적으로 발생 가능한 화재에 대한 사회적 관심 및 불안감이 고조됨에 따라, 단순한 단일 극한하중이 아닌 복합손상 시나리오에 대한 구조물의 검토가 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 $1,400{\times}1,000{\times}300mm$ 부재의 양방향에 430kN의 긴장력을 준 비부착 프리스트르레스트 콘크리트 패널부재를 제작하여, 충돌, 화재 하중 뿐만 아니라, 충돌 후 화재의 복합손상을 실험적으로 검토하였다. 이방향 프리스트레스트 콘크리트의 충돌저항성능은 실험조건에 맞춰 14kN의 추를 10m, 3.5m의 높이의 실험으로 구성하였으며, 화재저항성능은 5분 이내에 $1,200^{\circ}C$의 화재하중을 가할 수 있는 RABT 화재 시나리오를 적용하여 극한저항성능을 검토하였다. 또한 충돌, 화재, 충돌 후 화재에 의해 손상을 받은 PSC 및 RC 시편의 잔류구조성능을 손상 받지 않은 시편들과 비교 검토하였다. 본 실험은 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 충돌 및 화재해석 및 방호설계 등 관련 연구분야의 기초자료가 될 것이라고 판단되는 바이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.705-712
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• 2009

일반 콘크리트에 비해 많은 양의 섬유 혼입으로 인하여 상대적으로 연성적이고 인성적인 고성능 시멘트계 복합체는 극심한 하중을 받거나 내구성의 문제가 있는 곳에 사용될 수 있다. PVA 섬유를 사용하는 고성능 시멘트계 복합체의 경우 기존의 국내외 연구에 의하면, 2%의 섬유 혼입비에서 가장 높은 성능을 발휘한다고 알려져 있다. 따라서 이 연구에서는 PVA 섬유의 총 혼입비를 2%로 일정하게 유지시킨 채, 서로 다른 형상비를 가진 PVA 섬유를 사용하여 최적의 배합을 선정하고자 고성능 시멘트계 복합체의 휨 성능 실험을 실시하였다. 뿐만 아니라 이러한 고성능 시멘트계 복합체에 강섬유를 혼입하여 그 성능의 변화를 비교, 분석하였다. 또한 높은 변형률을 갖는 하중에 대하여 고성능 시멘트계 복합체의 거동을 확인하고자 충격 시험을 실시하였다. 이와 동시에 분사식 FRP를 도포한 고성능 시멘트계 복합체의 충격 저항 성능 역시 평가하였다. 위의 실험 결과 1.6%의 단섬유(REC15)와 0.4%의 장섬유 (RF4000)가 혼입된 시편이 휨 성능 및 충격 성능에 대해 탁월한 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권3호
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• pp.51-56
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• 2015

솔더 조인트의 신뢰성 강화를 위해서 다양한 pad finish material이 사용되고 있으며, 최근에는 Electroless Ni Electroless Pd Immersion Gold (이하 ENEPIG) pad가 많이 사용되고 있다. 따라서, 본 연구는 상용화 되어 사용중인 Electrolytic Ni (soft Ni) pad와 최근 이슈가 되고 있는 ENEPIG pad에 대한 신뢰성 평가에 관한 것으로, 다양한 Cu 함량에 따른 거동을 관찰 하였다. Reflow 후 솔더와 pad간의 접합층은 $Cu_6Sn_5$에 Ni이 치환된 형태의 금속간 화합물로 구성되어 있었으며, ENEPIG pad의 경우, 접합층과 Ni layer 사이에 $Ni_3P$ (dark layer) layer가 관찰 되었다. 또한, Cu 함량에 따라 Dark layer의 두께를 제어할 수 있었다. 충격 낙하 시험 후, 파괴모드를 관찰한 결과 soft Ni pad와 ENEPIG pad에서 서로 다른 파괴모드가 관찰 되었으며, soft Ni의 경우, 1차 IMC와 2차 IMC 경계에서 파괴가 관찰 되었고, ENEPIG pad의 경우, dark layer에서 파괴가 관찰 되었다. IMC와 pad material, bulk 솔더와의 lattice mismatch에 의해 불안정한 계면이 존재하며, 이는 연속적인 외부 충격에 의해 가해진 열적, 물리적 스트레스를 IMC 계면으로 전송하기 때문에, 솔더의 신뢰성 향상을 위해서는 솔더 벌크의 제어와 IMC의 두께 및 형상의 제어는 필요하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.105-109
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• 2015

이 연구에서는 자동차용 에어백 작동에 쓰이는 가속 센서에 대해, 그 실장 방법에 따른 신호 전달 차이를 해석하였다. 실장 방법은 기존에 쓰이는 하우징을 사용한 모듈 형태와, 센서를 직접 자동차의 구조물에 접합재를 사용하여 부착하는 두 가지 방법을 고려하였다. 신호 전달을 분석하기 위하여, 충격 실험 장비가 구축되었고, ㄷ자형 알루미늄 채널을 이용하여 그 표면에 기존의 모듈 채결 방법과 센서를 직접 부착하는 방법을 사용하여 시편을 제작하여, 충돌 실험 후 측정된 파형을 비교하여 그 차이를 분석하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 충격 실험을 모사하였고, 계산 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 그 결과, 기존의 모듈형태의 부착 방법보다, 이 연구에서 제시된 접착제에 의해 직접 부착된 센서가 측정한 신호가 상대적으로 잡음없이 깨끗하고 강한 것을 알 수 있었으며, 또한 에어백 센서와 같은 MEMS 센서는 부착 방법에 따라 주변의 간섭 효과에 의해 그 성능이 크게 변하는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.353-360
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• 2011

액적 충돌은 물방울 형성 및 분무 유동 등의 현상을 예측하는데 있어 매우 중요하다. 이러한 액적 충돌은 액적 속도, 충돌 파라미터, 액적 크기비에 영향을 받아, 충돌 후 거동 특성이 결정된다. 충돌 후 액적은 반사, 합일, 스트레칭 분리, 리플렉시브 분리와 같은 거동 특성을 갖는다. 본 연구에서는 레벨셋 방법을 사용하여 충돌 후 액적 거동 특성에 대한 이상유동 해석을 수행하였다. 정면충돌 현상에 대한 2차원 축대칭 해석으로부터 합일 및 리플렉시브 분리 현상을, 비중심충돌 현상에 대한 3차원 해석으로부터 합일, 리플렉시브 분리, 스트레칭 분리 현상을 예측할 수 있었다. 이러한 해석 결과는 기존 실험 및 이론적 연구 결과와 일치하는 결과를 보였다. 또한, 초기 액적의 부피비에 대한 수송 방정식을 사용하여 충돌하는 두 액적의 성분을 추적하였다. 이로부터 크기가 다른 두 액적의 정면충돌에 대한 액적 성분 추적을 통해 액적 거동 및 액적 성분에 대해 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권5호
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• pp.567-582
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• 2022

In the present study, a series of physical experiments and numerical simulations were conducted to investigate the effects of mode I and mixed-mode I/II cracks on the fracture modes and stability of roadway tunnel models. The experiments and simulations incorporated different inclination angle flaws under both static and dynamic loads. The quasi-static and dynamic testing were conducted by using an electro-hydraulic servo control device and drop weight impact system (DWIS), and the failure process was simulated by using rock failure process analysis (RFPA) and AUTODYN software. The stress intensity factor was also calculated to evaluate the stability of the flawed roadway tunnel models by using ABAQUS software. According to comparisons between the test and numerical results, it is observed that for flawed roadways with a single radical crack and inclination angle of 45°, the static and dynamic stability are the lowest relative to other angles of fractured rock masses. For mixed-mode I/II cracks in flawed roadway tunnel models under dynamic loading, a wing crack is produced and the pre-existing cracks increase the stress concentration factor in the right part of the specimen, but this factor will not be larger than the maximum principal stress region in the roadway tunnel models. Additionally, damage to the sidewalls will be involved in the flawed roadway tunnel models under static loads.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.43-49
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• 2023

본 연구에서는 흙 입자 표면이 소수성으로 구현된 사질토에 대하여 세립분 함유율이 사질토의 습윤성에 미치는 영향을 평가하기 위한 시험을 수행하였다. 습윤성은 주문진 표준사와 세립토가 함유된 사질토에 대하여 물방울 시험 결과로부터 얻은 접촉각으로 평가하였다. 시험 결과, 모래와 세립토로 구성된 사질토의 습윤성은 소수성 수준과 세립토 함유율 조건에 따라 변화하였다. 세립토 함유율이 사질토의 습윤성에 미치는 영향을 평가한 결과, 5% 세립토 함유율 조건에 있어서 소수성 수준이 1%와 3%인 사질토의 접촉각은 표준사의 접촉각에 비하여 각각 94.4%, 32.4%가 감소하였다. 그리고, 소수성 수준이 5%인 경우, 5%와 10%의 세립토 함유율 조건에 대한 접촉각 감소율은 각각 24.4%와 37.3%였다. 즉, 세립토 함유율은 사질토 접촉각의 크기 및 증감율에 큰 영향을 미치기 때문에, 오염물 거동 예측에 있어서 지반의 세립토 함유율에 따른 습윤성 평가가 수반되어야 한다.