• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.503-514
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• 2011

본 연구에서는 콘크리트채움 U형 합성보와 H형강 기둥 십자형 합성접합부의 내진상세를 제시하고, 2개의 실물대 실험체를 설계/제작하여 강구조내진기준의 표준실험절차에 따라 내진성능을 평가하였다. 주요 실험체 구성요소는 춤 450mm(실험체 A) 및 550mm(실험체 B) U형 강재보, 두께 165mm의 골데크플레이트 위에 타설된 콘크리트 바닥슬래브, U형보의 완전합성작용을 하기 위한 전단스터드, 부모멘트 전달을 위한 4개의 주철근 및 H형강 기둥에 정착을 위한 용접커플러 그리고 접합부 보강을 위한 보강판으로 구성된다. 순수 강재 보-기둥 접합부와 상이한 U형 합성접합부의 독특한 특성을 고려하여, 지진하중 하에서 내진성능에 결정적 영향을 미치는 보-기둥 접합부의 용접부 취성파단, 강판의 국부좌굴, 주철근의 휨좌굴, 콘크리트 압괴 등의 한계상태가 적절히 제어되도록 실험체를 설계하였다. 강구조내진기준의 지진하중 가력프로그램에 따른 실험결과, 설계에서 의도한 바와 같이 여러 한계상태가 적절히 제어되어 실험체 A 및 B는 각각 6% 및 6.8% 라디안에 이르는 매우 뛰어난 층간변형능력을 발휘하였다. 이는 특수모멘트골조에 요구되는 4% 라디안 수준을 충분히 상회하는 만족스런 층간변형능력이다. 특히 접합부 강화전략에 의해 제안된 합성접합부 상세는 설계에서 의도한 것과 같이 소성힌지를 보강단부로서 밀어냄으로서 취약할 수 있는 보-기둥 용접접합부를 효과적으로 보호하였다. 실험체 A의 최종 파괴모드는 6.0% 층간변위에서 발생한 보강단부에 인접한 냉간성형 코너부의 점진적 저사이클피로에 의한 하부플랜지의 파단에 의해 발생하였다. 한편, 실험체 B는 8.0%의 높은 수준의 층간변위에서 발생한 볼트이음부 파단에 의해 내력을 상실하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.156-163
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• 2009

연구목적: 4종 구치용도재관(Full-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Half-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Empress 2, Ice Zirkon)과 선별된 한국음식의 fracture load와 dynamic cyclic load를 측정하여 구치용 도재관에 파절을 일으킬 가능성이 있는 한국음식을 선별하는데 있다. 연구재료 및 방법: 4종의 각 porcelain 보철물 system 당 15개의 축대칭을 이루는 crown을 제작했다. 이때 occlusal reduction은 1.5-2.0 mm로 했다(중심부 1.5 mm, 교두부 2.0 mm). 각 15개의 시편의 교합면 중앙부에 직경 5 mm의 stainless steel ball을 위치시킨 후 Instron 4465 universal testing machine(Instron, Norwood, MA USA)을 이용하여 5 mm/min의 crosshead speed로 수직 부하를 주어 파절을 일으키는 최대 부하(N)를 기록했다. 이후, 한국음식 중 삶은 게, 닭(뼈포함), 소갈비(뼈포함), 마른 오징어, 건멸치, 사탕, 호두껍질을 표본으로 설정하고 이들을 파절시키는 최대 부하(N)를 universal testing machine(Instron 4465) 에서 측정하여 기록했다. 각 항목당 15번을 측정했다. 음식물을 파절시킬 때 필요한 최대부하와 각 보철물의 파절저항을 비교하여 한국의 식습관과 도재를 이용한 보철물 파절의 상관관계를 조사하였다. fracture loads는 analysis of variance 와 Post Hoc tests를 이용해서 분석하였다($\alpha$=0.05). 차후에 위에서 얻은 결과를 바탕으로 Hydraulic Dynamic Fatigue Testing Machine(858 Bionix II, MTS systems, Eden Prairie, MN USA)를 이용하여 4종의 각 porcelain 보철물 system당 5개의 crown에 14Hz Cyclic Load를 가하여 crown에 파절을 일으키는 masticatory cycle수를 알아 보았다. Load 수치는 41.0 N(건멸치 파절강도), 169.0 N(마른오징어 파절강도), 382.9 N(닭뼈 파절강도), 2224.8 N(사탕 파절강도)로 설정하였다. 결과: 95% confidence intervals for mean fracture load는 2599.3-2809.1 N(완전도재교합면 PFG), 3689.4-3819.9 N(반도재교합면 PFG), 1501.2-1867.9 N(Ice Zirkon), 803.2-1188.5 N(Empress 2)로 나왔고 95% confidence intervals for dynamic cyclic load on fracture는 instron 상에서 도재보철물에 파절을 일으키지 않은 load인 2224.8 N(사탕 파절강도)와 382.9 N(닭뼈 파절강도)로 실험했을 때, 2224.8 N에서 4796.8-9321.2 cycles(완전도재교합면 PFG), 2224.8 N에서 881705.1-1143565.7 cycles(반도재교합면 PFG), 382.9 N에서 979993.0-1145773.4 cycles(Ice Zirkon), 382.9 N에서 564.1-954.7 cycles(Empress 2)로 나왔다. 결론: 통계학적으로 유의할 만한 차이가 그룹들 간 fracture load에서 나타났다. 한국음식물 중 소갈비(뼈포함)와 사탕(자두맛캔디)은 구치용 도재보철물을 파절시킬 가능성이 있는 음식물로 밝혀졌다. 단일수직부하에서는 파절이 생기지 않는 경우라 할지라도 dynamic cyclic load를 줄 경우 일정 주기 후에 파절이 생기는 결과를 얻을 수 있었다.