• Smart Structures and Systems
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• 제15권4호
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• pp.997-1018
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• 2015

Structural health monitoring along with damage detection and assessment of its severity level in non-accessible reinforced concrete members using piezoelectric materials becomes essential since engineers often face the problem of detecting hidden damage. In this study, the potential of the detection of flexural damage state in the lower part of the mid-span area of a simply supported reinforced concrete beam using piezoelectric sensors is analytically investigated. Two common severity levels of flexural damage are examined: (i) cracking of concrete that extends from the external lower fiber of concrete up to the steel reinforcement and (ii) yielding of reinforcing bars that occurs for higher levels of bending moment and after the flexural cracking. The purpose of this investigation is to apply finite element modeling using admittance based signature data to analyze its accuracy and to check the potential use of this technique to monitor structural damage in real-time. It has been indicated that damage detection capability greatly depends on the frequency selection rather than on the level of the harmonic excitation loading. This way, the excitation loading sequence can have a level low enough that the technique may be considered as applicable and effective for real structures. Further, it is concluded that the closest applied piezoelectric sensor to the flexural damage demonstrates higher overall sensitivity to structural damage in the entire frequency band for both damage states with respect to the other used sensors. However, the observed sensitivity of the other sensors becomes comparatively high in the peak values of the root mean square deviation index.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.407-418
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• 2003

지반의 풍화, 지하수의 유출입 및 대기온도의 변화 등, 사면 내 토립자의 물성을 변화시킬 수 있는 요인에 대한 영향과 이로 인한 사면의 파괴면을 예측할 수 있다면, 사면에 대한 장기 안정성을 확보하는데 도움을 줄 것이다. 사면의 거동에 영향을 미치는 여러 요인들 가운데, 지중 온도의 변화는 지하수 및 토립자의 물성을 변화시켜, 사면의 붕괴에 많은 영향을 끼치므로 사면내의 온도의 변화구간과 항온 구간을 구분할 수 있다면, 사면의 가상 파괴면을 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 사면 현장에 설치된 상용계측기 및 광섬유를 이용한 계측기(FBG Sensor)의 사면 계측 데이터를 바탕으로, 사면 보강재의 변형에 의한 사면의 가상활동 파괴면의 추정과 지중온도가 변하지 않는 깊이인 항온심도의 결정, 그리고 이들의 연관성을 검토하였다. 본 연구의 검토결과, 사면 보강재에 의해 결정된 사면의 가상 파괴면과 지반 내 항온심도가 거의 일치하였으며, 지하수의 유무가 지반내 항온심도를 결정하는 중요한 요인임을 알 수 있었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제15권2호
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• pp.294-301
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• 2013

Sustainable fashion & textile is more than eco fashion & textile with the concepts for the next generation's happiness, prosumer value, and community responsibility. This study considers methods to enhance fashion and textile industry sustainability in accordance to clothing types (material, product life and washing properties) and to investigate company strategies. Company strategies are of redesign with stock, volunteering & measuring trash amount, participation by evaluation stores, clerk environment education, hiring QC specialist and reinforcing partnerships. For the case of daily innerwear, throwing away and recycling is more efficient for the environment than laundering in the consumer use stage; subsequently, we recommend the use of polypropylene fiber (a cheap and an eco-friendly material) for this item that can be recycled and reformed after use. For the case of single layer clothing (such as sportswear, blouse or pants) we recommend the use of thermoplastic materials with welding or fuse assembling technology instead of a sewing method of seams as well as the recycle design that is simply melted and reformed into new clothing without an after use dissembling process. Secondhand use or resale is suitable for denim/jean items if the clothing has a storytelling or private history tag. Lastly, module-type jacket or coat shows the variety of styles with one clothing worn w/o collar or sleeve details and changed into vest/coat; in addition, it is possible to add or partly tear off some jacket/coat fibers of the felt material to reform it into a new design.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.39-46
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• 2000

방전가공은 공구와 공작물 사이의 얇은 간극에 전류를 방전시켜 금속을 가공하는 방법이다. 방전 와이어 가공은 전도성 와이어를 사용하는 방전가공의 특수한 예로서, 펀치나 금형제조에 널리 이용되고 있다. 와이어 방전가공에서 와이어는 와이어 가이드 및 외팔보로서 지지되어 있다. 최근 생산성의 증가추세와 더불어 와이어의 이송속도가 증가함에 따라 외팔보의 진동 등으로 인한 기계 정밀도의 저하가 우려된다. 본 논문에서는 정, 동특성이 우수한 방전가공기용 복합재료 외팔보를 설계, 제작하였다. 끼워맞춤길이와 보강 적층수의 변화에 따른 정, 동특성의 변화를 살펴보기 위하여 시편을 제작하여 하중실험을 수행하였다. 또한 유한요소 해석을 수행하여 하중실험의 결과와 상호 비교하였다. 시편실험의 결과로부터 방전가공기용 복합재료 외팔보를 설계, 제작하여 기존의 금속 외팔보와 그 성능을 상호 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.15-23
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• 2023

그라우팅 공법은 연약지반의 차수 및 보강을 목적으로 시공되는 공법이다. 그라우트가 지반 내에 주입될 때, 지반을 구성하는 지반의 형태, 토립자의 크기, 공극율 및 지하수의 유무에 따라 그라우트가 침투 및 확산하는 형태가 다양하게 나타나고 있으나, 그라우팅 설계 시에는 이러한 요인을 적용하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전도성 재료를 함유한 그라우트를 지반내로 주입하는데 있어서 전도성 재료 첨가에 따른 그라우트의 침투 성능을 파악하기 위하여 실내시험을 수행하였다. 주입시험에서는 전도성 재료를 혼합수의 0%, 3% 및 5%를 그라우트에 첨가하고, 원지반 조건을 자갈과 규사로 구성된 다양한 지반으로 조성하였다. 전도성 그라우트는 전용주입장치를 사용하여 모형지반 내로 압력에 의해 주입되면서 주입시간(t), 압력(p), 유속(v) 및 주입량(q)를 계측하고, 모형지반 내 주입된 경화체를 채취하여 침투성능을 평가하였다. 그라우트 주입실험 결과에서는 전도성 재료의 사용량과 그라우트 주입율은 역의 관계를 나타내었으며, 모형지반 토립자 크기에 따라 침투형태가 변화되는 것을 확인하였다. 전도성 재료를 함유한 그라우트는 지반 내 침투가 비교적 양호하고 경화체의 강도 및 내구성이 우수하여 그라우트의 침투범위 측정을 위한 첨가제로 사용하는 것이 가능하다고 판단하였다.

• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.148-157
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• 2019

본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$와 $SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.179-186
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• 2006

본 연구에서는 FRP Rebar로 보강된 철근콘크리트 보의 휨성능을 평가할 수 있는 모형을 개발하기 위하여 인공신경망 중 다층인식자 모형을 사용하였다. 인공신경망 모형에 사용될 학습자료들은 기존 연구자료들의 데이터를 이용하였다. 입력층의 독립변수는 휨성능에 주요 요소인 폭, 유효깊이, 압축강도, FRP 보강비, FRP 균형철근비을 사용하였다. 출력층 종속변수는 실험에서 측정된 모멘트 성능을 사용하였다. 개발된 인공신경망 모형은 GFRP, CFRP, AFRP Rebar 적용이 모두 가능하며, 모형의 검증은 다른 선행 연구자들이 수행한 자료를 이용하였다. 인공신경망 모형 추정결과 ANN(0.05) 모형의 경우에 비교적 정확한 휨성능 추정값을 나타낸 반면, ANN(0.1) 모형에서는 다소 오차가 발생하였다. 인공신경망 모형의 검증결과 주어진 실험 데이터 값과 비교적 일치하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 휨성능 평가 변수에 대한 민감도 분석결과 유효깊이의 영향이 가장 크고 FRP 철근비, FRP 균형철근비, 압축강도, 폭으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.717-726
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• 2007

일반 강도의 철근을 고강도콘크리트 구조물에 사용하는 경우, 고강도콘크리트의 취성을 보완하고 그 성능을 십분 활용하기 위해서는 많은 양의 철근이 요구된다. 이는 곧 철근의 과밀 배근이나 자중의 증가와 같은 구조, 시공상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 고강도콘크리트 부재에 적합한 새로운 보강 재료 혹은 공법이 필요한 것이다. 이에 본 연구에서는 100 MPa의 고강도콘크리트를 사용하여 4개의 실물크기 보 시험체를 제작하고, 전단보강재를 달리하여 전단 거동에 대한 효과를 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 4개의 시험체는 각각 일반 철근, 고장력 철근, 헤디드 바, CFRP 바를 전단 스터럽으로 사용하였으며, 이 중 2개의 시험체에는 강섬유를 콘크리트에 혼입하여 그 효과를 관찰하였다. 고장력 철근의 사용은 전단철근에 의한 전단력과 부착력의 증가로 인해 전반적인 전단 성능의 향상을 가져왔다. 헤디드 바로 전단 보강된 부재의 경우에도 헤디드 바의 상당히 높은 정착강도로 인해서 우수한 전단 거동을 보였다. 하지만 본 실험에서 사용된 CFRP 바의 경우, 부착력이 매우 떨어져 전단보강재로서 적합하지 못한 것으로 나타났다. 강섬유 보강 콘크리트를 통해 부재의 연성 및 균열 제어 능력이 향상되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.565-572
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• 2008

세계 경제가 글로벌화되고 발달하며 금융권에 대한 재화의 보관이 크게 늘어나고 있는 추세에 있으며 이에 따라 악의적인 침입에 대해 충분히 저항할 수 있는 금고비의 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 경제성 있고 수급이 용이한 재료들을 이용하여 금고비 내부의 충전부로 적용될 콘크리트를 개발하고자 하였다. 이 목표를 위해 170 MPa 이상의 압축강도를 갖도록 배합을 결정한 후 UL 608 금고비 성능 인증 기준에 따라 중압절단기를 이용하여 $3,000^{\circ}C$ 내외의 온도를 갖는 화염에 저항하고 해머드릴 및 해머를 이용한 충격에 저항할 수 있도록 보강을 계획하였다. 화염에 대한 저항을 위해 여러 유기섬유를 혼입하였으며 강섬유 및 보강 구조물을 적용하여 충격하중에 대한 저항성을 얻고자 하였다. 본 연구로부터 얻은 결과들은 테러 등으로부터 안전성을 확보해야할 중요 시설물 및 방호구조물, 원자력발전소 등에 응용하여 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.13-23
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• 2020

국내 도시철도는 2005년 내진설계가 본격적으로 도입되었으며, 내진성능평가 및 보강방법에 대한 많은 연구가 이루어졌다. 2009년 3월 공포된 지진재해대책법 시행령(현 지진화산재해 대책법 시행령)에 따라 2010년4월~2013년10월까지 일부 지자체에서 도시철도 지하화 구간의 내진성능 상세 평가 및 보강방안을 수립하였다. 그 후, 2018년 말까지 공용기간이 오래된 구간에 대하여 기존 도시철도의 내진성능 평가를 수행하였으며, 기 연구된 방법을 적용하여 다양한 공법으로 보강공사를 시행하고 있다. 그러나 다양한 보강재료과 이를 사용한 공법이 연구되었지만, 현재 도시철도 보강공사에 적용되고 있는 공법에 대한 분류 실태연구는 미비하다. 본 연구의 목적은 현재 도시철도 내진성능보강 공사에 적용중인 사례를 분석하여, 공법별 특징 및 적용 사유와 문제점을 제시하는데 있다.