• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.237-248
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• 2022

Nowadays, more and more subway tunnels were planed and constructed underneath the ground of urban cities to relieve the congested traffic. Potential damage may occur in existing tunnel if the new tunnel is constructed too close. So far, previous studies mainly focused on the tunnel-tunnel interactions with circular shape. The difference between circular and horseshoe shaped tunnel in terms of deformation mechanism is not fully investigated. In this study, three-dimensional numerical parametric studies were carried out to explore the effect of different tunnel shapes on the complicated tunnel-tunnel interaction problem. Parameters considered include volume loss, tunnel stiffness and relative density. It is found that the value of volume loss play the most important role in the multi-tunnel interactions. For a typical condition in this study, the maximum invert settlement and gradient along longitudinal direction of horseshoe shaped tunnel was 50% and 96% larger than those in circular case, respectively. This is because of the larger vertical soil displacement underneath existing tunnel. Due to the discontinuous hoop axial stress in horseshoe shaped tunnel, significant shear stress was mobilized around the axillary angles. This resulted in substantial bending moment at the bottom plate and side walls of horseshoe shaped tunnel. Consequently, vertical elongation and horizontal compression in circular existing tunnel were 45% and 33% smaller than those in horseshoe case (at monitored section X/D = 0), which in latter case was mainly attributed to the bending induced deflection. The radial deformation stiffness of circular tunnel is more sensitive to the Young's modulus compared with horseshoe shaped tunnel. This is because of that circular tunnel resisted the radial deformation mainly by its hoop axial stress while horseshoe shaped tunnel do so mainly by its flexural rigidity. In addition, the reduction of soil stiffness beneath the circular tunnel was larger than that in horseshoe shaped tunnel at each level of relative density, indicating that large portion of tunneling effect were undertaken by the ground itself in circular tunnel case.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.177-183
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• 2023

유리섬유로 보강된 보강된 보의 경우 초기조건 및 보강형태에 따라 다양한 파괴모드가 발생한다. 본 연구에서는 콘크리트 탄성계수보다 약간 큰 유리섬유 보강재를 적용한 무근 콘크리트보의 파괴거동을 분석하였다. 실험을 위해 24 MPa 강도를 가지는 보를 제작하였으며, 초기 노치, 겹이음, 단부보강, 파이버 앵커 등의 영향을 분석하였다. 노치 및 노치부의 겹이음은 일반보강효과와 비슷한 하중증가를 나타내었는데, 이는 함침된 유리섬유의 에폭시가 노치 단면을 충분히 수복하기 때문이다. 보강하지 않은 기준기편에 비하여 초기 노치의 경우 0.78을, 보강한 경우는 4.43~5.61의 보강효과를 나타내었으며 휨파괴에서 시작되는 계면파괴가 지배적이었다. 높이의 1/3 이상의 단부 스트립과 파이버 앵커를 가진 경우 가장 이상적인 파괴거동(보강재 파단)을 나타내었는데, 일반 보강시편보다 150 % 이상의 파괴하중을 나타내었다.

• Advances in concrete construction
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• 제16권4호
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• pp.177-188
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• 2023

In the context of the shortage of river sand, two types of manufactured sand (MS) were used to partially replace river sand (RS) to design manufactured sand concrete (MSC). A total of 81 specimens were designed for uniaxial compression test and beam flexure test. Two parameters were considered in the tests, including the types of MS (i.e. limestone manufactured sand (LMS), pebble manufactured sand (PMS)) and the MS replacement percentage (i.e., 0%, 25%, 50%, 75%, 100%). The stress-strain curves of MSC were obtained. The effects of these parameters on the compressive strength, elastic modulus, peak strain, toughness and flexural strength were discussed. Additionally, the sensitivity of particle size distributions to the performance of MSC was evaluated based on the grey correlation analysis. The results showed that compared with river sand concrete (RSC), the rising slope of the stress-strain curves of limestone manufactured sand concrete (LMSC) and pebble manufactured sand concrete (PMSC) were higher, the descending phrase of LMSC were gentle but that of PMSC showed an opposite trend. The physical and mechanical properties of MSC were affected by the MS replacement percentage except the compressive strength of PMSC. When the replacement percentage of LMS and PMS were 50% and 25% respectively, the corresponding performances of LMSC and PMSC were better. In generally, when the replacement percentage of LMS and PMS were same, the comprehensive performance of LMSC were better than that of PMSC. The constitutive model and the equations for mechanical properties were proposed. The influence of particle ranging from 0.15 mm to 0 mm on the performance of MSC was lower than particle ranging from 4.75 mm to 0.15 mm but this influence should not be ignored.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제52권3호
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• pp.205-220
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• 2024

Various polylactic acid (PLA) blends were reinforced with untreated or silane-treated micro-sized cellulose fiber (MCF), successfully prepared as 3D printing filaments and then printed using a fused filament fabrication (FFF) 3D printer. In this study, we focused on developing 3D-printed MCF/PLA composites through silane treatment of MCF and investigating the effect of silane treatment on the various properties of FFF 3D-printed composites. Fourier transform infrared spectra confirmed the increase in hydrophobic properties of silane-treated MCF by showing the new absorption peaks at 1,100 cm^-1, 1,030 cm^-1, and 815 cm^-1 representing C-NH₂, Si-O-Si, and Si-CH₂ bonds, respectively. In scanning electron microscope images of silane-treated MCF filled PLA composites, the improved interfacial adhesion between MCF and PLA matrix was observed. The mechanical properties of the 3D-printed MCF/PLA composites with silane-treated MCF were improved compared to those of the 3D-printed MCF/PLA composites with untreated MCF. In particular, the highest tensile and flexural modulus values were observed for S-MCF10 (5,784.77 MPa) and S-MCF5 (2,441.67 MPa), respectively. The thermal stability of silane-treated MCF was enhanced by delaying the initial thermal decomposition temperature compared to untreated MCF. The thermal decomposition temperature difference at T₉₅ was around 26℃. This study suggests that the effect of silane treatment on the 3D-printed MCF/PLA composites is effective and promising.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.87-94
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• 2007

폐콘크리트로부터 생산된 순환골재의 사용은 환경보존과 자원의 재활용 관점에서 매우 유용하며, 순환골재 콘크리트에서 압축, 인장, 휨 및 부착강도, 탄성계수 등이 중요한 기계적 특성요소로 작용하게 된다. 특히 압축을 받는 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 및 파괴진전 양상 규명은 순환골재 콘크리트를 사용한 구조물 설계 및 수치해석 등 이론적 연구에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 파괴진전특성을 규명하기 위하여 압축하중을 받는 콘크리트의 미세균열 등 손상특성을 검출하기 위하여 AE 기법을 사용하였다. 압축거동특성 및 AE 신호특성을 분석한 결과, 순환굵은골재 콘크리트의 균열 및 파괴거동은 천연 및 순환잔골재를 사용한 콘크리트와 상이한 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제34권2호
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• pp.213-230
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• 2024

The use of waste tires and industrial wastes such as fly ash (FA) and ground granulated blast furnace slag (GGBS) in concrete is an important issue in terms of sustainability. In this study, the effect of parameters affecting the physical, mechanical and microstructural properties of FA/GGBS-based geopolymer concretes with waste rubber fiber was investigated. For this purpose, the effects of rubber fiber percentage (0.6%, 0.9%, 1.2%), binder (75FA25GGBS, 50FA50GGBS, 25FA75GGBS) and curing temperature (75 ℃, 90 ℃ and 105 ℃) were investigated. The Taguchi-Grey Relational Analysis (TGRA) method was used to obtain optimum parameter levels of rubber fiber geopolymer concrete (RFGC). The slump, fresh and hardened density, compressive strength, flexural strength, static and dynamic modulus of elasticity, ultrasonic pulse velocity (UPV) tests and scanning electron microscopy (SEM) analysis were performed on the produced concretes. The analysis of variance (ANOVA) method was used to statistically determine the effects of the parameters on the experimental results. A confirmation test was performed to test the accuracy of the optimum values found by the TGRA method. With the increase of GGBS percentage, the compressive strength of RFGC increased up to 196%. The increase in rubber fiber percentage and curing temperature adversely affected the mechanical properties of RFGC. As a result of TGRA, the optimum value was found to be A1B3C1. ANOVA results showed that the most effective parameter on the experimental results was the binder with 99% contribution percentage. It is understood from the SEM images that the optimum concrete had a denser microstructure and less capillary cracks and voids. For this study, the use of the TGRA method in multiple optimization has proven to provide very useful and reliable results. In cases where many factors are effective on its strength and durability, such as geopolymer concrete, using the TGRA method allows for finding the optimum value of the parameters by saving both time and cost.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권2호
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• pp.69-79
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• 2010

본 연구는 여러 레진 시멘트의 film thickness에 따른 상아질과 간접 레진 수복물 간의 미세인장 결합 강도를 측정하고, 각 레진 시멘트의 중합 수축 및 굴곡 강도, 탄성 계수를 비교 분석하며, 접착 계면 및 파단면의 주사전자 현미경 관찰을 통하여 레진 시멘트의 film thickness가 레진 간접 수복물의 접착 효율에 미치는 영향을 평가하고자 시행하였다. 복합 레진형 레진 시멘트인 Variolink II와 Duo-Link, 접착형 레진 시멘트인 Panavia F와 Rely X Unicem의 4가지 레진 시멘트를 사용하였고, 각각의 시멘트를 film thickness에 따라 < $50\;{\mu}m$ (control)의 대조군과 $50\;{\mu}m$ (T50), $100\;{\mu}m$ (T100), $150\;{\mu}m$ (T150)의 실험군으로 나누어 총 16개의 군으로 분류하였다. 데이터는 ANOVA와 Duncan's multiple comparison test (p < 0.05)를 이용하여 통계 분석하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다; 1. Variolink Ⅱ는 모든 film thickness에서 접착형 레진 시멘트보다 높은 결합 강도를 나타냈지만(p < 0.05), Duo-Link는 대조군을 제외하고는 통계학적 유의차가 없었다(p > 0.05). 2. Film thickness가 증가할수록 복합 레진형 레진 시멘트의 결합 강도는 유의성 있게 감소(p < 0.05)하는 경향을 보인 반면, 접착형 레진 시멘트는 통계학적 유의차가 없었다(p > 0.05). 3. Panavia F는 통계학적으로 유의성 있게 낮은 중합 수축량을 나타냈다(p <0.05). 4. 굴곡 강도와 탄성 계수는 복합 레진형 레진 시멘트가 접착형 레진 시멘트보다 유의성 있게 높게 나타났다(p < 0.05). 5. FE-SEM 관찰 결과 결합 강도가 높은 복합 레진형 레진 시멘트는 균일한 접착층과 잘 발달된 resin tag 소견을 보였으나, 접착형 레진 시멘트는 불분명한 접착층과 resin tag 소견을 나타냈다. 파단면 관찰에서 복합 레진형 레진 시멘트는 혼합형 파괴 양상을 나타냈으나 접착형 레진 시멘트는 접착성 파괴 양상을 나타냈다.

• 대한치과재료학회지
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• 제44권2호
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• pp.129-139
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• 2017

본 연구는 silorane을 기질의 저수축레진과 나노복합레진의 이층 (two-layer) 구조를 갖는 시료의 색과 물리적 성질을 평가하기 위함이다. 실험을 위하여 4종의 나노복합레진(Aelite LS, Grandio, Tetric EvoCeram, Filtek Z350XT )과 1종의 silorane 기질의 복합레진(P90)을 택하고 이들로 층의 두께가 각기 다른 여러 가지 조합의 이층을 만들었다. 색과 굴곡성질 평가를 위해서 나노복합레진과 silorane 레진을 0.5+1.5mm, 1+1mm, 1.5+0.5mm 두께의 조합을 만들었다. 압축성질 평가를 위하여 1.5+4.5mm, 3+3mm, 4.5+1.5mm 두께의 조합을 만들었다. 두께가 각각 2mm (굴곡성질 평가용)와 6mm (압축성질 평가용)인 단층의 시료는 대조군으로 사용하였다. 이들 시료를 이용하여 색, 투명도, 굴곡강도와 굴곡계수 및 압축강도와 압축계수를 측정하였다. 그 결과, 사용된 시료들은 모두 동일한 A3 색조이지만 $L^*$, $a^*$, $b^*$의 색좌표계 값들은 모두 달랐다. 층을 이룬 시료들의 $L^*$, $a^*$, $b^*$값은 위쪽에 위치하는 시료의 두께가 증가할수록 위쪽 레진의 $L^*$, $a^*$, $b^*$값에 가까웠다. 이층을 이룬 시료들의 투명도는 1.92-6.33 이었는데 각층을 이루는 두 시료의 $b^*$값 차이가 클수록 투명도도 증가하였다(p<0.05). 이층을 이룬 시료들의 굴곡강도와 굴곡계수는 각각 108.8-134.0 MPa와 10.95-18.39 GPa이었고 압축강도와 압축계수는 각각 108.3-254.9 MPa와 3.13-4.11 GPa로써 단층 상태의 굴곡강도와 굴곡계수 [(123.2-161.0 MPa)와 (11.64-21.58 GPa)] 그리고 압축강도와 압축계수[(327.4-405.4 MPa)와 (4.02-5.29 GPa)] 보다 모두 낮았다.

• 치위생과학회지
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• 제15권3호
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• pp.259-264
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• 2015

치과 교정용 자가중합형 레진의 중합 온도가 기계적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 폴리머와 모노머의 부피비는 2.5:1로 하고, 중합 온도를 $25^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $70^{\circ}C$의 세 group으로 나누었다. 실험을 위해 각 group 당 10개씩의 시편을 중합 시간 15분, 중합 압력 3 bar로 통일하여 제작하였다. 그 후 시편을 실험 전까지 $37^{\circ}C$의 증류수에 48시간 이상 보관한 다음, Intron (3344)을 이용하여 각 시편의 FS 및 EM을 측정하였다. 이렇게 하여 얻어진 값들은 SPSS ver. 16.0을 사용하여 일원 배치 분산 분석을 하였으며 Scheffe의 사후 검정을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 치과 교정용 자가중합형 레진의 FS 평균값을 비교해 보았을 때 $25^{\circ}C$ group은 $71.500{\pm}5.546MPa$, $40^{\circ}C$ group은 $74.920{\pm}4.237MPa$, $70^{\circ}C$ group은 $76.880{\pm}4.304MPa$의 범위였으며, $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$70^{\circ}C$ group 순으로 차이가 있었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.052). 치과 교정용 자가중합형 레진의 EM 평균값은 $25^{\circ}C$ group이 $2.164{\pm}0.073MPa$, $40^{\circ}C$ group은 $2.258{\pm}0.069MPa$, $70^{\circ}C$ group은 $2.282{\pm}0.147MPa$의 범위였으며, $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$70^{\circ}C$ group 순으로 중합 온도가 높을수록 유의한 차이를 보였다(p<0.039). 이상의 실험 결과로 미루어 볼 때 EM 값은 $25^{\circ}C$ group<$40^{\circ}C$ group<$^70{\circ}C$ group 순으로 통계적 유의성이 인정되는 수준의 상승이 있었던 반면, FS 값은 통계적 유의성은 보이고 있지 않으나 강도의 증가에 영향을 미치고 있으므로, 치과 교정 장치 제작 시 일정 수준의 중합 온도 상승은 장치의 기계적 물성을 증가시킬 것이라고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.275-283
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• 2012

초고층 건축물의 선행 코어 후행 슬래브 접합부, 지하 연속벽과 바닥구조의 접합부, 임시 개구부 등 신구 콘크리트 접합부의 철근 이음을 위하여, 다수의 커플러를 전단키가 있는 얇은 강판에 설치한 철근 이음용 매립 강판이 최근 개발되었다. 이 공법을 사용한 접합부의 구조 성능을 검증하기 위하여, 벽체-슬래브 접합부에 대한 반복하중 실험을 실시하였다. 비교를 위해 기존에 사용되는 굽힌 철근 박스를 이용한 접합부와 이음이 없는 접합부도 함께 실험하였다. 실험 결과 철근 이음용 매립 강판을 사용한 접합부는 이음이 없는 접합부와 동일하게 [인장철근 항복]-[충분한 휨변형]-[압축 콘크리트 압괴] 후 압축 철근의 좌굴로 파괴되었다. 따라서 설계에서 가정한 충분한 연성 거동을 확인할 수 있었다. 반면, 굽힌 철근 박스를 사용한 접합부의 경우, 탄성구간에서는 철근 이음용 매립 강판과 유사하게 거동하였으나, 측면 피복 콘크리트가 빨리 탈락되었으며, 슬래브 상하부면의 겹침이음 구간에 부착 균열이 다수 발생하였다. 최종적으로 이음 없는 실험체 및 철근 이음용 매립 강판을 사용한 실험체에 비해 강도와 변형능력이 저하되었다. 또한 굽힌 후편 철근을 겹침이음한 실험체가 철근 이음용 매립 강판을 적용한 경우에 비해 강성 저하가 빠르게 진행되었다. 굽힌 후편 철근의 탄성계수는 직선 철근에 비해 낮고, 완전한 직선으로 펼 수 없기 때문에 인장력을 받으면서 일부 구간이 펴지므로 접합부의 강성을 저하시킨 것으로 판단된다. 2종류의 철근 지름(D13, D16)과 강종(SD300, SD400)에 대해, 철근이음용 매립 강판을 적용한 접합부는 공칭 강도를 충분히 상회하였다. 그러나 굽힌 후 편 철근을 사용하면 강종이 높을수록 그리고 지름이 굵을수록 휨강도가 저하되었다. 따라서 굽힌 후 편 철근의 사용에 주의가 필요하다.