• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권1호
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• pp.33-41
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• 2016

To verify that the friction damper used to high buildings as a kind of control technology of wind vibration can reduce dynamic behaviors of PTTs effectively, slip dampers in this paper are proposed to absorb the energy through relatively frictional movement of slip dampers applied to main post of a PTT (Power Transmission Tower) when dynamic displacement of a PTT occurs. The result of dynamic analysis is presented to determine the capacity of the damper system by controlling damping ratio on the resonance condition. It is observed that by installing slip dampers at a PTT the strain amplitudes of the main post caused by wind load are effectively reduced. Therefore it is shown that the proposed damper satisfies the strengthened wind-load design standards, and its efficacy was also validated experimentally by field testing.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.17-34
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• 1996

본 논문의 주된 목적은 폐자원(첨가제로서 pyrolyzed carbon black과 굵을 골재로서 aircooled iron blast furnace slag)을 사용한 아스팔트 콘크리트의 기본특성을 설명하는 것이다. 최적의 아스팔트 함유량을 결정하기 위하여 Marshall Mik Design방법을 이용하였고, 최적의 아스팔트 함유량은 첨가제의 양에 따라 변하며,그 범위는 6.7%에서 7.57%로 나타났다. 최적의 아스팔트 함유량을 이용하여 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, dynamic creep 실험을 수행하였다. Pyrolyzed carbon black과 Furnace slag의 사용은 Marshall stability를 증가시켰고, 비교적 높은 온도(5$0^{\circ}C$)와 137.gkpa의 구속 압력하에서 아스팔트 콘크리트의 시간에 따른 변형률을 감소시켰고, 또한 시간에 따른 아스팔트 콘크리트의 stiffness감소 비율을 줄여주는 역할을 하였다. 본 실험결과로 부터 첨가제로서의 pyrolyzed carbon black과 굵은 골재로서의 slag의 사용은 Marshall stability, stiffness, rutting resistance에 좋은 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권6호
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• pp.457-466
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• 2014

This paper presents an analytic and numerical simulation of the generation and propagation of pico-second ultrasound with nano-scale wavelength, enabling the production of bulk waves in thin films. An analytic model of laser-matter interaction and elasto-dynamic wave propagation is introduced to calculate the elastic strain pulse in microstructures. The model includes the laser-pulse absorption on the material surface, heat transfer from a photon to the elastic energy of a phonon, and acoustic wave propagation to formulate the governing equations of ultra-short ultrasound. The excitation and propagation of acoustic pulses produced by ultra-short laser pulses are numerically simulated for an aluminum substrate using the finite-difference method and compared with the analytical solution. Furthermore, Fourier analysis was performed to investigate the frequency spectrum of the simulated elastic wave pulse. It is concluded that a pico-second bulk wave with a very high frequency of up to hundreds of gigahertz is successfully generated in metals using a 100-fs laser pulse and that it can be propagated in the direction of thickness for thickness less than 100 nm.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권1호
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• pp.19-28
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• 1992

최근 고도로 조절된 상태 에서 비틀림 단순 전단 실험 과 공진주 실험을 함께 수행할 수 있는 실험 장치가 The University of Tezas at Austin(미국)에서 개발되었다. 본 고에서는 이 실험장치를 이용하여 고 변형률 진동을 되풀이 해서 받은 깨끗한 모래의 동적 특성을 실험적으로 살펴보았다. 그 결과 고 변형률 진동을 되풀이 해서 받을수록,모래의 저 변형률 전단 탄성계수는 간극비의 변화가 없이 점진적으로 증가 되었으며, 구속 압력에 대한 체적 변화 또한 원시 시료의 그것보다 줄어드는 경 향을 나타내었다. 또한 구속 압력 에 대한 전단 탄성계수의 변화도 원시 시료의 그것보 다 줄어드는 경향을 보였다. 이상의 결과들은 이론적 결과들과도 잘 일치하는 현상을 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.9-16
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• 2014

최근 수중폭발로 인한 구조물의 충격응답에 대한 연구는 매우 높은 비용과 소요시간, 민감한 환경문제 등으로 인하여 실제 시험보다는 컴퓨터를 통한 수치해석적 연구가 활발히 진행되어 왔다. 또한 시뮬레이션의 기술 향상과 더욱 정교해진 기능들로 수치 시뮬레이션의 효율성이 증가되었을 뿐 아니라 그 신뢰성까지 증가하였다. 본 연구에서는 유체 표면의 Acoustic Pressure와 구조물 표면 변위의 적절한 관계를 다루는 구조-유체 상호작용(FSI : Fluid-Structure Interaction), 수중폭파 형태를 결정하는 유체의 깊이와 폭발물과 구조물 사이의 거리에 대한 파라미터를 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS에 적용한 시뮬레이션 값과 실험적 이론 값 비교에 중점을 두었다. 수중폭발로 인한 파이프의 충격테스트 응답 분석은 ABAQUS/Explicit을 사용하여 수행되었고, 시간이력에 따른 충격하중, Acoustic Pressure, 타격지점의 응력, 속도, 변형에너지 등 ABAQUS CAE에서 결과를 나타내었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제12권1호
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• pp.55-71
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• 2013

Structural health monitoring (SHM) is vital for detecting the onset of damage and for preventing catastrophic failure of civil infrastructure systems. In particular, piezoelectric transducers have the ability to excite and actively interrogate structures (e.g., using surface waves) while measuring their response for sensing and damage detection. In fact, piezoelectric transducers such as lead zirconate titanate (PZT) and poly(vinylidene fluoride) (PVDF) have been used for various laboratory/field tests and possess significant advantages as compared to visual inspection and vibration-based methods, to name a few. However, PZTs are inherently brittle, and PVDF films do not possess high piezoelectricity, thereby limiting each of these devices to certain specific applications. The objective of this study is to design, characterize, and validate piezoelectric nanocomposites consisting of zinc oxide (ZnO) nanoparticles assembled in a PVDF copolymer matrix for sensing and SHM applications. These films provide greater mechanical flexibility as compared to PZTs, yet possess enhanced piezoelectricity as compared to pristine PVDF copolymers. This study started with spin coating dispersed ZnO- and PVDF-TrFE-based solutions to fabricate the piezoelectric nanocomposites. The concentration of ZnO nanoparticles was varied from 0 to 20 wt.% (in 5 % increments) to determine their influence on bulk film piezoelectricity. Second, their electric polarization responses were obtained for quantifying thin film remnant polarization, which is directly correlated to piezoelectricity. Based on these results, the films were poled (at 50 $MV-m^{-1}$) to permanently align their electrical domains and to enhance their bulk film piezoelectricity. Then, a series of hammer impact tests were conducted, and the voltage generated by poled ZnO-based thin films was compared to commercially poled PVDF copolymer thin films. The hammer impact tests showed comparable results between the prototype and commercial samples, and increasing ZnO content provided enhanced piezoelectric performance. Lastly, the films were further validated for sensing using different energy levels of hammer impact, different distances between the impact locations and the film electrodes, and cantilever free vibration testing for dynamic strain sensing.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권2호
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• pp.267-278
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• 2022

Pre-stressed concrete circular spun piles are widely used in various infrastructure projects around the world and offer an economical deep foundation system with consistent and superior quality compared to cast in-situ and other concrete piles. Conventional methods for measuring the lateral response of piles have been limited to conventional instrumentation, such as electrical based gauges and pressure transducers. The problem with existing technology is that the sensors are not able to assist in recording the lateral stiffness changes of the pile which varies along the length depending on the distribution of the flexural moments and appearance of tensile cracks. This paper describes a full-scale bending test of a 1-m diameter spun pile of 30 m long and instrumented using advanced fibre optic distributed sensor, known as Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA). Optical fibre sensors were embedded inside the concrete during the manufacturing stage and attached on the concrete surface in order to measure the pile's full-length flexural behaviour under the prescribed serviceability and ultimate limit state. The relationship between moments-deflections and bending moments-curvatures are examined with respect to the lateral forces. Tensile cracks were measured and compared with the peak strains observed from BOTDA data which corroborated very well. By analysing the moment-curvature response of the pile, the structure can be represented by two bending stiffness parameters, namely the pre-yield (EI) and post-yield (EI_cr), where the cracks reduce the stiffness property by 89%. The pile deflection profile can be attained from optical fibre data through closed-form solutions, which generally matched with the displacements recorded by Linear Voltage Displacement Transducers (LVDTs).

• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.305-312
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• 2007

여러 종류의 경량전철 중에서, 고무차륜 경량전철은 가 감속 성능과 등판능력이 우수하고 소음과 진동이 적어 많은 국가에서 활발히 채택되고 있다. 하지만, 경량전철 시스템은 일반적으로 고전압의 급전시스템을 이용하기 때문에 높은 수준의 전자기파를 유발한다. 반면, 광섬유 센서는 전자기파의 영향을 받지 않는 장점으로 인해 최근 교량과 같은 토목 구조물에 적용이 확대되고 있으며 특히, 광섬유 브래그 격자 센서는 다중화가 용이하다는 장점으로 가장 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 한국형 경량전철의 시험선 구간에 설치된 콘크리트 교량에서 차량이 진행할 때 교량의 동적응답을 측정하였다. 측정센서로는 기존의 전기식 센서와 광섬유 브래그 격자 기반의 센서를 이용하였으며 변형률과 가속도를 측정하였다. 이를 바탕으로, 교량의 사용성 평가를 수행하였으며 실험 결과 전기식 센서의 경우 EMI의 영향을 받는 반면, 광섬유 브래그 격자 기반의 센서들은 EMI의 영향을 받지 않아 EMI의 영향이 극심한 경량전철 교량에서 교량의 사용성 평가를 위한 계측 센서로 광섬유 센서가 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.235-246
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• 2003

국내의 경우 이 등(1994)의 연구를 시작으로 국지 현장별로 타입말뚝의 지지력 증가효과에 대한 사례연구들이 있었다. 그러나 충분한 시험자료를 바탕으로 한 지지력 증가효과에 대한 전반적인 검토는 아직 미흡한 실정이고, 또한 지지력 증가효과에 지반조건 및 말뚝의 형상이 미치는 영향에 대해서는 아직 보고 된 바 없다. 타입말뚝의 지지력 증가효과를 실무적으로 이용하기 위해서는 현장에서 실구조물에 적용된 말뚝에 대한 시험자료의 분석을 실시하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 말뚝기초의 설계 및 향후 사질토에서의 지지력 증가효과 등의 연구를 위한 기본 자료로 활용하기 위해 실구조물에 적용되는 다양한 시험말뚝의 시공과 동재하시험 자료 분석을 통해 지지력 증가효과에 대한 현상을 알아보았다. 말뚝의 동재하시험의 분석 결과, 말뚝지지력의 증가는 토질별로도 영향을 받지만 조성이력에도 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 특히 사질토에도 상당한 지지력 증가효과가 나타났다. 이러한 말뚝의 지지력의 증가는 주로 주면부에서 발생하였으며, 선단형상에 따른 지지력 증가효과는 점성토에서는 폐단말뚝이 크고, 사질토에서는 개단말뚝이 큰 것으로 나타났다.