• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.139-156
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• 2023

The reinforced concrete lining in the hydraulic pressure tunnel tends to crack during the water-filling process. The lining will be detached from the surrounding rock due to the inner water exosmosis along concrete cracks. From the previous research achievements, the cohesive element is widely adopted to simulate the concrete crack but rarely adopted to simulate the lining-rock interface. In this study, the zero-thickness cohesive element with hydro-mechanical coupling property is not only employed to simulate the traditional concrete crack, but also innovatively introduced to simulate the lining-rock interface. Combined with the indirect-coupled method, the hydro-mechanical coupling algorithm of the reinforced concrete lining in hydraulic pressure tunnels is proposed and implemented in the finite element code ABAQUS. The calculated results reveal the cracking mechanism of the reinforced concrete lining, and match well with the observed engineering phenomenon.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.386-391
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• 2006

This study presents experimental results of sloshing phenomenon done on rectangular box. A simple harmonic excitation was done on the box. Two kinds of filling ratio, 20% and 30% of height, were tested. A total of 15 pressure sensors were installed to monitor the impact pressure. Each test was repeated for 20 times to ensure the repeatability. The high speed camera captured the flaw filed and the corresponding pressure were synchronize with video signal so that the video image can help the interpretation of the impact pressure. The two filling ratio made difference in the flaw characteristic and impact pressure. The use of high speed camera made it possible to understand the bubble generation mechanism. The pressure time histories were presented.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.165-174
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• 2010

블록 TTG를 이용한 교각국부세굴보호공의 적합성과 유효성을 확인하기 위해 수리모형실험을 통해 모형 블록의 조도계수를 확인하고 안전성을 검토하였다. 현장조건을 대표하는 수리학적 조건하에서 개별 블록과 블록을 연결하여 매트화한 경우의 한계 안전중량을 결정하였다. 사석, 돌망태, TTG의 세굴보수공 성능을 비교한 결과 TTG의 안전성이 가장 우수하였다. 하상재료의 유출을 막기 위해 블록의 중간 부분을 적정한 자갈로 채우고, 토목섬유의 설치 여부를 검토하여야 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권1호
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• pp.27-35
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• 2018

In the water-filling and preloading test, the sensing cables were installed on the surface of steel spiral case and in the surrounding concrete to monitor the strain distribution of several cross-sections by using Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA), a kind of distributed optical fiber sensing (DOFS) technology. The average hoop strain of the spiral case was about $330{\mu}{\varepsilon}$ and $590{\mu}{\varepsilon}$ when the water-filling pressure in the spiral case was 2.6 MPa and 4.1 MPa. The difference between the measured and the calculated strain was only about $50{\mu}{\varepsilon}$. It was the first time that the stress adjustment of the spiral case was monitored by the sensing cable when the pressure was increased to 1 MPa and the residual strain of $20{\mu}{\varepsilon}$ was obtained after preloading. Meanwhile, the shrinkage of $70{\sim}100{\mu}{\varepsilon}$ of the surrounding concrete was effectively monitored during the depressurization. It is estimated that the width of the gap between the steel spiral case and the surrounding concrete was 0.51 ~ 0.75 mm. BOTDA based distributed optical fiber sensing technology can obtain continuous strain of the structure and it is more reliable than traditional point sensor. The strain distribution obtained by BOTDA provides strong support for the design and optimization of the spiral case structure.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.76-83
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• 2017

한국항공우주연구원에서는 현재 대한민국 독자적인 기술의 한국형발사체를 개발하고 있다. 따라서 한국형발사체의 추진기관에 적합한 새로운 발사대시스템의 개발이 요구된다. 한국형발사체는 엔진 추력, 단 구성, 추진기관 배관 및 구성품 규격 등이 나로호와는 확연히 변화되었기에 이에 적절히 대응되는 발사대시스템의 연료공급설비가 구축되어야 한다. 한국항공우주연구원에서는 발사대시스템의 상세설계를 통하여 예비설계 결과를 바탕으로 보다 구체적인 공급라인 구성과 구성품의 규격을 설계하였고, 충전개념을 결정하였다. 또한 케로신 공급운용 및 사전작업에 필요한 계획을 수립하였고 이에 따른 운용알고리즘을 구성하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.627-635
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• 2016

최근 해양 및 항만지역의 매립을 통하여 주거공간, 산업단지, 농업용지 등의 부지를 확보하는 공사가 다수 진행되고 있다. 해상 매립공사에서 매립 재료의 물량산정은 공사 원가를 결정하는 중요한 요소이다. 그러나 흐름조건을 고려한 정량적 유실률 산정에 관한 국내 연구는 부족한 실정이며, 주로 현장여건하에서 매립토 재료적 특성 및 종류에 따른 경험적 방법에 의존하고 있다. 본 연구에서는 수리실험을 통하여 기존의 연구와는 달리 흐름조건과 재료의 특성을 고려하여 유실률을 평가하였다. 5가지 유입 흐름 조건과 비중이 다른 일반모래와 안트라사이트 두 가지 재료를 이용하여, 직사각형 수로($13.0m{\times}5.0m{\times}0.10m$)에 원형 호안을 설치하여 수리실험을 수행하였다. 두 가지 재료 모두 입경 Froude number가 증가함에 따라 유실률이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 접근유속(u)이 각 재료의 한계유속($u_c$)보다 높을 때, 일반모래는 7.4%, 안트라사이트는 24.4%로 유실률이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 향후 보다 세밀한 유입조건에 따른 유실률을 산정한다면 보다 정밀한 유실량 산정이 가능할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.137-147
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• 2008

본 논문은 호안용 매트리스내 채움재의 한계_허용 전단응력을 제시하였다. 먼저, 매트리스가 설치된 수로에서 유수력이 작용할 때 각 지점에 대한 유효전단응력을 산정하였다. 다음으로, 입자들의 한계운동을 결정하는데 주로 사용되는 Shields 계수와 전단응력을 이용한 채움재의 평균입경을 산정하였다. 마지막으로, 산정된 각 인자들을 근거로 철망내 개별 암석의 안정조건을 만족시키는 한계_허용 전단응력의 범위를 결정하였다. 또한 매트리스와 사석의 비교를 통해 매트리스의 거동에 관한 안정성을 규명하면서 안정적인 수리구조물임을 입증하였다. 따라서 동일 한계전단 응력에 대한 소요 평균입경은 사석이 매트리스보다 대략 3배 정도 더 크다. 이와 반대로 동일 크기의 암석이 주어질 때 매트리스는 사석보다 3배 정도 더 큰 전단응력에도 저항할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.923-929
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• 2022

춘천 물로리 지역은 지방상수도가 보급되지 않은 물복지 소외지역으로 복류수 및 지하수를 수원으로 하는 소규모 급수시설로 마을에 물을 공급하고 있다. 최근 극심한 가뭄 발생시 물부족으로 인해 급수차에 의존하는 등 물공급 여건이 열악한 지역이다. 따라서 가뭄시 물부족 문제를 해결하고 증가하는 물수요에 대비하기 위해 계곡에 연하여 샌드댐을 설치하였으며, 2022년 5월부터 이 시설을 운영하고 있다. 본 연구에서는 2020년 3월 중순부터 2022년 3월 중순까지 약 2년 동안의 유입량 조건에 대해 채움재의 수리전도도와 저류계수 값 조건에 따라 반복 모의를 수행하였고, 각각의 경우에 대해 유공배수관을 통한 방류량을 산정하였다. 전반적으로 수리전도도가 증가할수록 방류량과 그 비율이 증가하나, 2층의 수리전도도가 상대적으로 가장 낮은 경우에는 3층의 수리전도도가 증가할수록 방류량이 증가하다가 작아지는 특이한 양상을 보였다. 이는 3층의 투수성과 배수관의 배수계수 값이 커서 3층으로의 순유입보다 빠른 배수로 인해 수위가 낮게 유지된데서 기인한 것으로 판단된다. 샌드댐 상부 개수로 흐름을 수리전도도가 매우 큰 가상의 지하수층으로 모사한 결과 가상층 수리전도도 증가율에 비해 방류량 감소는 둔화되지만, 가상층 수리전도도가 커짐에 따라 상대적으로 방류량이 줄어드는 양상은 명확하게 나타났다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.119-124
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• 2017

사출성형 시 유압실린더의 힘으로 스크류가 앞으로 전진하는 동안, 금형의 러너시스템은 성형품 형상의 캐비티 내를 충진시키는 유로로 용융된 수지의 충진, 패킹과정에 관계되며, 이는 스프루(sprue), 러너(runner), 게이트(gate)에 의해서 성형품의 외관, 수지의 물성, 치수 정밀도 및 성형 사이클 등에 큰 영향을 준다. 러너, 게이트 설계가 잘못된 피드시스템은 다양한 성형불량을 일으키므로 이를 방지할 수 있는 최적의 러너밸런스를 유지하는 것이 중요하다. 사출금형을 제작하는 업체에서 응용할 수 있는 실무적인 금형기술 지식을 향상시키기 위해서 기술적인 애로분야에 대한 기술지도를 바탕으로 금형기술 과정의 훈련모델을 제시한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권5호
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• pp.863-870
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• 2017

With the increasing interest in using bacterial biofilms in geo-engineering practices, such as soil improvement, sealing leakage in earth structures, and hydraulic barrier installation, understanding of the contribution of bacterial biofilm formation to mechanical and hydraulic behavior of soils is important. While mechanical properties of soft gel-like biofilms need to be identified for appropriate modeling and prediction of behaviors of biofilm-associated soils, elastic properties of biofilms remain poorly understood. Therefore, this study investigated the microscale Young's modulus of biofilms produced by Shewanella oneidensis MR-1 in a liquid phase. The indentation test was performed on a biofilm sample using the atomic force microscopy (AFM) with a spherical indentor, and the force-indentation responses were obtained during approach and retraction traces. Young's modulus of biofilms was estimated to be ~33-38 kPa from these force-indentation curves and Hertzian contact theory. It appears that the AFM indentation result captures the microscale local characteristics of biofilms and its stiffness is relatively large compared to the other methods, including rheometer and hydrodynamic shear tests, which reflect the average macro-scale behaviors. While modeling of mechanical behaviors of biofilm-associated soils requires the properties of each component, the obtained results provide information on the mechanical properties of biofilms that can be considered as cementing, gluing, or filling materials in soils.