• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.301-308
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• 2021

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.19-26
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• 2019

최근 도시화로 인구집중이 지속되고, 도시 과밀화로 인한 대지 부족 현상, 지가 상승 등의 문제가 발생하여, 그에 대한 대안 중 하나로, 초고층건축물에 대한 요구가 증가하고 있다. 한정된 대지에 건물을 짓기 위해선 건물의 합리적인 규모 설정이 중요하다. 계획단계에서 구조적으로 안전한 건물의 규모를 파악하기에는 많은 시간과 비용이 들기 때문에, 이러한 과정을 간소화할 수 있는 하나의 방법으로 한계세장비 근사식이 제안되었다. 이에 본 연구에서는 고층건물에 횡변위 제어를 위해 제안된 여러 시스템 중 아웃리거 구조시스템에 대해서, 한계세장비 근사식을 기본으로, 해석프로그램의 결과값과 근사식을 비교 검토하고, 근사식의 활용성을 높이고자 하였다. 해석프로그램으로는 MAIDAS 건축구조해석 프로그램을 사용하여 모델별 해석을 진행하였다. 그 결과 한계세장비 근사식으로 계산한 근사값과 구조해석 프로그램 해석 결과값과의 오차를 최소화하기 위한 건물의 적정규모는 다음과 같다. 아웃리거 설치 개수가 많을수록 오차를 줄일 수 있고, 코어의 비율은 20%~30%가 합리적이며, 기둥의 배치는 내부기둥 없이 외부기둥으로만 되어있는 형태가 적절한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.276-284
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• 2019

국내의 사회기반시설물인 교량이나 댐, 원전에 대한 내진 연구는 일찍부터 활발한 연구가 진행되어왔지만 화력발전소 구조물의 경우 사회적 중요성에 비해 지진에 대한 안전성 평가기술에 대한 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 16개의 실제 발생한 지진파와 12개의 PGA에 대해 총 192회의 동적해석을 수행하였다. 그 결과 콘크리트의 압축강도와 연돌 구조물의 상대변위의 경우 적용한 지진파별로 PGA값이 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하는 양상을 보여주었지만 지진파 별로 상이하였다. 이는 연돌의 고유치 해석 결과 주된 모드와 유사한 장주기 성분이 많은 지진파에서는 취약하기 때문인 것으로 분석되었다. 이를 바탕으로 취약도 곡선을 도출하여 우리나라 지역계수 0.22G를 기준으로 분석한 결과 콘크리트 압축이 한계상태에 도달한 비율은 25%이고 상대 변위가 한계상태에 도달한 비율은 13%이다. 따라서 지진이 발생했을 경우 상대 변위에 의해 붕괴될 확률보다 압축파괴에 의한 붕괴 확률이 높다. 이에 본 연구대상인 연돌에 대한 취약도 곡선은 지진이 발생했을 때 대상 구조물에 대한 한계상태를 판별하는 정량적 근거가 되고 화력발전 연돌 구조물의 지진에 대한 안전설계시 활용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.31-40
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• 2005

본 연구에서는, 남부지방에서 자라나는 풍부한 자연재료인 대나무를 쏘일네일링공법의 보강재로 활용하는, 이른바 대나무 쏘일네일링공법의 적용 가능성을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는, 쏘일네일링의 보강재로서 기존의 재료인 철근, 강봉, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic) 등을 대체하여 대나무의 활용 가능성을 확인하기 위한 실험 및 해석연구를 수행하였다. 실험연구로는 대나무 재료에 대한 강도특성을 분석하였으며, 현장인발시험을 수행하여 대나무 쏘일네일링의 인발저항특성 및 그 적용성을 분석하였다. 한계평형해석 및 변위해석을 통하여 대나무 쏘일네일 링공법의 적용성을 분석하였다. 본 연구결과, 대나무는 비교적 우수한 강도특성과 인발저항특성을 지닌 것으로 나타났으며, 설계인장력을 만족하는 직경의 대나무를 선택적으로 사용하거나 혹은 대나무스트립의 개수를 조절하여 소요의 인장력을 만족하는 보강재로서의 사용이 가능할 것으로 예상되었다. 따라서, 추후 대나무재료는 굴착벽체 및 사면보강 등 지반보강용 쏘일네일링의 보강재로서 적용이 가능한 대체 재료로 판단되었으며, 향후 적극적인 적용을 위한 시험시공 등의 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.77-83
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• 2019

원자력발전소에 지진격리장치를 설치하면 지진에 의한 하중을 지진격리장치가 담당하면서 설치 전보다 큰 변위가 발생하게 될 것으로 예상되며, 변위증가에 따라 일부 설비의 지진리스크가 증가될 가능성이 있다. 특히 지진격리된 구조물과 일반 구조물을 연결하는 설비인 배관 시스템의 경우 지진리스크가 크게 증가될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력발전소 배관 시스템의 취약부위인 강재 배관 Tee의 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력시험을 수행하였다. 강재 배관 Tee의 모멘트와 변형각은 기존의 센서를 이용한 계측이 어려우므로 이미지 신호를 이용하여 측정하였다. 본 연구에서는 3인치 강재 배관 Tee의 모멘트와 변형각의 관계를 이용한 누수 선도 및 저주기 피로 곡선들을 제시하였다.

• 농업과학연구
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• 제30권2호
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• pp.164-174
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• 2003

본 연구는 연약지반상에 축조되는 농업용 저수지의 합리적인 안정관리의 기준을 수립하기 위하여 현장계측결과를 기초로 시공중 또는 완공후에 측방유동 등으로 인하여 국부적인 전단파괴 가능성을 현장계측치로부터 비교분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 한계평형법에 의해 안전율을 비교하면 Spencer방법과 간이 Bishop방법은 거의 유사하게 나타났고, 간이 Janbu 방법은 약간 작게 나타났다. Spencer방법은 흙의 활동부분에 대해 힘과 모멘트 두 평형방정식을 만족시키는 해석방법이므로 저수지의 안정성을 해석하는데는 합리적이라 판단된다. 2. 수평변위는 물리적 성질의 변곡점이 형성되는 부분에서 급증하였고, 성토의 안정관리는 각 토층의 경계부분에서 가장 불안정한 상태로 나타나므로 분석시 가장 우선적으로 검토하여야 한다. 3. 수평변위속도에 의한 안정성 평가방법은 파괴 가능성을 미리 예측하는데 상당히 효율적인 방법이라고 판단되고, 전단파괴 가능성이 높은 무처리 지반에서의 안전율의 기준은 처리지반보다도 신중하게 선정하여야 할 것으로 판단된다. 4. 점증하중에 의한 시공중 안정성을 계측자료를 이용하여 분석한 결과, 파괴기준선에 접근하여 위험가능성이 있는 부분도 있었으나 성토체는 안정한 것으로 확인되어 안정관리상 파괴기준선으로 안정성을 평가하는 것보다는 곡선의 기울기로 판단하는 것이 합리적이다.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권5호
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• pp.467-476
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• 2018

The seismic vulnerability of skewed bridges had been observed in many past earthquakes. Researchers have found that the in-plane rotation of the girders was one of the main reasons for the vulnerability of these types of bridges. To date, not many experimental works have been done on this topic, especially those including pounding between adjacent structures. In this study, shake table tests were performed on a bridge-abutment system consisting of a straight, $30^{\circ}$, and $45^{\circ}$ bridge with and without considering pounding. Skewed bridges with the same fundamental frequency and those having the same girder mass as the straight bridge were studied. Under the loadings considered, skewed bridges with the same frequency as the straight tend to have smaller responses than those with the same mass. The average maximum bending moment developed in the piers of the $30^{\circ}$ bridge with the same mass as that of the straight when pounding was not considered was 1.6 times larger than when the frequencies were the same. It was also found that the NZTA recommendations for the seat lengths of skewed bridges could severely underestimate the relative displacements of these types of bridges in the transverse direction, especially when pounding occurs. In the worst case, the average transverse displacement of the $45^{\circ}$ bridge was about 2.6 times the longitudinal displacement of the straight, which was greatly over the limit suggested by the NZTA of 1.25 times.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권3호
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• pp.419-426
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• 2017

Recently, the transportation of dangerous explosive goods is increasing, which makes vehicle blasting accidents a potential threat for the safety of bridge structures. In addition, blasting accidents happen more easily when earthquake occurs. Excessive dynamic response of bridges under extreme loads may cause local member damage, serviceability issues, or even failure of the whole structure. In this paper, a new explosion-proof and aseismic system is proposed including cable support damping bearing and steel-fiber reinforced concrete based on the existing researches. Then, considering one 40m-span simply supported concrete T-bridge as the prototype, through scale model test and numerical simulation, the dynamic response of the bridge under three conditions including only earthquake, only blast load and the combination of the two extreme loads is obtained and the applicability of this explosion-proof and aseismic system is explored. Results of the study show that this explosion-proof and aseismic system has good adaptability to seism and blast load at different level. The reducing vibration isolation efficiency of cable support damping bearing is pretty high. Increasing cables does not affect the good shock-absorption performance of the original bearing. The new system is good at shock absorption and displacement limitation. It works well in reducing the vertical dynamic response of beam body, and could limit the relative displacement between main girder and capping beam in different orientation so as to solve the problem of beam falling. The study also shows that the enhancement of steel fibers in concrete could significantly improve the blast resistance of main beam. Results of this paper can be used in the process of antiknock design, and provide strong theoretical basis for comprehensive protection and support of girder bridges.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제24권2호
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• pp.73-81
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• 2012

Purpose: The aim of the present study was to measure the standing balance symmetry of stroke patients using a force-plate with computer system, and to investigate the correlation between the standing balance symmetry and that of the walking function in stroke patients. Methods: 48 patients with stroke (34 men, 14 women, $56.8{\pm}11.72$ years old) participated in this study. Static standing balance was evaluated by the weight distribution on the affected and the nonaffected lower limbs, sway path, sway velocity, and sway frequency, which reflected the characteristic of body sway in quiet standing. Dynamic standing balance was evaluated by anteroposterior and mediolateral sway angle, which revealed the limit of stability during voluntary weight displacement. Symmetry index of static standing balance, (SI-SSB) calculated by the ratio of the affected weight distribution for the nonaffected weight distribution, and symmetric index of dynamic standing balance (SI-SDB) by the ratio of the affected sway angle for the nonaffected sway angle. Functional balance assessed by a Berg balance scale (BBS), and the functional walking by 10m walking velocity, as well as the modified motor assessment scale (mMAS). Results: Static balance scales and SI-SSB was the only correlation with BBS (p<0.05). Dynamic balance scales and SI-DSB, not only was correlated with BBS, but also with 10m walking velocity and mMAS (p<0.01). Additionally, there was a significant difference between SI-SSB and that of SI-DSB (p<0.01). Conclusion: The balance and the walking function relate to real life in the stroke showed strong relationships with the dynamic standing balance symmetry in the frontal plane and the ability of anterior voluntary weight displacement in sagittal plane.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.299-311
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• 2003

점진적 소성화를 고려한 공간뼈대구조의 극한강도를 평가하기 위한 비선형 유한요소 해석법을 제시한다. 유한한 회전각의 2차항 까지 고려된 개선된 변위장을 도입하여 결과적으로 축력뿐만 아니라 휨모멘트 그리고 비틂모멘트에 의한 비선형 효과를 모두 고려한다. 탄-소성 해석을 위하여 소성힌지 개념을 도입하고 비선형 해석방법으로 하중 및 변위증분법을 이용한다. 잔류응력 분포에 의거한 초기항복함수를 정의하고 축력뿐만 아니라 모멘트의 함수로 표현되는 소성영역함수를 사용하여 flow rule과 normality condition을 적용하여 탄-소성 강도매트릭스를 도출한다. 계산시간이 빠른 기존의 소성힌지 해석기법을 사용하는 동시에 소성영역의 진전효과를 효율적으로 나타내었다. 요소의 소성화 진행정도를 나타내는 파라미터를 도입하고 여러 가지 강도감소모델을 사용하여 극한해석을 수행하여 그 결과를 소성영역해석, 쉘요소를 이용한 정밀해석 그리고 실험결과와 비교하였다.