• 한국지반공학회논문집
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• 제32권11호
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• pp.31-42
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• 2016

지진에 대한 사면안정 해석은 지진에 의한 관성력을 정적하중으로 고려하는 유사정적해석을 널리 사용하고 있다. 사면과 같은 지반 구조물은 지반정수의 불확실성이 포함되어 있어 확률론적 해석을 이용하여 지반정수의 불확실성을 고려해야 한다. 본 연구에서는 지반의 불확실성을 고려한 확률론적 사면안정해석을 수행하였으며, 구조물이 임의 수준의 지반 운동을 받을 때 파괴상태에 도달하는 확률을 그래프로 나타낸 취약도 곡선을 작성하였다. 유사정적해석으로 확률론적 사면안정해석을 수행하기 위해 Monte Carlo Simulation(MCS)을 시행하였다. MCS의 소요 시간을 단축하기 위하여 인공신경망 기반의 응답면 기법을 이용해 파괴확률을 산출하여 수평지진계수별 취약도 곡선을 작성하는 방법을 제시하였다. 인공신경망을 이용하여 작성한 취약도 곡선을 MCS의 결과와 비교해 본 결과 상당한 시간 절약에 비해 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.251-267
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• 1991

평면 골조 구조물로 이상화된 Web frame의 최종강도를 합리적으로 추정하기 위해 기존의 탄성해석 방법 대신에 구조물의 소성붕괴를 최종상태로 가정하여 구조해석을 수행하는 소성 해석 방법으로 선형 계획법과 Compact procedure를 정식화 하였고, 그 결과를 탄소성 해석과 비교하여 Web frame의 안전성 평가에 있어서 소성강도 해석 방법의 유용성을 검토하였다. 또한 구조해석에 사용되는 변수들의 확률적 특성을 고려하여 구조물의 안전성 평가를 하는 신뢰성 해석을 위해 소성붕괴 해석에서 얻어지는 구조물이 소성 파괴모드를 신뢰성 모델로서 사용 하였으나, 선체와 같이 과잉 구속되어 있는 부정정 구조물이 갖는 다수의 파괴모드 문제를 처리 하기 위해 기본 파괴모드 해석 방법과 자동 파괴모드 해석 방법을 이용하였고, 얻어진 파괴 모드로 부터 Web frame의 파괴확률을 계산하여 구조물의 안전성 평가에 있어서 확정론적인(deterministic)방법과 확률론적인(probabilistic)방법을 비교 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.325-331
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• 2016

본 연구에서는 홍수 시 부유물의 충돌하중을 고려하여 교량의 홍수 취약도 곡선을 도출하였다. 자연재해에 의해 불가피하게 발생하는 사회기반시설물의 손상 또는 기능 손실은 심각한 인명피해 뿐만 아니라 국가적으로 사회적, 경제적 손실을 불러올 수 있다. 따라서 국가주요시설물을 재난으로부터 효과적으로 유지관리하기 위해 취약도 곡선은 중요한 도구로 사용되고 있다. 특히 한국은 산지 지형이 많이 형성되어 있고 하절기에 강수량의 2/3이상이 집중되어, 홍수 피해 가능성이 매우 높다. 홍수 시 교량 파괴의 주원인으로는 부유물의 충돌과 하상세굴이 있는데, 부유물의 충돌은 여러 가지 불확실성으로 인하여 상대적으로 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 FERUM-ABAQUS 기반의 취약도 해석 시스템을 도입하여, 홍수시 부유물의 충돌에 대한 교량의 취약성을 평가하였다. 교량의 취약도 해석을 효과적으로 수행하기 위하여 한계상태함수, 손상도 지수, 확률변수, 유한요소모델, 취약도 해석 소프트웨어 시스템을 주로 고려하였으며, 가속도 및 변위 응답해석을 통하여 모델 상태를 확인하였다. 다음으로는 홍수 시 부유물 충돌에 발생 가능한 다양한 파라미터를 기반으로 교량의 취약도 곡선을 성공적으로 도출하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권4호
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• pp.373-385
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• 2019

This paper presents a useful in-plane structural analysis of low-rise blind-bolted composite frames with semi-rigid joints. Analytical models were used to predict the moment-rotation relationship of the composite beam-to-column flush endplate joints that produced accurate and reliable results. The comparisons of the analytical model with test results in terms of the moment-rotation response verified the robustness and reliability of the model. Abaqus software was adopted to conduct frame analysis considering the material and geometrical non-linearities. The flexural behaviour of the composite frames was studied by applying the lateral loads incorporating wind and earthquake actions according to the Australian standards. A wide variety of frames with a varied number of bays and storeys was analysed to determine the bending moment envelopes under different load combinations. The design models were finalized that met the strength and serviceability limit state criteria. The results from the frame analysis suggest that among lateral loads, wind loads are more critical in Australia as compared to the earthquake loads. However, gravity loads alone govern the design as maximum sagging and hogging moments in the frames are produced as a result of the load combination with dead and live loads alone. This study provides a preliminary analysis and general understanding of the behaviour of low rise, semi-continuous frames subjected to lateral load characteristics of wind and earthquake conditions in Australia that can be applied in engineering practice.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.17-26
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• 2021

일반적으로 각종 구조물 등의 침하 또는 안정성 검토 등에 사용하는 지반조사 및 결과분석은 사질토와 점성토에 따라 다르며, 세립토의 경우 주로 흙의 컨시스턴시를 이용하여 지반의 물리적 특성과 흙 분류, 공학적 거동을 평가하고 있다. 가장 일반적으로 액성한계를 분석하는 방법은 Casagrande로 비교적 간단하게 액성한계를 구할 수 있으나 사질토를 함유한 중간적인 성질을 가지는 흙에 적용하기에는 많은 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 점토의 액·소성한계를 가지고 압축지수를 추정할 때 세립분 함유율에 따라 액성한계치를 수정하는 방안을 제안하고자 한다. 이를 위해 사질토를 함유한 중간토의 특성을 고려하여 양산, 광양, 부산지역의 점토와 사질토를 혼합한 중간토를 제작하여 컨시스턴시 한계시험을 수행하였으며, 컨시스턴시 보정 제안식을 활용하여 적용성 평가를 하였다. 중간토는 점토와 사질토의 혼합시료로써 중간토 제작을 위해 세립토 함유율(F_c)을 50%, 75%, 100%를 적용하였다. 중간토는 자연 상태의 점토 특성을 재현하기 위해 벤토나이트를 일정 비율로 혼합하여 시료를 성형 한 다음 물리적 특성 시험 및 컨시스턴시 시험을 수행하였으며, 기존 연구에서 제안된 컨시스턴시 보정식과 실험에 의한 컨시스턴시 결과치를 비교·분석하였다. 또한, 현장에서 채취한 시료의 컨시스턴시와 보정 제안식에 의해 수정된 컨시스턴시를 비교·분석하고, 보정된 컨시스턴시 값을 적용하여 사질토가 함유된 중간토의 압축지수 등 공학적 특성을 비교·분석함으로써 제안식의 적용성을 평가하였다.

• 대한화학회지
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• 제63권4호
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• pp.280-288
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• 2019

본 연구는 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해 수준과 실태를 조사하여 과학 탐구 지도에 대한 시사점을 도출하는데 목적이 있다. D광역시 초등교사 42명을 대상으로 과학적 탐구에 관한 관점(Views About Scientific Inquiry)설문지를 사용하여 설문조사를 실시했다. 응답한 결과를 분석 준거에 따라 초등교사의 8가지 과학적 탐구에 관한 이해 수준을 3단계(전문가적, 과도기적, 초보자적)로 구분하여 과학적 탐구의 이해 실태를 조사하였다. 그리고 연구대상의 특성이 과학적 탐구 수준에 영향을 미치는지 분석했다. 그 결과 과학적 탐구의 8가지 특성 중 '탐구 방법은 의문 해결에 적합해야 한다'와 '탐구 결론은 반드시 수집된 자료와 일치해야 한다'는 2가지 특성에서 전문가적 수준 비율이 높게 나타났다. 나머지 관점에서는 대부분의 초등교사가 과도기와 초보자적 수준으로 나타났고 전문가적 수준은 상대적으로 매우 적었다. 이는 현장에서 탐구에 대해 가르치고 있는 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해가 제한적이라는 것을 시사하고 있다. 그리고 연구대상의 경력, 과학관련 연수이수 여부는 과학적 탐구에 관한 이해에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 학생을 지도한 경험과 현재까지 개설된 과학관련 연수들이 과학적 탐구에 관한 이해를 높이는데 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 시사하고 있다. 따라서 과학 탐구 지도를 위해 초등교사의 과학적 탐구에 관한 이해를 증진시킬 필요가 있고 이를 위한 기존의 교사 교육 방식과 다른 형태의 방안이 마련될 필요가 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.47-53
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• 2022

콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.217-225
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• 2010

현재 국내에서 이루어지는 대부분의 강교량 설계는 종전의 결정론적인 안전율을 사용하는 허용응력설계법에 기초하고 있다. 그러나 국제적인 경향은 확률, 통계 및 신뢰성공학의 개념에 기반을 둔 합리적이며 경제적인 설계가 가능한 한계상태설계법이 설계법의 표준으로서 보편화되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 강교량 설계기술의 국제적 경쟁력 확보를 위해 국내 환경여건과 지역적 특성이 고려된 강교량의 하중저항계수설계법 제정을 위한 기초연구의 일환으로, 특히 사용빈도가 상대적으로 높은 폐단면 강박스거더교에 대하여 AASHTO-LRFD 규정을 적용한 시험설계를 수행하였다. 다양한 단면변화에 따른 시험설계로부터 폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계시 고려해야 하는 제반문제에 대하여 고찰하였으며, 계산의 효율성 확보와 오류방지를 위하여 Excel-기반 설계검토 프로그램을 개발하여 시험설계에 적용하였다. 또한 LRFD 설계 단면의 신뢰성해석을 통하여 대상교량의 정량적인 안전도수준을 평가하고 실제 적용된 목표 신뢰도지수가 만족되는지를 확인함으로써 이 연구에서 적용된 절차와 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.55-62
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• 2005

기초지반의 거동은 선형탄성이 아니며, 완전소성상태도 아닌 비선형 응력-변형률의 거동을 보이며, 지반 물성은 하중조건 및 상태에 따라 상이한 값을 나타내게 된다. 기존 기초 지지력 산정방법의 대부분은 기초지반 특성치의 대표값을 적용하고 있어, 응력상태에 따른 지반특성의 변화를 고려하지 못하고 있다. 본 연구에서는 상재하중을 받는 얕은 기초를 대상으로 지반의 상태의존적 변화특성을 고려하며 현장시험결과인 콘지지력값들 적용할 수 있는 얕은 기초의 지지력 산정에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 상태의존적 응력-변형률 거동 모델을 적용한 비선형 유한요소해석과 콘지지력해석을 수행하였으며, 이를 토대로 콘지지력의 함수로 표시되는 얕은 기초의 지지력 산정방법을 제안하였다. 보다 일반화된 결과를 도출하기 위해 다양한 범위의 상대밀도, 기초의 근입심도 및 크기 등을 고려하여 유한요소해석을 수행하였으며, 이를 통해 얻어진 하중-침하량 곡선을 토대로 콘지지력 값으로 정규화된 얕은 기초의 지지력값은 도출하였다. 상재하중이 적용된 지반에서 기초의 근입심도에 따른 정규화 극한 지지력의 차이는 비교적 작은 것으로 나타났으나, 상대밀도에 의한 차이는 큰 것으로 나타났으며, 상대밀도가 증가할수록 얕은 기초의 정규화 지지력은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.747-754
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• 2021

연구목적: 곡선 교량은 기하하적 특성으로 직선교량에 비해 복잡한 거동을 보이기 때문에 지진 안전성 평가가 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 곡선 거더를 갖는 교량의 강재 재료 특성의 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구방법: I형 곡선 거더를 갖는 교량의 유한요소 모델을 구축하였으며 선행연구에서 제시된 강재 특성의 통계적 매개변수를 이용하였다. 라틴 하이퍼큐브 기법을 이용하여 100개의 강재 재료 모델을 샘플링하였다. 경주지진의 지반가속도를 0.2g, 0.5g, 0.8g, 1.2g, 1.5g로 scale을 변화시켜 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 곡선거더의 지진 취약도 평가결과 한계상태가 190MPa일 때 0.03g 파괴가 시작되었으며 한계상태가 315MPa일 때 0.11g를 초과하면서 파괴가 시작되는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서는 재료 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였으며 추후 연구에서는 지진파의 불확실성과 재료의 불확실성을 동시에 고려한 지진 취약도 분석이 필요할 것으로 판단된다.