• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.123-134
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• 2017

풍력발전 타워용 종방향 보강 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법(GMNIA)으로 극한압축강도 해석을 수행하였다. 보강 쉘의 반경 대 두께비, 초기변형 형상 및 진폭, 종방향보강재의 면적 및 간격 등의 주요 설계 파라미터가 압축력을 받는 보강 쉘의 극한강도에 미치는 영향을 분석하였으며, DNV 설계기준에 의한 설계좌굴강도와 유한요소해석으로 구한 극한압축강도를 비교하였다. 기하학적 초기결함의 형상은 선형 좌굴해석으로부터 구한 좌굴모드 및 제작 과정에서 용접으로 발생하는 딤플 변형을 고려하였다. 해석 대상 보강 쉘의 반경 대 두께비는 50~200이며, 종방향보강재는 횡비틀림좌굴과 국부좌굴이 발생하지 않도록 DNV 설계기준에 따라 두께와 돌출폭을 결정하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.69-76
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• 2006

콘크리트 충전 강관(Concrete Filled Steel Tube : CFT) 기둥은 내력 및 변형능력 등 구조적 성능이 뛰어남에도 불구하고 강관내부에 충전한 콘크리트의 재료분리저항성 및 유동성이 확보되는 고품질의 콘크리트가 요구되며, 또한, 다이어프램 하부의 충전 확인이 어렵다는 문제점을 안고 있다. 따라서 CFT기둥의 장점인 내력 및 시공성을 살리고, 현장 충전 공법에서의 단점을 극복하기 위하여 CFT부재의 PC화가 연구되어 왔다. 그러나 CFT부재의 PC화는 고중량물이기 때문에 운반과 양중능력의 확보 등 다른 문제를 낳게된다. 본 연구에서는 현장타설 CFT기둥의 단점과 공장생산 CFT기둥의 단점을 보완하기 위하여 새로운 형태인 중공 CFT 구조를 제안하고 중심축하중 하의 이력특성에 대한 기본적인 연구를 수행하였다. 이를 위하여 설정된 주된 실험변수는 CFT기둥의 충전율과 충전재의 강도이며, 특히 충전율은 0%, 30%, 50%, 80%, 100%를 설정하였다. 얻어진 결과는 기본적으로 항복강도레벨에 이르기까지 선형적인 거동을 나타내고 있으며, 내부 충전율이 증가함에 따라 강도, 강성 및 변형능력이 크게 나타나고 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.469-485
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• 2016

심부 터널 주변 암반의 파괴는 불연속면의 영향을 크게 받는 천부 터널 주변과 다르게 응력의 크기와 방향이 지배한다. 응력 지배 파괴의 양상은 응력 조건, 암석의 특성에 따라 연성과 취성으로 구분할 수 있으며 파석, 판상 파괴, 암석 파열 현상의 결과로 나타나는 V-형 홈 형태 취성 파괴 영역의 범위와 깊이는 심부 터널의 굴착과 보강 설계의 주요 인자이므로 이를 파악하는 것은 중요하다. 취성 파괴의 특성은 응력 조건에 따라 점착력 상실과 마찰력 전이로 구성된다는 점과 진행성 파괴라는 점이다. 본 연구는 이중 선형 절단 파괴 포락선과 탄성-탄소성 연계 해석과 점진적 탄소성 영역 확대라는 해석 절차와 방법을 도입하여 터널 주변 취성 암반의 파괴를 합리적으로 모사할 수 있는 3차원 수치 모델을 구현하였다. 이 수치 모델이 예상한 취성 파괴 영역의 깊이는 기존 사례 연구를 통한 경험식의 결과와 부합되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.375-382
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• 2006

Characterization tests (load vs. displacement curve) are conducted for the springs of Zirconium alloy spacer grids for an advanced LWR fuel assembly. Twofold testing is employed: strap-based and assembly-based tests. The assembly-based test satisfies the in situ boundary conditions of the spring within the grid assembly. The aim of the characterization test via the aforementioned two methods is to establish an appropriate assembly-based test method that fulfills the actual boundary conditions. A characterization test under the spacer grid assembly boundary condition is also conducted to investigate the actual behavior of the spring in the core. The stiffness of the characteristic curve is smaller than that of the strap-wised boundary condition. This phenomenon may cause the strap slit condition. A spacer grid consists of horizontal and vertical straps. The strap slit positions are differentiated from each other. They affords examination of the variation of the external load distribution in the grid spring. Localized legions of high stress and their values are analyzed, as they may be affected by the spring shape. Through a comparison of the results of the test and FE analysis, it is concluded that the present assembly-based analysis model and procedure are reasonably well conducted and can be used for spring characterization in the core. Guidelines for improving the mechanical integrity of the spring are also discussed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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• pp.533-538
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• 2003

It has been shown that ion implantation produces remarkable improvements in surface-sensitive physical and chemical properties as well as other mechanical properties, in polymers. In this study, ion implantation was performed onto polymer, PC(polycarbonate), in order to investigate surface hydrophilic property through contact angle measurement using distilled water. PC was irradiated with N, Ar, Xe ions at the irradiation energy of $20\;{\sim}\;50keV$ and the dose range of $5{\times}10^{15},\;1{\times}10^{16},\;7{\times}10^{16}\;ions/cm^2$. The contact angle of water has been reduced with increasing fluence and ion mass but increased with increasing implanted energy. The changes of chemical and structural property are discussed in view of infrared spectroscopy and FT-IR, XPS, which shows increasing C-O bonding and C-C bonding. The root mean square of surface roughness examined by means of AFM changed smoothly from 0.387nm to 0.207nm and the change of wettability was discussed with respect to elastic and inelastic collisions obtained as results of TRIM simulation. It was found that wettability of the modified PC surface was affected on change of functional group and nuclear stopping or linear energy transfer(LET, energy deposited per unit track length per ion) that causes chain scission by displacing atom from polymer chains, but was not greatly dependant on surface morphology.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.77-92
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• 2009

본 연구에서는 압밀이 진행중인 싱가포르 지역 연약지반에서 말뚝-그라우팅 슬라브 공법이 적용된 흙 막이 굴착 시 합리적인 말뚝의 인장력 산정을 위한 수치해석 연구를 수행하였다. 선형탄성/Mohr-Coulomb소성 모델을 적용한 2차원 수치해석을 통해 굴착 중 말뚝-그라우팅 슬라브 공법에 의한 보강효과를 살펴보았고 다양한 지반 변수에 대한 매개 변수 해석을 수행하여 말뚝 인장력의 산정과 관련하여 핵심적인 영향 인자를 파악하였다. 이를 바탕으로 해성점토 지반의 압밀 상태를 고려하기 위하여 수정 Cam-Clay 모델을 통해 현장의 비배수 전단강도 분포로부터 현장의 유효응력상태를 역으로 추정하였으며 실내 시험 분석을 통해 추정된 핵심 영향 인자의 범위를 산정하여 합리적으로 말뚝의 인장력을 산정하고자 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.484-492
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• 2023

본 연구에서는 전기화학적 염화물 추출(ECE) 완료된 RC 보의 구조적 거동을 기존에 주로 사용되었던 부착 강도 측정이 아닌 3점 재하 시험을 통해 분석했다. 그 결과, ECE 처리에 의해 콘크리트 보의 휨 강성은 저하되었으나, 최대하중 측면에서 강도는 향상되는 것으로 나타났다. 또한, ECE에 의해 인장 변형률이 증가하여 인장 균열에 대한 저항성은 향상되었으며, 관성 모멘트 감소율은 감소하였다. 이러한 구조적 거동 측면의 이점에도 불구하고 연성 및 휨 강성은 저하되었다. 콘크리트보의 휨 강성은 선형 탄성 범위에서 유효 단면적의 손실로 인해 감소됐고, 실제로 인장변형에 의해 파손된 상태에서 단면 2차 모멘트는 약 70 %의 손실되었다. 그러나 이러한 단면 손실에 의한 관성 모멘트 감소율은 ECE에 의해 더 낮아졌는데, 이는 균열에 대한 저항성이 증가되는 반면, 변형량이 증가되어 사용성 측면에서의 위험성은 더 증가됨을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3794-3801
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• 2010

이 연구는 임상적으로 많이 쓰이는 3종의 조직양화제(Coe-comfort, GC Soft-Liner, Visco-Gel)의 시간에 따른 체적 안정성을 비교하였다. 시편은 10mm의 반경으로 두께를 1.5mm, 3.0mm로 각각 제작하여 두께에 따른 차이를 비교하였다. 체적의 변화는 시편 제작 후 1시간 (baseline), 12시간, 24시간, 36시간, 3일, 7일에 측정하였다. SAS 6.04 통계 package program을 이용하여 ANOVA분석하였다. 실험한 조직양화제에서는 점탄성을 상실하여 조직양화제를 교체하거나 기공 과정을 하기에 적합한 시간은 변형이 적은 혼합 후 36시간~3일이었다. Tissue conditioner의 종류에 따라 시간의 경과에 따른 탄성 변화량에는 유의할 만한 차이가 있었다(p<0.05). 조직양화제 1.5mm, 3.0mm 두께에 의해 체적안정성에 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 자체의 이상적인 탄성 변형과 복원력만을 비교 하였을 때를 보면, Visco-Gel 3.0mm군에서 가장 안정적인 체적안정성을 보였다. 또한, 조직 양화제는 재료 간의 체적 안정성에 다양한 범위가 있어 기능인상에 적합한 것을 선택을 하는 것이 중요하다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제21권4호
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• pp.269-280
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• 2009

The drop formation dynamics of a shear thinning, elastic, yield stress ($\tau_o$) fluid (Carbopol 980 (poly(acrylic acid)) dispersions) in silicone oil has been investigated in a flow-focusing microfluidic channel. The rheological character of each solution investigated varied from Netwonian-like through to highly non-Newtonian and was varied by changing the degree of neutralization along the poly (acrylic acid) backbone. We have observed that the drop size of these non-Newtonian fluids (regardless of the degree of neutralisation) showed bimodal behaviour. At first we observed increases in drop size with increasing viscosity ratio (viscosity ratio=viscosity of dispersed phase (DP)/viscosity of continuous phase (CP)) at low flowrates of the continuous phases, and thereafter, decreasing drop sizes as the flow rate of the CP increases past a critical value. Only at the onset of pinching and during the high extensional deformation during pinch-off of a drop are any differences in the non-Newtonian characteristics of these fluids, that is extents of shear thinning, elasticity and yield stress ($\tau_o$), apparent. Changes in these break-off dynamics resulted in the observed differences in the number and size distribution of secondary drops during pinch-off for both fluid classes, Newtonian-like and non-Newtonian fluids. In the case of the Newtonian-like drops, a secondary drop was generated by the onset of necking and breakup at both ends of the filament, akin to end-pinching behavior. This pinch-off behavior was observed to be unaffected by changes in viscosity ratio, over the range explored. Meanwhile, in the case of the non-Newtonian solutions, discrete differences in behaviour were observed, believed to be attributable to each of the non-Newtonian properties of shear thinning, elasticity and yield stress. The presence of a yield stress ($\tau_o$), when coupled with slow flow rates or low viscosities of the CP, reduced the drop size compared to the Newtonian-like Carbopol dispersions of much lower viscosity. The presence of shear thinning resulted in a rapid necking event post onset, a decrease in primary droplet size and, in some cases, an increase in the rate of drop production. The presence of elasticity during the extensional flow imposed by the necking event allowed for the extended maintenance of the filament, as observed previously for dilute solutions of linear polymers during drop break-up.

• 한국음향학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-271
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• 2016

지반에 인입된 파일에 대한 거동 해석은 지반의 비선형 거동 특성으로 인해 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법을 주로 이용한다. 그러나 수치 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 파일의 제원과 지반 물성치가 확정되지 않은 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 한계를 갖는다. 반면, 지반을 선형화한 이론해석의 경우 수치 해석에 비해 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용할 것이다. 본 연구에서 대상으로 하는 풍력발전기의 경우, 초기 설계 단계에서 풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 동적 거동 해석이 요구되며, 이 때 지반에 인입된 풍력터빈의 지지구조는 탄성경계조건으로 단순화하여 동적 거동 해석에 반영할 수 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력터빈 지지구조의 선단부 탄성 계수를 도출하고자 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성범위 이내에 있다고 단순화하여 지반에 인입된 파일을 탄성지지된 보로 모델링하였다. 탄성지지보 모델을 이용해 파일 선단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 이로부터 영향계수를 도출하였다. 풍력터빈의 지지구조에 대한 해석 예로써, 모노파일과 석션파일에 대해 파일 선단의 영향계수를 구하고, 이를 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 검증하였다. 또한 이 두 파일의 깊이에 따른 변형 및 선단부의 스프링 상수를 비교하여 지지구조의 강성 측면에서 모노파일과 석션파일의 특성을 살펴보았다.