• 제목/요약/키워드: Maximum Stiffness

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말뚝-지반-구조물의 동섬 상호작용 연구 (A Study on Dynamic Pile-Soil-Structure Interactions)

  • 이인모;이관호;김용진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권1호
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    • pp.41-52
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    • 1991
  • 본 연구에서는 말뚝 기초로 지지된 상부 구조물의 동적 해석을 하였다. 구조물 해석에는 반무한체 방법을 이용하였으며, 이 방법의 입력자료가 되는 임퍼 던스 함수를 구하는 방법과 각 방법으로 구한 상부구조물의 거동을 상호 비교해 보았다. 먼저 단말뚝에 대한 임피던스 함수를 Equivalent Cantilever 방법, Novak이 제안한 방법, Gazetas가 제안한 방법, Kuhlemeyer가 제안한 방법으로 구하였으며, 군 효과는 Novak에 의 해 제안된 방법, 군 효과 비(Group Efficiency Ratio, GER), Poulos가 제안한 정적영향계수를 이용한 방법, Kaynia 8E Kausel이 제안한 동적영향계수를 이용한 방법 등을 이용하였으며, 구조물의 상부 변위, 저 면에서의 전단력과 휨모우먼트에 대한 상호 비교를 하였다. 본 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 각 방법으로 구한 강성과 감쇠 값은 그 차이가 상당히 크게 나타났으며, Novak이 제안한 방법이 가장 작고, Kuhlemeyer가 제안한 방법이 가장 크게 나타났다. 또한,각 방법에 의한 군효과를 비교, 분석해 본 결과 강성효과는 비교적 유사한 결과를 보이나, 감쇠의 경우 군효과의 차이가 큼을 알 수 있었다. 2.말뚝의 설치로 인해 상부변위는 200A이상 감소하였으며,반면에 말뚝 설치로 인한 강성 증가 효과로 인해 저면에서의 전단력과 휭모우먼트는 크게는 2배 이상 커짐을 알 수 있으며, 공명 현상을 일으키는 frequency가 약 2배 이상 증가함을 알 수 있다. 3. 말뚝 시스템의 강성과 감쇠의 산정시 주파수 종속값과 독립간을 사용한 차이로 인한 상부변 위,저 면에서의 전단력,횝모우먼트의 변화는 비교적 적은 것으로 나타났다. 4. 지진가속도가 커짐에 따라 말뚝의 설치에 의한 상부변위 감소 효과가 더욱 커짐을 알 수 있다.

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폭발하중을 받는 콘크리트 벽체 구조물의 보강 성능에 대한 해석적 분석 (Analytical Evaluations of the Retrofit Performances of Concrete Wall Structures Subjected to Blast Load)

  • 김호진;남진원;김성배;김장호;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.241-250
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    • 2007
  • 폭발하중을 받는 콘크리트 구조물을 섬유 복합재 등의 보강 재료를 사용하여 보강하는 경우에는 강성 증가와 함께 적절한 연성을 확보할 수 있어야 한다. 그러나, 폭발하중을 받는 구조물의 설계 및 해석에 일반적으로 사용되는 기존의 근사적이며 단순화 모델은 보강 재료에 대한 효과를 정확히 반영할 수 없을 뿐 아니라 해석 결과의 정확성 및 신뢰성에 문제가 제기되어왔다. 또한, 동적 하중에 대한 콘크리트와 철근의 응답은 정적 하중에 대한 응답과 상이하기 때문에 기존의 정적, 준정적하에서 정의된 재료물성값들을 폭발하중에 대한 응답 계산에 사용하는 것은 부적절하다. 따라서, 본 연구에서는 명시적(explicit) 해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 매우 빠른 재하속도를 갖는 폭발하중에 대하여 강도 증진 및 변형률 속도 효과가 반영된 재료 모델을 포함하고 있는 정밀 HFPB(high fidelity physics based) 유한요소해석 기법을 제시하였다. 제시된 해석적 기법을 통하여 탄소섬유 복합재와 유리섬유 복합재를 사용하여 보강된 콘크리트 벽체의 폭발하중에 대한 거동을 해석하였으며, 이를 보강하지 않은 벽체의 해석 결과와 비교함으로써 보강 성능 분석을 실시하였다. 해석 결과 보강에 따른 최대 처짐이 약 $26{\sim}28%$ 감소하는 보강 성능을 확인하였으며, 제안된 해석 기법이 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

종이 의상에 관한 연구 - 수제지를 중심으로 - (A Study on the Paper Clothing -on the basis of handmade paper-)

  • 이주실;김정혜
    • 복식
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    • 제44권
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    • pp.181-199
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    • 1999
  • The industry of modern clothing has deviated from the overflow of commercialism and the standardization and nowadays is going toward pursuing art, creativity, and high added value. This trend brings the return of the natural materials from the synthetic textiles and increases the value of old and handmade fabrics. Finally, the handmade-paper, which is a natural material, comes to be reconsidered as a new material for the clothing. Therefore, as the natural materials and the manufacture of handmade clothing are rising again, the qualitative improvement and globalization of clothing industry should be first realized through the developments of creative and various clothing materials and new expressing techniques. The above investigation and study have been synthesized and analyzed as follows: First, through the study on the origin of the paper clothing, its historical background and the process of its development, we've learned these two facts following : the paper clothing of the East in the past mostly had practiced meanings. On the other hand, in the West it had meanings which were raised the artist's emotions and beauty-consciousness to the artistic level by the various kinds of expressing methods. Second, handmade-paper was manufactured by the embedding method, which mixed mulberry pulp, gauze, corn, hair, sisal, silk and so on. It was found that handmade-paper had the affluent and proper texture as the clothing material and was be able to control the clarity through the variation of thickness. It was also confirmed that the creative and original texture with hand-worked molding beauty was obtained by the use of handmade-paper. Third, when the handmade-paper is used, the molding beauty of plane, relievo, and solid can be freely pursued, and various and effective molding conformation can be constructed by the effect of superposition and repetition. Also, because the maximum discretion from the various optional manufacturing methods is allowed, the molding beauty can be maximized when the clothes are manufactured with handmade-paper. Fourth, the gauze with strong drape was combined to overcome the stiffness and the tearing of the paper. As a result, the durability and the wearability of the paper were strengthened and thus the thus the applications as the clothing material were enlarged. In conclusion, in order to enhance the value, creativity, practicality, and artistic sense of the design for modern clothing, the clothes made of handmade-paper should be more studied. Moreover, for the generalization of paper clothes, the studies on the development of practical paper with paper with water resistance, post-treatment after dyeing, flexibility, and durability should be done. I really hope that this study will be the motive to provoke the possibility of handmade-paper as new clothing material in not only practical sense but also artistic sense.

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수상 태양광 발전을 위한 플라스틱 부유체 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Plastic Floater for Solar Power Plant on a Body of Water)

  • 정광수;정인준;신동길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.283-290
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    • 2020
  • 본 연구에서는 수상 태양광 발전설비를 위한 부유체 개발에 대하여 연구하였다. 부유체는 단위 모듈로 이루어진 금속재질의 프레임과 상부의 태양광 패널들을 수상에서 부력을 이용하여 지지하는 부품이다. 단위 모듈화된 프레임의 구조와 태양광 패널의 설치 환경을 고려하여 부유체에 작용하는 하중을 산출하였다. 부유체의 형상은 수압과 부력을 고려하여 바깥쪽으로 둥근 형태를 가지도록 하였으며, 유한요소해석을 수행하여 부유체의 세부 형상과 두께를 설계하였다. 설계된 부유체는 선형저밀도폴리에틸렌 플라스틱을 사용하여 회전성형법으로 제작하였다. 부유체의 압축강성을 측정한 결과, 제작된 부유체는 최대하중 322.7 kgf의 4배 이상에서도 붕괴를 일으키지 않고 강성을 유지하는 것으로 나타났다. 부유체의 장기 압축 시험을 수행하기 위하여 중력을 이용한 무게추 방식의 장기 하중 인가 장치를 제작하였다. 부유체에 무게추를 올린 후 7일 간 부유체의 압축량을 측정한 결과, 작은 하중에서도 지속적인 압축 변형이 발생하였다. 그러나 상시 하중 100 kgf 에 대하여 10년 압축량을 예측한 결과 약 4.64 mm 의 작은 변형이 예측되었다. 이와 같이 개발된 부유체는 수상 태양광 발전시스템에 사용이 가능한 것으로 나타났다.

크로스 케이블로 결속된 인터로킹 케이슨 방파제의 파력분산특성 (Dispersion Characteristics of Wave Forces on Interlocking Caisson Breakwaters by Cross Cables)

  • 서지혜;이진학;박우선;원덕희
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.315-323
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    • 2015
  • 이상 기후현상으로 인해 폭풍의 강도가 커지고, 지속시간 또한 길어지고 있어 연안 피해가 점차 대규모화 되고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위하여 기존 방파제에 대한 평가기준과 신설 방파제의 설계기준이 강화되고 있다. 최근 케이슨식 방파제의 구조적 안정성을 향상시키기 위하여 개별 케이슨이 독립적으로 파에 저항하도록 하였던 방파제 케이슨을 서로 인터로킹시키는 방안이 관심을 받고 있다. 이는 각각의 케이슨에 작용하는 힘을 분산시켜 이상파랑이 발생할 경우에도 최대파력이 저감되어 방파제의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이다. 본 연구에서는 케이블을 이용하여 케이슨 상부를 방파제 기준선방향으로 인터로킹시켰을 때의 파력의 분산특성에 대해서 분석하였다. 수치계산의 효율을 위해 지반과 연결 케이블은 선형 스프링으로 모형화하고 케이슨은 강체로 가정한 정적 선형모델을 개발하였다. 수치해석 결과, 입사각이 커질수록 케이블을 통하여 전달되는 파력비가 높아지고, 인터로킹 케이블의 강성이 클수록 전달 파력비가 증대되어 파력분산 효과가 높아지는 특성을 확인할 수 있었다.

유방종괴에 대한 BI-RADS범주를 이용한 횡탄성 초음파와 병리결과 비교분석 (Comparison of Shear Wave Elastography and Pathologic Results Using BI - RADS Category for Breast Mass)

  • 안현;임인철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.217-223
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    • 2018
  • 본 연구는 유방종괴에서 횡탄성 초음파검사(SWE)의 진단 수행도를 알아보고, 조직검사 결과와 SWE에서 얻어지는 강성도와 비교하고자 하였다. 진단적 유방 초음파와 SWE를 2017년 6월부터 2017년 9월까지 유방 초음파 검사 상 종괴가 발견된 환자 157명을 대상으로 하였다. 157명의 병리학적 결과는 양성 92명(나이, $44.54{\pm}11.84$), 악성 65명(나이, $51.55{\pm}10.54$)으로 나타났다. 진단적 유방 초음파의 유방영상보고데이터체계(BI-RADS)에 따른 최종 평가, 조직검사 결과, 정량적 SWE 결과를 구하고 서로 비교하였다. 정량적 SWE 수치와 병리학적 결과에서 진단 특이도는 평균탄성값(Emean)에서 83.70%로 가장 높게 나왔으며, 민감도는 최소탄성값(Emin)에서 89.23%로 가장 높게 나타났다. 정량적 SWE값과 조직검사결과와는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.(p=0.000) 악성병변에서 최적의 절사값(cut-off value)은 민감도, 특이도가 높은 최대탄성값(Emax), 평균탄성값(Emean)에서 66.3 kPa, 63.7 kPa로 나타났으며 이는 다른 SWE 측정 수치들과 비교했을 때 가장 높은 진단 곡선 하 면적(area under the curve; AUC)값을 보였다.(p=0.000) 유방종괴에서 기존의 초음파에서 SWE를 추가적으로 시행하는 것은 진단 특이도를 높이고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있다. 따라서 상기 분석법 및 기기를 이용하여 유방종괴를 분석하는 데에 도움을 받을 수 있게 될 것으로 기대한다.

프리컷 방식을 적용한 기둥-보 공법의 수평전단내력 (Shear Performance of Post and Beam Construction by Pre-Cut Process)

  • 황권환;박주생;박문재
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.1-12
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    • 2007
  • 한국형 목조건축 실현 및 국내산 조림 낙엽송의 유효 이용을 위해 전통목구조에 있어 널리 사용되는 짜맞춤 공법을 응용한 기계 프리컷 방식으로 드리프트 핀 접합한 낙엽송 집성재 기둥-보 곡법에 대해 수평전단내력성능을 평가하였다. 기계 프리컷 가공된 부재로부터 기둥-보 공법으로 이루어진 골조구조체, 골조와 경골목구조 공법을 혼용한 벽구조체에 대해 현행 KS F 2154 기준에 의거하여 수평전단반복시험을 행하여 얻어진 하중-변위로부터 전단 변형과 전단력의 관계를 산출하였다. 무재하식 수평전단 가력에 의해 최대 전단내력을 골조구조체에서 1.9 kN/m, 벽구조체에서 9.7 kN/m, 전단강성계수는 167 kN/rad, 8198 kN/rad로 각각 나타났다. 골조구조체는 벽구조체에 비해 하중 분담률이 20% 정도, 강성에 있어서는 2% 정도로 나타났으며, 전단내력벽의 최대 전단내력은 골조에 비해 상대적으로 변형성능이 낮게 나타났다. 일본건축학회의 벽배율 산정법에 의한 전단내력벽의 벽배율은 1.5로 산출되었다. 전단내력벽의 전단성능 향상을 위해서는 주각부 및 기둥-보, 못과 면재에 대한 차후 검토와 수평전단 가력법에 대한 검토가 필요한 것으로 판단되었다.

지반보강재로서 폐타이어의 활용; (1) 지반보강 효과 (Utilization of Waste Tires as Soil Reinforcement; (1) Soil Reinforcing Effect)

  • 윤여원;최경순;윤길림;김방식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • 본 연구에서는 폐타이어를 활용하여 새롭게 고안한 타이어셀 매트의 모래지반 보강효과를 알아보기 위하여 다양한 조건의 평판재하시험을 수행하였다. 계하시험조건은 셀 간의 연결을 위한 볼트 수, 상대밀도, 복토두께, 보강층수, 타이어셀 매트 폭을 변수로 보강효과를 조사하였다. 재하시험 결과 연결용 볼트의 수는 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 1개의 볼트로 주어진 하중을 충분히 견딜 수 있었다. 보강토의 극한지지력과 무보강토의 극한지지력의 비로 정의되는 지지력비(BCR)는 낮은 밀도에서 최대값을 나타내었다. 또한 극한상태에서의 침하감소효과도 낮은 밀도에서 큰 것으로 나타났다. 복토에 따른 보강효과는 복토두께가 1.0B이내에서 보강효과를 얻을 수 있었으나 그 이상에서는 보강효과가 나타나지 않았다. 보강층의 간격이 재하판폭의 0.4내지 0.5배일 경우 보강효과는 보강층이 2층일 때까지는 보강효과가 있으나 3층 이상에서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 특히 보강층이 1개층일 때 지지력 증가 효과가 크며 2개층으로 증가함에 따라 증가율은 저하되는 것으로 나타났다. 타이어셀 매트폭이 2.0B에서 최대지지력을 보였으나 매트폭의 영향은 타이어셀의 강성이 크기 때문에 미소하였다. 타이어셀 매트의 지반보강효과는 문헌상의 상업용 지오웹과 비교하여 뛰어난 것으로 나타났다.

점용접재(点熔接材)의 피로(疲勞) 특성(特性)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Experimental Study on Fatigue Characteristics of the Single Spot Welded Joint)

  • 서창민;강성수;황남성;조용익
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.214-226
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    • 1992
  • 현재 산업계 각 분야에서 점용접은 사용하지 않는 곳이 거의 없을 정도로 박판구조물의 소재 연결분야에 광범위하게 응용되고 있어 피 공학적 및 공업적 중요성은 증가하고 있지만 이에 대한 피로거동을 연구한 예가 거의 없어 그것에 대한 자료의 축적이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차업계에서 널리 사용되고 있는 복합조직인 고장력강판(High Strength Steel Sheet, HS)과 아연도금강판(Galvanized Steel Sheet, GA)을 선택하여 각 강판간의 점용접(点熔接) 피로특성(疲勞特性)을 규명하였다. 즉 두 종류의 동종(同種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}HS,\;GA{\times}GAB$)와 두 종류의 이종(異種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}GA,\;HS{\times}GAB$)간의 단점(單点) 점용접(点熔接) 시험편(試驗片)을 제작하여 상온하에서 정적 인장시험과 편진(片振) 인장 축하중 피로시험을 실시하여 각 재질간의 정적 인장특성과 피로특성(疲勞特性)을 파괴역학적으로 규명하였다. 위의 실험을 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 동일 조건하에서 두 종류의 동종 및 이종 점용접재를 인장시험한 결과 강성의 차이에도 불구하고 비교적 그 차이가 적었다. 2. 저하중 장수명 영역에서는 피로균열이 너깃근처에서 생성되었지만 고하중 단수명 영역에서는 너깃에서 좀 더 멀리 떨어져 균열이 발생하였다. 3. 최대응력확대계수 Kmax와 각 용접재의 피로수명 $N_f$사이에는 거의 선형적인 관계를 나타내었고 log-log 좌표상에서 좁은 밴드내에 모였다. 이 관계는 다음과 같은 식으로 표현되었다. $Kmax=H{\cdot}{N_f}^{P}$ 여기서 H와 P는 재료상수이다.

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리브플러스 PC슬래브의 수평전단강도 평가 (Evaluation on the Horizontal Shear Strength of Precast Concrete Slab with the Inverted-Rib-Plus)

  • 박금성;이상섭;최윤철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.156-165
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    • 2011
  • 본 연구는 PC와 RC부분이 만나는 접합면에 대한 구조적 거동과 수평 전단강도 평가를 위한 실험적 연구이다. 접합면에서의 수평전단 내력은 접합면의 거칠기나 전단보강근 유무에 따라 결정되어진다. 본 연구에서는 전단 보강근의 형상이 루프형과 래티스형로 구분하고, 보강근 간격 등에 따라 총 4개의 수평전단강도 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 접합면에서 수평전단 강도는 수직방향 변형에 의해 지배됨을 알 수 있었다. 보강근 형상에 따른 비교 결과, 루프형의 실험체가 평균 초기균열하중, 평균 최대하중 및 접합면의 평균 초기강성 측면에서 각각 33.7%, 45.9%와 55.2%정도 큰 것으로 나타났다. 현행의 국내 전단강도 평가식과 비교한 결과, 루프형 전단보강 실험체는 2.32~4.23배, 래티스형 전단보강 실험체는 1.65~3.06배 상회하는 것으로 나타났다. 따라서 접합면의 거동이나 구조설계기준에 의한 내력이 안전측으로 평가되어 현장에 적용하는 데에는 별다른 문제는 없는 것으로 판단된다.