• 제목/요약/키워드: Model Shaping

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3D 프린팅을 이용한 백자수주의 복원 연구 (Restoration of a White Porcelain Pitcher Using 3D Printing)

  • 이해순;위광철
    • 박물관보존과학
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    • 제16권
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    • pp.122-137
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    • 2015
  • 국립중앙박물관 소장 백자수주(덕수5531)는 1915년에 구입한 것으로 전체적으로 운룡문이 투각되어 있고 반파된 상태로 수구부분은 이미 복원된 상태이다. 본 논문은 수작업식 보존처리의 단점을 보완하기 위해 백자수주의 결손부분인 운룡문을 3D 스캐닝과 프린팅을 이용하여 복원하는 방법에 대하여 다루었다. 이에 대한 선행연구로서 이미 상용화된 6종의 출력 재료에 대하여 강도 실험을 실시하고, 수작업용 복원재료인 에폭시퍼티(Quick Wood®)와 에폭시(Araldite AY103+HY956®)의 강도와 비교하였다. 디지털 기술을 이용한 복원형 제작은 수작업보다 적은 시간과 노력으로 더 정확한 형태를 얻을 수 있음을 확인하였으며, 무엇보다도 비접촉식 복원방식이기 때문에 보존처리 과정에서 있을 수 있는 위험요소를 줄일 수 있었다. 특히, 디지털 원형 파일을 기록물로 남기고 이를 부차적인 콘텐츠로 사용할 수 있는 점이 주목할 만하다. 그러나 유물 보존처리 과정에 적용할 디지털 기술의 적용방법, 출력재질에 대한 평가와 적용, 출력물의 정형, 접합 및 표면채색 방법 등은 향후 좀 더 연구해야 할 과제이다.

Bending analysis of nano-Fe2O3 reinforced concrete slabs exposed to temperature fields and supported by viscoelastic foundation

  • Zouaoui R. Harrat;Mohammed Chatbi;Baghdad Krour;Sofiane Amziane;Mohamed Bachir Bouiadjra;Marijana Hadzima-Nyarko;Dorin Radu;Ercan Isik
    • Advances in concrete construction
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    • 제17권2호
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    • pp.111-126
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    • 2024
  • During the clinkering stages of cement production, the chemical composition of fine raw materials such as limestone and clay, which include iron oxide (Fe2O3), silicon dioxide (SiO2) and aluminum oxide (Al2O3), significantly influences the quality of the final product. Specifically, the chemical interaction of Fe2O3 with CaO, SiO2 and Al2O3 during clinkerisation plays a key role in determining the chemical reactivity and overall quality of the final cement, shaping the properties of the concrete produced. As an extension, this study aims to investigate the physical effects of incorporating nanosized Fe2O3 particles as fillers in concrete matrices, and their impact on concrete structures, namely slabs. To accurately model the reinforced concrete (RC) slabs, a refined trigonometric shear deformation theory (RTSDT) is used. Additionally, the stochastic Eshelby's homogenization approach is employed to determine the thermoelastic properties of nano-Fe2O3 infused concrete slabs. To ensure comprehensive coverage in the study, the RC slabs undergo various mechanical loads and are exposed to temperature fields to assess their thermo-mechanical performance. Furthermore, the slabs are assumed to rest on a three-parameter viscoelastic foundation, comprising the Winkler elastic springs, Pasternak shear layer and a damping parameter. The equilibrium governing equations of the system are derived using the principle of virtual work and subsequently solved using Navier's technique. The findings indicate that while ferric oxide nanoparticles enhance the mechanical properties of concrete against mechanical loading, they have less favorable effects on its performance against thermal exposure. However, the viscoelastic foundation contributes to mitigating these effects, improving the concrete's overall performance in both scenarios. These results highlight the trade-offs between mechanical and thermal performance when using Fe2O3 nanoparticles in concrete and underscore the importance of optimizing nanoparticle content and loading conditions to improve the structural performance of concrete structures.

배수구조를 기반으로 한 Clark 모형의 재해석 (Re-Analysis of Clark Model Based on Drainage Structure of Basin)

  • 박상현;김주철;정동국;정관수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.2255-2265
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유역의 배수구조를 설명할 수 있는 폭 함수 기반의 Clark 모형을 제안하였다. 시간-면적곡선으로는 지표면과 하천에 대하여 개별적인 동수역학적 특성을 적용한 재조정된 폭 함수를 이용하였다. 선형저수지 추적의 경우 기존의 Clark 모형과 같이 차분화된 형태가 아니라 해석식을 적용하여 수행하였다. 본 연구에서 고려한 주요한 매개변수들로는 지표면평균이송속도 및 하천평균이송속도와 저류상수를 들 수 있다. 실제 매개변수의 추정 과정에는 전역최적화 기법 중의 하나인 SCE-UA 기법을 적용하였다. 또한 Clark 모형으로부터 유도된 순간단위도의 형상은 원점에 대한 1차모멘트와 면적중심에 대한 2, 3차 모멘트로 구분하여 평가하였다. 관측 수문사상의 통계모멘트들과 본 연구에서 추정된 통계모멘트들의 상관계수는 1차모멘트의 경우 0.995, 2차모멘트는 0.993, 3차모멘트는 0.983로 산정되었다. 평균과 분산에 대해서는 추정값과 관측값이 대체로 일치하는 경향을 보여주었다. 그러나 추정된 3차모멘트에 대한 결과는 다소 과대 평가되는 경향을 나타내었다. 제안된 Clark 모형은 순간단위도의 형상을 평균과 분산만을 고려하여 적용한 방법보다 수문곡선의 왜곡 및 첨두좌표의 모의와 관련된 한계점을 개선하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시한 방법론은 배수경로의 이질성과 동적매개변수들의 영향을 적절하게 반영할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고려한 모멘트들의 변동성은 주로 저류상수의 영향이 크게 나타나고 있으며, 지표면평균이송속도보다는 하천평균이송속도가 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 저류상수와 하천평균이송속도가 Clark 모형으로부터 유도되는 순간단위도의 형상을 결정하는데 지배적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 두 매개변수는 모형의 적용 과정에서 중요하게 고려되어야 할 것으로 판단된다.

GIS를 이용한 접근성의 공간적 패턴 분석: 공간적 접근성 측정방법에 대한 비판적 검토 (A GIS-based Analysis of Spatial Patterns of Individual Accessibility: A Critical Examination of Spatial Accessibility Measures)

  • 김현미
    • 대한지리학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.514-532
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    • 2005
  • 본 연구는 시간지리학 개념을 도입한 새로운 접근성 개념을 통해 공간적 근접성과 단일한 이동 행태를 전제하는 기존의 방법을 비판적으로 검토해보고자 한다. 이를 위해, 미국 Portland Metro 지역의 개인통행자료를 이용해 시공간적 접근성의 공간적 패턴과 근접성의 관계를 비교${\cdot}$분석하였다. 시간지리학의 시공간 프리즘 개념에 기반한 시공간적 접근성은 근접성 외에도 시공간 제약에 따른 다양한 이동성을 고려한 대안적 방법으로 최근 새롭게 주목받고 있다. 기존 방법은 접근성이 도시의 기능 중심성과 유사한 공간패턴을 보일 것으로 예상하지만, 연구결과는 접근성이 근접성보다는 개인의 시공간적 속성에 더 많은 영향을 받는다는 사실을 보여준다. 접근성은 CBD나 도시기회의 고밀도지역을 멀리 벗어난 지역에서 오히려 높게 나타났으며, 같은 지리적 특성을 공유하는 동일 지역이라 할지라도 성별에 따라 다르게 드러났다. 이는 접근성이 거주지뿐만 아니라 다른 공간적 축들(직장, 자녀의 탁아시설등)을 중심으로도 형성되며, 이에 따라 집에서 멀리 떨어진 곳의 도시 기회들이 집 주변의 도시기 회들보다 개인의 접근성에 더 큰 기여를 할 수 있다는 점을 시사한다.

캐드에 의한 3차원 모델링 제작과정과 렌더링 이미지 연출에 관한 연구-무선 이동 전화기 디자인 사례를 중심으로- (A study on 3D Modeling Process & Rendering Image of CAD Program-With Case study on Cellular Phone Design-)

  • 이대우
    • 디자인학연구
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    • 18호
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    • pp.25-34
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    • 1996
  • 산업정보화 사회의 진전과 이에 따른 산업디자인의 개발 방법과 프로세스는 시대적 흐름에 따라서 많은 방법의 변화를 가져왔다. 최근에 와서는 기존의 방법론과 가치 평가가 시대 오류 적 상황을 발생시키기도 하였으며, 많은 시간적 혹은 경제적인 총체적 문제들이 거론되게 되었다. 디자인 프로세스의 개발은 문제인식과 해결하려는 도구의 발전에 의해 많은 변화를 가져왔고, 디자인 테크놀로지가 컴퓨터 테크놀로지로 상당부분 대체 되어 가는 상황을 직시할 수 있다. 따라서, 관념적인 것(Thought ware)과 현실적인 것(Hard ware)을 연결시키는 웨어 적 디자인 프로세스가 많은 부분의 디자인 문제를 담당하게 되었다. 이에 본 연구는 컴퓨터를 응용한 제품 디자인 개발 단계에서 아이디어를 3차원 가상 실물 화시킬 수 있는 3차원 모델 링을 독자적으로 구현할 수 있는 방법을 사례를 통해 제시하는데 있으며, 이 효과와 가치는 디자인 문제 협의-평가-해결의 과정에 있어 결정적 요인으로 작용할 수 있다. 실질적인 모델 링과 렌더링의 프로세스는 다음과 같이 이루어지고 있다. 평면 화 간이 도면 상태의 구성과 이에 대한 입체물의 형성과정을 통하여 3차원 솔리드 모델을 제작하는 것이다. 연출효과를 높이기 위하여 카메라, 조명, 재질감, 색상을 첨부하여 하나의 디자인 시안 물을 작성하게 되며, 이 시안 물은 다양한 방법의 구성과 퍼트에 의하여 대상물을 평가할 수 있다. 이렇게 구체적으로 얻어진 시안 물은 디자인 평가에 의해서 완벽한 캐드시스템(CAD SYSTEM)으로 옮겨지며, 정선된 자료와 데이터로 양산 적 개념의 디자인 플로우 챠트에 돌입하게 되고, 현실적으로 요구되는 디자인 욕구를 최대한 만족시킬 수 있게 되는 것이다. 결국 이러한 디자인 프로세스는 기존 방법에 대한 새로운 제안 방법으로 제시되며, 여러 요인의 평가요소에서 효율적 가치 평가가 이루어 질 수 있도록 한 것이 본 논문의 목적이라고 하겠다.

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초음파 미립화 노즐의 분무 특성에 미치는 주요 인자의 영향 (Effect of Major Factors on the Spray Characteristics of Ultrasonic Atomizing Nozzle)

  • 정선용;이계복
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 분무식 노즐(spray nozzle)은 액체의 표면을 증가시키기 위해 에너지를 공급하여 액체를 다수의 액적으로 미립화시키는 장치로 연소과정에서의 연료의 미립화 또는 표면이나 입자의 코팅 등 여러 산업분야에 다양한 목적으로 응용된다. 초음파 미립화 노즐은 진동 발생장치로부터 고진동수의 전기에너지를 받아 같은 진동수의 기계적 에너지로 변환시키는 변환기를 갖고 있다. 변환된 에너지를 액체에 부가하여 고주파 진동에 의해 미세한 액적을 생성하여 분사한다. 코팅작업에서 가압되지 않은 저속의 분무는 액적이 튕겨나가지 않고 표면에 달라붙어 과도하게 분사되는 양을 줄일 수 있다. 초음파 미립화 노즐은 초음파 진동부 외벽에 공기를 공급해 줄 수 있는 공간을 통해 생성된 보조 공기흐름을 이용하여 저속의 액적을 운반하여 분무특성이나 분무형상을 조절할 수 있다. 따라서 주위 공기의 흐름을 이용하여 원하는 분무특성을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 액적의 분사 운동을 모사하기 위해 라그랑지안 분산상 모델(DPM)을 적용한 상용코드 FLUENT를 사용하여 액적 주위의 공기흐름을 동반하는 초음파 미립화 노즐을 해석하였다. 노즐 수축부 형상, 액적의 크기 그리고 공기 측 압력차의 크기를 변화시키며 수치해석을 수행하여 코팅용 분무를 위한 최적 조건을 연구하였다.

Intraspecies Volatile Interactions Affect Growth Rates and Exometabolomes in Aspergillus oryzae KCCM 60345

  • Singh, Digar;Lee, Choong Hwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권2호
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    • pp.199-209
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    • 2018
  • Volatile organic compounds (VOCs) are increasingly been recognized as the chemical mediators of mold interactions, shaping their community dynamics, growth, and metabolism. Herein, we selectively examined the time-correlated (0 D-11 D, where D = incubation days) effects of intraspecies VOC-mediated interactions (VMI) on Aspergillus oryzae KCCM 60345 (S1), following co-cultivation with partner strain A. oryzae KACC 44967 (S2), in a specially designed twin plate assembly. The comparative evaluation of $S1_{VMI}$ (S1 subjected to VMI with S2) and its control ($S1_{Con}$) showed a notable disparity in their radial growth ($S1_{VMI}$ < $S1_{Con}$) at 5 D, protease activity ($S1_{VMI}$ > $S1_{Con}$) at 3-5 D, amylase activity ($S1_{VMI}$ < $S1_{Con}$) at 3-5 D, and antioxidant levels ($S1_{VMI}$ > $S1_{Con}$) at 3 D. Furthermore, we observed a distinct clustering pattern for gas chromatography-time of flight-mass spectrometry datasets from 5 D extracts of $S1_{VMI}$ and $S1_{Con}$ in principle component analysis (PC1: 30.85%; PC2: 10.31%) and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) (PLS1: 30.77; PLS2: 10.15%). Overall, 43 significantly discriminant metabolites were determined for engendering the metabolic variance based on the PLS-DA model (VIP > 0.7, p < 0.05). In general, a marked disparity in the relative abundance of amino acids ($S1_{VMI}$ > $S1_{Con}$) at 5 D, organic acids ($S1_{VMI}$ > $S1_{Con}$) at 5 D, and kojic acid ($S1_{VMI}$ < $S1_{Con}$) at 5-7 D were observed. Examining the headspace VOCs shared between S1 and S2 in the twin plate for 5 D incubated samples, we observed the relatively higher abundance of C-8 VOCs (1-octen-3-ol, (5Z)-octa-1,5-dien-3-ol, 3-octanone, 1-octen-3-ol acetate) having known semiochemical functions. The present study potentially illuminates the effects of VMI on commercially important A. oryzae's growth and biochemical phenotypes with subtle details of altered metabolomes.

Validating the Structural Behavior and Response of Burj Khalifa: Synopsis of the Full Scale Structural Health Monitoring Programs

  • Abdelrazaq, Ahmad
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.37-51
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    • 2012
  • New generation of tall and complex buildings systems are now introduced that are reflective of the latest development in materials, design, sustainability, construction, and IT technologies. While the complexity in design is being overcome by the availability and advances in structural analysis tools and readily advanced software, the design of these buildings are still reliant on minimum code requirements that yet to be validated in full scale. The involvement of the author in the design and construction planning of Burj Khalifa since its inception until its completion prompted the author to conceptually develop an extensive survey and real-time structural health monitoring program to validate all the fundamental assumptions mad for the design and construction planning of the tower. The Burj Khalifa Project is the tallest structure ever built by man; the tower is 828 meters tall and comprises of 162 floors above grade and 3 basement levels. Early integration of aerodynamic shaping and wind engineering played a major role in the architectural massing and design of this multi-use tower, where mitigating and taming the dynamic wind effects was one of the most important design criteria established at the onset of the project design. Understanding the structural and foundation system behaviors of the tower are the key fundamental drivers for the development and execution of a state-of-the-art survey and structural health monitoring (SHM) programs. Therefore, the focus of this paper is to discuss the execution of the survey and real-time structural health monitoring programs to confirm the structural behavioral response of the tower during construction stage and during its service life; the monitoring programs included 1) monitoring the tower's foundation system, 2) monitoring the foundation settlement, 3) measuring the strains of the tower vertical elements, 4) measuring the wall and column vertical shortening due to elastic, shrinkage and creep effects, 5) measuring the lateral displacement of the tower under its own gravity loads (including asymmetrical effects) resulting from immediate elastic and long term creep effects, 6) measuring the building lateral movements and dynamic characteristic in real time during construction, 7) measuring the building displacements, accelerations, dynamic characteristics, and structural behavior in real time under building permanent conditions, 8) and monitoring the Pinnacle dynamic behavior and fatigue characteristics. This extensive SHM program has resulted in extensive insight into the structural response of the tower, allowed control the construction process, allowed for the evaluation of the structural response in effective and immediate manner and it allowed for immediate correlation between the measured and the predicted behavior. The survey and SHM programs developed for Burj Khalifa will with no doubt pioneer the use of new survey techniques and the execution of new SHM program concepts as part of the fundamental design of building structures. Moreover, this survey and SHM programs will be benchmarked as a model for the development of future generation of SHM programs for all critical and essential facilities, however, but with much improved devices and technologies, which are now being considered by the author for another tall and complex building development, that is presently under construction.

광자선 치료시 Setup 오차에 따르는 Multi-leaf Collimator의 Scallop Penumbra 변화 효과 (The Dosimetric Effects on Scallop Penumbra from Multi-leaf Collimator by Daily Patient Setup Error in Radiation Therapy with Photon)

  • 이병용;조영갑;장혜숙
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.333-338
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    • 1996
  • 목적 : 반복되는 환자 치료에서 환자의 Setup 오차가 Multi-leaf Collimator의 scallop penumbra에 미치는 효과와 이의 임상적 의미를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법 : MLC의 leaf 방향에 대해 $0^{circ},{\;}15^{circ},{\;}30^{circ},{\;}45^{circ},{\;}60^{circ},{\;}75^{circ}$ block 모양을 MLC와 통상적인 block으로 만들었다. 팬톰내에서 필름 측정법으로 통상적인 블록과 MLC가 만든 치료면의 penumbra 차이를 비교하였다. 방사선 치료는 30회 반복할 때의 setup 오차가 고려된 선량분포를 중첩방식으로 구하였다. 위치 변화값은 연구보고 수치를 근거하여 구하였다. 결과 : 평균 4mm setup error를 갖는 모델에서 1cm 폭분해능을 갖는 MLC가 만든 penumbra은 기존 차폐 블록에서 생긴 penumbra 보다 차폐 모양에 따라 $0\~3mm$ 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 결론 : 치료 조사면을 결정할 때 MLC를 사용하더라도 ICRU 50에 따라 환자의 움직임을 고려하여 치료조사면을 결정하였다면, 기존의 방식과 동일하게 치료면을 정할 수 있으며, 필요에 따라 3mm의 여유를 두면 MLC 치료 조사면 내에 치료 부위가 충분히 포함된다.

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만곡 근관에서 삼각 혹은 장방형 단면 구조의 니켈-티타늄 파일 응력 분포에 관한 3차원 유한요소 연구 (STRESS DISTRIBUTION FOR NITI FILES OF TRIANGULAR BASED AND RECTANGULAR BASED CROSS-SECTIONS USING 3-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS)

  • 김현주;이찬주;김병민;박정길;허복;김현철
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 3차원 유한요소 모형 분석을 이용하여 삼각 대칭형과 5형태의 단면 및 변형된 사각 형태인 장방형 단면으로 분류되는 네 종류의 니켈티타늄 파일이 만곡 근관 적용 시의 응력 분포를 비교하는 것이다. 삼각 대칭형 단면 구조의 ProFile #30 / .06과 Heroshaper #30 / .06, 장방형 단면구조의 Mtwo #30 / .05와 NRT #30/ .06 파일을 마이크로컴퓨터 단층촬영을 하고 reverse engineering을 통하여 파일의 구조를 얻고 삼차원 유한요소모형을 제작하였다. 모형 근관 내에서 파일이 근관장끝까지 진입하여 회전할 때 발생하는von Mises 응력 분포 및 파일의 제거후의 잔류 음력의 분포양상을 ABAQUS 프로그램을 이용하여 비교하였다. 근관 내 회전 시에 발생하는 응력을 관찰하였을 때 NRT 파일에서 가장 큰 응력을 나타냈으며, 각 파일에서의 최고 응력과 최저 응력을 비교하였을 때 Mtwo파일에서 가장 큰 차이가 나타났다. 응력의 내부 분포 경향을 보았을 때 장방형 구조의 단면을 가진 Mtwo 및 NRT 파일에서 불연속적인 응력의 집중 부위가 관찰되었으며, 근관 외부로 파일을 제거하여 탄성 회복이 일어난 후의 잔류 응력도 NRT 파일에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 유추할 때, 삼각대칭 단면 구조를 가진 파일보다 S-형태의 단면과 변형된 사각 형태의 단면 등의 장방형 단면 구조의 파일이 파절의 위험성이 더 클 것으로 사료된다.