• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.689-696
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• 2017

기존의 고유동 콘크리트는 높은 분체계로 인해 수화열과 수축의 증대, 비경제적인 강도발현 등의 문제점이 발생하여 일반강도 범위의 콘크리트에는 사용범위가 제한하고 있다. 그러나 공사품질의 향상과 더불어 공사비 절감, 공기단축 등의 이점으로 일반강도 수준의 고유동 콘크리트의 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 점성을 최소화하고 재료분리 저항성은 극대화 된 저분체 고유동 콘크리트를 제조하기 위하여 적절한 증점제의 사용방법과 최적 배합을 검토하고 제조 된 콘크리트의 특성을 검토하였다. 다양한 증점제를 대상으로 역학적 특성 평가를 통해 저분체 고유동 콘크리트 제조에 적합한 증점제를 선정하였으며, 그 결과 아크릴계(Acrylic. 이하 AC) 및 우레탄계(Urethane, 이하 UT) 증점제가 재료분리가 발생 하지 않는 범위에서 가장 우수한 성능을 나타내어 가장 적합한 것으로 나타났다. 선정된 AC 및 UT 증점제의 최적 혼입량을 검토하기 위하여 두 물질의 혼합사용 및 고성능 감수제와 일액화를 통한 배합실험을 하였으며, 그 결과 AC 및 UT 증점제의 비율이 5:5인 경우 유동성 증대 및 점성 저감 효과가 증가함에 따라 저분체 고유동 콘크리트에 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.221-233
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• 2016

본 연구는 로드헤더 커팅헤드에 사용되는 코니컬커터의 삽입재 크기에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보기 위하여 절삭간격과 절삭깊이, 그리고 사각을 변화시키면서 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. 절삭간격이 12~27 mm인 조건에서 절삭깊이에 따라 평균 커터작용력이 일정한 범위에서 나타났다. 사각이 $0^{\circ}$인 경우에서는 일반적으로 알려진 최적 S/d비 1~5사이인 4~4.5 조건에서 비에너지가 최소로 나타났으며, 사각이 $6^{\circ}$인 경우에서는 최적 S/d비가 좀 더 작은 1~3에서 나타났다. 단순히 시험결과에 의한 비교에서는 슬림 코니컬커터가 헤비 코니컬커터에 비해 절삭효율이 좋게 나타났지만, 대상지반의 강도가 높을 경우에 대해 커터의 소모량과 손상을 고려한다면 헤비 코니컬커터의 사용이 효과적일 것이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.69-77
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• 2015

우리나라 대피시설의 종류는 재난유형별 대피계획에 따라 구분된다. 자연재난 대피의 경우, 시 군 구별로 수립되는 '안전관리계획'에 대피소의 입지 및 대피에 관한 사항이 포함된다. 그러나 인구수용이 용이하고 구조상 안전한 건축물을 지정하도록 되어 있을 뿐 대피소의 입지나 규모 등에 대한 정량적 기준은 마련되어 있지 않다. 따라서 현실적인 대피계획 수립을 위해서는 자연재난 대피소의 분포 및 대피면적에 대한 현황 분석이 우선시 되어야 한다. 도로경사 등 지형요소와 연령별 신체능력의 차이는 도보 대피 시 신속한 대피경로 분석을 위한 주요 요인이다. 이에 본 연구에서는 지형요소와 연령별 보행속도 차이를 고려한 3차원 기반의 최적 대피경로 산정방법을 제시하고, 서울시를 대상으로 기준 대피시간(7.5, 15, 30분)별 대피소 커버권역의 지역적 차이 분석을 통해 자연재난 대피소의 입지 문제점과 정책적 시사점을 도출하고자 한다. 주요 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 서울시 인구 1인당 평균대피면적은 $0.45m^2$로 분석되었다. 이는 최소 대피면적을 $1m^2$로 가정했을 때 서울시 전체 인구의 45%만 수용 가능하다는 것을 의미한다. 둘째, 기준 대피시간 7.5분 이내에 대피 가능한 인구비율은 서울시 전체 인구의 33%에 불과하였다. 셋째, 5~9세 어린이나 65세 이상 노인의 대피가능 인구비율은 15~49세 기준 보행속도 그룹에 비해 현저히 낮아짐을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.161-182
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• 2018

본 연구에서는 퇴적층 암석에서 픽 커터의 절삭성능을 평가하기 위하여 선형절삭시험을 수행하였다. 중국에서 채취된 Linyi사암과 역암을 모사한 콘크리트를 시험체로 사용하였다. 소규모 선형절삭시험장비를 이용하여 다양한 절삭조건하에서 절삭조건에 따른 커터작용력과 비에너지의 변화양상을 평가하였다. 커터작용력은 두 가지 재료 모두에서 압입깊이와 커터간격이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 재료의 강도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면 최대작용력과 평균작용력의 비율은 재료의 강도에 영향을 받기 보다는 재료의 구성 물질과 절삭특성에 영향을 받는 것으로 판단되었다. 절삭계수는 암석과 픽 커터의 마찰 특성에 영향을 받으나 절삭조건에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 절삭계수와 픽 커터 작용력의 합력방향에 따라 암석의 특성을 고려한 최적의 절삭각도를 선정해야 할 것으로 판단되었다. 한편 절삭조건에 따른 비에너지의 변화양상으로부터 최적 절삭조건을 규명하였다. 두 가지 재료에서 최적 s/p비는 2~4 범위로 도출되었고, 압입깊이가 증가함에 따라 비에너지는 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구의 결과는 픽 커터의 절삭메커니즘 규명을 위한 데이터베이스로 활용될 수 있으며, 픽 커터를 사용한 기계굴착장비의 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권10호
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• pp.5-10
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• 2020

해양투기 금지와 같은 여러 환경적 제약으로 인해 산업부산물의 재활용에 대한 요구가 증가함에 따라 이들의 재활용에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 중 석탄회는 화력발전에 따른 산업부산물로 석탄회중 비회의 재활용을 위한 연구는 활발히 진행되어 다방면에서 재활용되는 반면 저회의 경우에는 발생량의 일부분만 2~4mm 또는 2mm 이하의 입도로 1차 가공하여 주로 원예용 및 경량골재 등에 사용되고 대부분은 회처리장에 매립됨에 따라 저회의 활용방안을 모색하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 CLSM의 골재로 활용하기 위한 저회의 최적입도와 혼합비를 도출하기 위하여 화강풍화토와 저회의 혼합비, 혼합되는 저회의 입도 및 고결제 첨가율에 따라 제작된 CLSM을 대상으로 유동특성, 강도변화 특성 등을 구명하고, 중금속 검출시험을 수행하여 CLSM 골재로 저회의 활용성을 평가하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.83-88
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• 2020

본 연구의 목적은 상부 승모근 근활성도에 대한 정규화를 하는 동안, 어떠한 도수 근력 검사 자세가 상부 승모근의 선택적 활성화에 최적화된 자세인지를 알아보고자 하였다. 28명의 성인 남.녀가 본 연구에 참여하였다. 상부 승모근과 견갑거근의 근활성도를 측정하기 위해 근전도를 이용하였다. 세 가지 도수근력 검사 자세에서 견갑거근에 대한 상부 승모근의 활성비를 측정하였다. 다른 측정 자세와 비교하여 S-MVIC 자세에서 유의하게 높은 상부 승모근/견갑거근 근활성비(S-MVIC: 80.25, T-MVIC: 76.50, C-MVIC: 60.95)를 보였다. 그리고 C-MVIC와 비교하여 T-MVIC가 유의하게 높은 상부 승모근/견갑거근 근활성비를 보였다. 실험 결과를 토대로 기존의 T-MVIC 검사 자세에서 S-MVIC로 상부 승모근 근전도 정규화 검사 자세를 바꾸는 것이 상부 승모근의 선택적 근활성도 수집의 정규화 신뢰도를 높이는데 도움이 될 것이다. 이전 측정방법과 비교하여 S-MVIC를 이용한 상부 승모근 근력 또는 근활성도 측정방법은 상부 승모근의 근력 또는 근활성도의 독립적 측정이 가능하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.419-426
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• 2020

본 연구에서는 철골편심가새골조 시스템을 대상으로 다목적최적화기법을 통해 설계를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 최적화 설계를 위해 유전 알고리즘의 일종인 NSGA-II를 활용하였다. 여기서, 목적함수는 이율배반적 관계를 갖는 구조물량과 층간변위로 하여 최소화되고, 제약조건에는 구조기준에서 요구하는 내력비, 링크의 회전각 등을 포함하였다. 제약조건은 최적화 알고리즘 내에서 각 항목을 위반할수록 목적함수 값을 크게 증가시키는 벌금함수의 형태를 가지고 있다. 설계기준에서 EBF 시스템의 설계규정은 링크 부재만 항복이 허용되며 나머지 부재는 링크 항복 시 발생되는 부재력을 탄성상태에서 견디도록 의도한 역량설계법에 기초한다. 그러나 최적화를 통해 도출된 결과 중 일부는 구조기준의 설계조항은 만족하지만 특정층 링크에 소성변형이 집중되어 연약층을 형성함으로써 기준에서 의도하는 역량설계의 원칙을 위배하는 결과가 나타났다. 이를 해결하기 위해 모든 링크의 전단 초과강도계수 중 최대값이 최소값의 1.25배를 넘지 않도록 하는 제약식을 추가하였다. 새로운 제약식을 추가한 경우 모든 최적해는 설계기준과 역량설계의 원칙을 준수하는 것으로 나타났다. 모든 설계안에서 보 경간에 대한 링크의 길이비는 전단링크의 범주에 해당하는 10% ~ 14%였다. 전체적으로 설계안들은 링크의 초과강도 계수비가 가장 지배적인 제약으로 작용하였으며, 구조기준의 요구사항 중 층간변위와 내력비 등의 항목에서 허용치에 비해 매우 보수적으로 설계되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.452-459
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• 2017

최근 특수 구조물의 경량화를 위해 프리스트레스트 콘크리트 대신 SCP(Steel Concrete Plate)와 같은 합성형 강판 콘크리트 구조모듈의 사용이 증가하고 있다. 다량의 스터드가 결합된 SCP 모듈의 경우 복잡한 단면과 내부구조로 인하여 유동성과 충전성이 우수한 고유동 콘크리트의 사용이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 팽창재 및 수축저감제 사용에 따른 영향을 검토하여 스터드에 의한 수축거동을 방지하고, 잔골재율 및 잔골재 종류별 혼입비율을 검토하여 재료의 사용성 및 충전성을 극대화 시킬 수 있는 최적 배합을 도출하고자 하였다. 그 결과 팽창재 또는 수축저감제의 단독사용보다 병행하여 사용할 경우 가장 적은 수축거동을 나타내어 SCP 모듈 충전용 고유동 콘크리트의 제조에 가장 적합한 것으로 판단된다. 잔골재율이 너무 높은 경우 강도 저하 및 수축량 증가의 우려가 있어 최종배합으로 부순모래와 세척사의 비율을 5:5로 선정하였으며, 잔골재율은 55.6%가 적합한 것으로 판단된다. 대형 SCP 모듈 내 고유동 콘크리트 채움성능 평가를 위해 타설을 진행한 결과 SCP 모듈내 고유동 콘크리트 채움성은 양호한 결과를 나타냈다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.355-374
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• 2022

쏘일 컨디셔닝(soil conditioning)은 굴착토의 전단강도를 감소시키고 작업성(workability)을 확보하여, EPB 쉴드 TBM의 굴진면 전방을 지지하며 TBM의 굴진 성능을 향상시키는 기술이다. 다양한 지반 조건에 대한 최적의 첨가제 주입 조건을 결정하기 위해서는 첨가제를 혼합한 굴착토의 역학적 유동학적 거동을 평가해야 한다. 따라서, 본 연구에서는 TBM 챔버 내 압력 상태를 모사하고 시료의 유동학적 특성을 평가할 수 있는 실내 가압 베인시험 장비를 개발하였다. 인공 사질토 시료에 대하여 폼(foam)과 폴리머(polymer)의 주입변수인 FIR (foam injection ratio)과 PIR (polymer injection ratio)을 변화시켜가며 일련의 실내 가압 베인시험을 수행하였다. 또한, 슬럼프 시험을 통해 컨디셔닝된 흙의 작업성을 평가하였다. 실내 가압 베인시험 장비를 통해 베인 전단시험을 수행함으로써 측정된 토크 데이터로부터 컨디셔닝된 흙의 유동곡선(rheogram)을 도출하여 주입변수에 따른 첨두응력과 항복응력의 경향을 분석하였다. 시험 결과, FIR이 커지거나 PIR이 작아질수록 작업성이 증가하는 경향을 나타냈으며, 최대 토크, 첨두응력과 항복응력은 모두 감소하였다. 실내 가압 베인시험으로 측정된 시료의 첨두응력과 항복응력이 슬럼프 시험을 통해 측정된 작업성과 상응하는 결과는 제안된 시험이 굴착토 물성 평가에 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.507-517
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• 2022

광음향 현미경은 높은 공간 해상도와 높은 대조도를 갖는 영상을 제공할 수 있어 생명과학 연구와 의료응용에 있어 유용하다. 광음향 현미경은 레이저 펄스 송신 후 생체조직에서 발생하는 광음향 신호를 수신하여 영상을 구성한다. 일반적으로 광음향 신호의 크기는 작기 때문에, 고품질의 광음향 현미경 영상을 얻기 위해서는 고성능의 광학 및 음향 모듈과 더불어 신호 수신용 고성능 시스템이 필요하다. 그러나 대부분의 광음향 현미경 시스템은 광음향 신호의 수신, 증폭, 품질향상, 디지털화를 위해 여러 상용 장비의 조합으로 구성된다. 이러한 이유로 광음향 현미경은 부피가 클 수밖에 없으며, 최적의 성능을 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 향상된 신호 대 잡음비와 대조도를 제공할 수 있는 광음향 수신 시스템의 구조를 제안하고 성능 평가 결과를 제시한다. 개발한 저잡음 광대역 광음향 신호 수신 시스템은 두개의 저잡음 증폭기, 두 개의 가변 이득 증폭기, 아날로그 필터, 아날로그 디지털 변환기, 그리고 디지털 제어 로직으로 구성되어 있다. 개발된 시스템의 영상 성능은 생체 모사 혈관 팬텀, 와이어 타겟 팬텀 영상 실험을 통하여 상용 신호수신 시스템의 성능과 비교하여 평가하였다. 영상 비교 실험을 통해 개발한 광음향 현미경 시스템이 상용 장비 보다 신호 대 잡음비는 6.7 dB 이상 높았고, 영상의 대조도는 3 dB 이상 높다는 것을 확인하였다.