• 한국세라믹학회지
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• 제35권8호
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• pp.813-818
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• 1998

A simple method to measure the elastic modulus E and Poisson's ratio v of diamod-like carbon (DLC) films deposited on Si wafer was suggested. Using the anisotropic etching technique of Si we could make the edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate. DLC film is chemically so inert that we could not on-serve any surface damage after the etching process. The edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate exhibited periodic sinusoidal shape. By measuring the amplitude and the wavelength of the sinu-soidal edge we could determine the stain of the film required to adhere to the substrate. Since the residual stress of film can be determine independently by measurement of the curvature of film-substrate com-posite we could calculated the biaxial elastic modulus E/(1-v) using stress-strain relation of thin films. By comparing the biaxial elastic modulus with the plane-strain modulus E/(1-{{{{ { v}^{2 } }}) measured by nano-in-dentation we could further determine the elastic modulus and Poisson's ratio independently. This method was employed to measure the mechanical properties of DLC films deposited by {{{{ { {C }_{6 }H }_{6 } }} rf glow discharge. The was elastic modulus E increased from 94 to 169 GPa as the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} increased from 127 to 221 V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} Poisson's ratio was estimated to be abou 0.16∼0.22 in this {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} range. For the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} less than 127V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} where the plastic deformation can occur by the substrate etching process however the present method could not be applied.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제35권1호
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• pp.7-12
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• 2008

Purpose: Since the report of artificial dermis manufacturing method using collagen by Yannas in 1980, collagen has been effectively used as dermal substitute with its merits such as, lower antigeneicity, controllable biodegradation rate, and minimal inflammatory cytotoxic properties in the dermal tissue engineering field. However, weak mechanical durability was the main drawback of collagen dermal substitute. To improve its stability, mechanical or chemical cross-linking was used. Despite of such process, its clinical use was restricted due to weak durability. To improve the durability of collagen matrix, we designed elastin-incorporated collagen matrix and compared its durability with conventional collagen matrix. Methods: 15mm diameter with 4mm thick collagen dermal matrix was made according to Yannas protocol by mixing 0.5% bovine collagen and chondroitin-6-sulfate followed by degassing, freeze drying, dehydrodermal cross-linking and chemical cross-linking procedure. In elastin incorporated collagen matrix, same procedure was performed by mixing elastin to previous collagen matrix in 4:1 ratio(collagen 80% elastin 20%). In comparison of the two dermal matrix in vitro tests, matrix contracture rate, strain, tensile strength, was measured and stiffness was calculated from comparative analysis. Results: In terms of matrix contracture, the elastin-incorperated added collagen dermis matrix showed 1.2 times more contraction compared to conventional collagen matrix. However, tensile strength showed 1.6 times and stiffness showed 1.6 times increase in elastin-incorporated matrix. Conclusion: Elastin incorperated collagen matrix manufactured by our team showed increased durability due to improvement in tensile strength and stiffness compared to previous collagen matrix($Integra^{(R)}$).

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.147-158
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• 2004

국내 액상화 상세평가에 관한 시방내용을 살펴보면, 지진을 정현하중으로 고려한 등가전단응력개념에 기초하여 전단응력을 달리한 3회 이상의 액상화 발생 실내진동시험을 수행하고 이를 토대로 액상화 저항응력비 곡선을 도시하여 지진규모별로 적용할 것을 명시하고 있다. 즉, 현행 액상화 상세평가에서는 실내진동시험결과인 응력, 변형률, 과잉간극수압, 유효응력, 응력 경괴의 변화 등의 다양한 결과들을 효과적으로 이용하지 못하고 최대전단응력과 액상화 발생시 진동재하횟수라는 단순한 시험결과만을 이용하여 액상화 평가를 수행한다. 본 연구에서는 현행 액상화 상세평가에서의 단순한 시험결과의 이용을 탈피하여 응력, 변형률, 그리고, 과잉간극수압 시간이력들과 응력-변형률 상관관계 및 유효응력경로 등의 다양한 실내진동시험 결과를 토대로 액상화 발생메카니즘을 포함한 지반의 동적저항상태를 분석하였다. 특히, 과잉간극수압의 영향을 고려한 동적 유효응력경로가 지반의 동적거동을 효과적으로 구분하여 나타낼 수 있는 점을 발견하고 이를 토대로 지반의 동적상태를 점진적 응력감소, 급진적 응력감소, 그리고 액상화 후 극한상태의 3단계로 구분하였다. 또한, 액상화 현상이 실제적으로 점진적 응력감소에서 급진적 응력감소로 전환되는 시점에서 대변형을 동반하여 발생한다는 사실을 발견하고 이를 액상화 상태전환시점으로 정의하였으며 이러한 액상화상태전환시점이 압축제하 또는 인장재제하로 하중방향이 바뀌는 시점에서 발생하는 점을 반영하여 1/4주기별 시험결과분석에 기초하여 저항특성을 나타내었다. 그리고, 본 연구를 통해 제안된 액상화 저항특성에 대한 타당성 검토를 위해 과잉간극수압으로 인해 발생하는 지반재료 내부에서 소산되는 에너지 개념과 기제안된 교란상태개념에 기초한 액상화 저항특성과 비교하였다. 연구결과, 제안된 누적 소성 전단변형률은 액상화 발생의 원인이 되는 과잉간 극수압의 영향을 합리적으로 표현하고 있을 뿐만 아니라 진동하중으로부터 소산되는 재료 내부의 에너지 변화를 신뢰성 높게 표현하고 있는 것으로 나타났다. 특히, 제안된 지반의 한계 저항특성의 경우, 기제안된 교란도 함$.$수에 기초한 수치해석방법보다 정확하게 대변형의 영향을 포함하지 않고 한계상태를 표현하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.81-98
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• 1999

도심지 터널 건설에 있어서 중요한 고려 사항중 하나가 지상 건물에 대한 터널 굴착의 영향을 평가하는 문제이다. 일반적으로 터널 굴착에 의한 지표침하로 인접구조물이 영향을 받기도 하지만 기존 인접구조물이 터널 굴착에 따른 지표침하에 영향을 미치기도 한다. 이러한 터널 굴착에 의한 기존 인접구조물의 침하억제 효과와 구조물 손상 평가인자의 감소효과를 규명하기 위해서 3차원 탄소성 유한요소해석을 수행하였다. 또한, 본 연구에서는 터널 굴착에 기인한 지반침하가 인접구조물에 미치는 영향과 인접구조물이 지표침하에 미치는 영향을 규명하기 위해서 총 162개의 2차원 탄소성 유한요소 모델을 설정하고, 매개변수 변환연구를 수행하였다. 본 연구에서는 구조물의 폭과 구조물의 축강성 및 휨강성, 구조물의 위치, 터널 심도 등을 고려하였다. 그리고, 구조물과 지반침하의 상호작용을 표현하기 위해서 구조물의 손상평가 인자인 뒤틈각(angular distortion), 처짐비(deflection ratio), 건물의 최대침하량, 부등침하량 및 수평변형률 등의 변화를 관찰하였다. 한편, 지반의 강성과 구조물의 축, 휨강성을 대표할 수 있는 상대 강성비를 도입함으로써 터널 설계자가 활용할 수 있는 도표를 제시하였고, 구조물을 고려하지 않은 상태에서의 greenfield 지표침하 트라프를 수정할 수 있는 보정계수(modification factor) 개념을 도입하였다. 본 연구에서는 구조물과 지표침하와의 상호 간섭효과에 의한 지표침하의 억제와 인접구조물 손상평가 인자들의 감소효과를 고려할 수 있도록 하기 위해서 설계 단계에서 보정계수를 활용한 인접구조물의 합리적인 손상평가방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권2호
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• pp.45-58
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• 1992

지반재료의 탄소성 구성 모델은 유연성과 안정성을 동시에 만족하여야 공학적으로 의미를 가지며 실용적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 안정성이 있는 계수를 사용하는 수정 Cam-clay 모델을 근간으로, 한계상태 간격비를 계수로 도입하여 더욱 유연성이 있는 모델을 제안하였다. 한계상태 간격비는 추가적인 실험없이 간편하게 구할 수 있으며 특히 비배수 전단거동에 대하여 실용적으로 사용될 수 있다. 제안된 모델은 비 배수전단 삼축압축시험에 대하여 응력경로 및 응 력-변형률관계를 수정 Cam-clay 모델에 비하여 매우 정확하게 예측할 수 있었다. 뿐만 아니라 전단변형률 속도, 크리프 및 응력이완의 영향을 고려할 수 있었다. 특히 실제의 상태경계면을 표현 탄성 -완전소성모델, 사용해야 삼축압축시험중 비 배수시험이 W W 삼축압축시험시 전단시험을 논문에서 해석한 점토질 지반의 거동에 대하여 관련유동칙을 따른다는 가정이 잘 적용되기 때문이라고 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.193-203
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• 2022

본 연구는 국내에서 주로 사용되는 강구조 보-기둥 접합상세와 논스캘럽접합상세의 내진성능을 비교하기 위해 실대형 정적반복실험과 실험과 동일한 모델링 통한 FEM해석을 진행하였다. 정량적인 수치비교를 위해 이전연구에서 사용된 변형률집중지수와 모멘트전달효율을을 인용하였다. 보 웨브의 용접면적 감소에 따라 플랜지 부분의 변형률이 증가되어 회전각에 따른 소성변형능력이 감소되거나 취성파단이 일어나는 현상을 보였다. 해석결과와 실험결과 비교시 H형 전체단면적에 대한 웨브 용접비가 60%이하로 떨어질 경우 취성파단이 일어날 가능성이 높아지는 경향이 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.394-401
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• 2006

This study developed two dimensional finite element program(FE-SCP) for the analysis of a composite ground reinforced by sand compaction piles with a low area replacement ratio based on the Mohr-Coulomb elastic perfectly plastic constitutive model. Program FE-SCP give some conveniences to users such as automatic mesh generation according to the replacement ratio and the effective sand pile diameter in the post processor. Also, it contains optimum processor in calculation of In-situ stress equilibrium considering different coefficient of earth pressure between sand pile and surrounding clay. Estimated stress-strain behavior using FE-SCP and the measured one from a centrifuge test showed good agreement comparing to the result from a general finite element program.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1568-1575
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• 1990

본 연구에서는 중앙균열을 가진 SB41강의 평판이 하중제어와 변형률제어 피로 상태에서 소규모 항복, 대규모 항복, 또는 전면 항복의 각 응력에서 피로균열 진전 속 도와 J적분 범위, .DELTA.J와의 관계를 조사하는 한편, 피로균열 진전 속도를 지배하는 국 소적 역학 인자인 균열선단 개구변위, COD와 균열 진전 속도와 관계 및 그 특성을 고 찰하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제9권3호
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• pp.140-148
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• 1992

The effect of mechanical, properties in the plastic zone near the crack-tip was investigated, under various controlled loading conditions, i.e., ${\Delta}K$ increasing, ${\Delta}K$ decreasing, and single overload test. For both ${\Delta}K$ decreasing test and ${\Delta}K$ increasing test with constant stress ratio, it is found that the ratio of material constant m'( ${\Delta}K$ decreasing test) to material constant m( ${\Delta}K$ increasing test) is larger than 1 for n<0.1, and it is equal to 1 for 0.10.2. A modified crack growth rate equation based on Forman's equation which applied stable region of fatigue crack propagation in ${\Delta}K$ decreasing test is proposed. Within the limit of this single overload test, an empirical relation between among the retardation ratio (Nd/ $N^{*}$), the strain hardening exponent (n) and the percent peak load (%PL) has been established.established.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권3호
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• pp.301-308
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• 2018

Properties of AFS vary with the changes in the face-sheet materials. Hence, the performance of AFS can be optimized by selecting face-sheet materials. In this work, three types of face-sheet materials representing elastic-perfectly plastic, elastic-plastic strain hardening and purely elastic materials were employed to study their effects on the flexural behavior and failure mechanism of AFS systematically. Result showed face-sheet materials affected the failure mechanism and energy absorption ability of AFS significantly. When the foam cores were sandwiched by aluminum alloy 6061, the AFS failed by face-sheet yielding and crack without collapse of the foam core, there was no clear plastic platform in the Load-Displacement curve. When the foam cores were sandwiched by stainless steel 304 and carbon fiber fabric, there were no face-sheet crack and the sandwich structure failed by core shear and collapse, plastic platform appeared. Energy absorption abilities of steel and carbon fiber reinforced AFS were much higher than aluminum alloy reinforced one. Carbon fiber was suggested as the best choice for AFS for its light weight and high performance. The versus strength ratio of face sheet to core was suggested to be a significant value for AFS structure design which may determine the failure mechanism of a certain AFS structure.