• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.1-11
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• 2011

본 연구에서는 하위 요소로(sub-element) 구성된 3차원 대칭 단위 요소들로 조합된 트러스 격자 구조물의 연속적인 물성치를 제안하였다. 개별적인 트러스 격자 물성치는 균질화 작업을 통하여 유효한 응력과 변형률 관계로 이루어진 연속적인 물성치 모델로 나타낼 수 있다. 미시적인 규모(micro scale) 스트럿의 인장이나 압축 응답에 의한 축강성은 전체 격자재료의 대부분의 강도를 차지하고, 이러한 스트럿의 부피 분율(fraction)은 효과적인 강도뿐만 아니라 복제 가능한 단위 요소로 이루어진 격자판의 상대밀도에 큰 영향을 주었다. 그러므로 균질한 강성부재로 구성된 연속적인 구성모델은 미시적인 규모로 간주되는 스트럿의 강도, 내부응력 상태 및 부피 분율과 관련된 역학적인 특성들을 포함하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 미시적인 규모의 응력에서 소성흐름은 균질한 구성식에서 파생된 거시적인 규모에서의 (macro-scale)응력 표면에 있는 연속적인 응력함수의 영역을 확장한다. 따라서 본 연구를 통하여 3차원 대칭 단위요소 구조물의 기본 기하학을 조사하고 압력에 의존적인 마크로 규모에서의 (macro-scale) 응력함수를 예측하는 연속적인 소성모델을 공식화하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1015-1024
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• 2020

Using the waste(sand wastr and boiler ash) in fluidized bed inciverator, lightweight aggregate concrete was produced and a recycling plan was prepated. The first, the result of the leaching test shows that the waste fluid sand and boiler ash did not exceed the effluent standard. This indicates that there is no harmful effect for recycling. The second, in the lightweight aggregate test using waste fluid sand and boiler ash, the sample that combined cement, waste fluid sand, and sand showed the highest compressive strength, and the mix proportion was 10: 7: 3. Lightweight aggregate concrete that combined cement, waste fluid sand, boiler ash, and sand had a low compressive strength by and large. The third, the same results were identified in the relation between the content of SiO₂ and that of Na₂O. As the SiO₂ content is lowered, the overall viscosity and plasticity of the concrete also decrease, which is not a good condition to form concrete. As for Na₂O, as the content increases, the viscosity of the sample and the viscosity of the cement are remarkably lowered, and the strength of the finished concrete is lowered. Therefore, it was concluded that the higher the content of SiO₂ and the lower the content of Na₂O, the more suitable it is to mix with cement to produce concrete. Fourth, from the fluidized bed incinerator currently operated by company A in city B, a total of 14,188 tons/year were discharged as of 2016, including 8,355 tons/year of bottom ash (including waste fluid sand) and 5,853 tons/year of boiler ash. The cost for landfill bottom ash and boiler ash discharged is 51,000 won/ton, and the total annual landfill cost is 723,588,000 won/ year. Assuming that the landfill tax to be applied from the year 2018 is about 10,000 won/ton, and if there is no reduction in waste disposal charge, an additional landfill tax of 141,880,000 won/year will be imposed. Consequently, the sum total of the annual landfill cost will be 865,468,000 won/year. Therefore, if the entire amount is used for recycling, the annual savings of about 8.7 billion won can be expected.

• 대한치과기공학회지
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• 제37권3호
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• pp.121-127
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• 2015

Purpose: This study was intended to investigate the effect of applying liner for chemical bonding and physical surface roughness created on zirconia by using a sandpaper before sintering on the bond strength between the two materials. Methods: Zirconia blocks were cut using a low-speed cutter. Plate-shaped specimen($6mm{\times}6mm{\times}3mm$) was fabricated by sintering after giving surface roughness according to four kinds of sandpapers. Depending on whether or not to use liner, 60 specimens were divided into two groups ZN(non-liner), ZL(liner), and the two groups were subdivided into four groups respectively in accordance with sandpaper used, totaling eight groups (n=10). The surface roughness (Ra) values and shapes before sintering were observed, and shear bond strength after pressing ceramic plasticity was measured with a universal testing machine. For a test of the significance, a one-way ANOVA was performed, and Tukey's multiple comparison test was conducted. Results: The observation of the surface roughness was SB04($2.22{\pm}1.16{\mu}m$), SB08($2.98{\pm}0.33{\mu}m$), SB12($2.44{\pm}1.32{\mu}m$), SB20($2.34{\pm}0.59{\mu}m$) and SA04($2.34{\pm}0.67{\mu}m$), SA08($1.28{\pm}0.90{\mu}m$), SA12($2.03{\pm}1.60{\mu}m$), SA20($2.19{\pm}1.73{\mu}m$). In the case of ZN Group, the shear bond strength was ZN04($23.26{\pm}3.83MPa$), ZN08($21.76{\pm}2.33MPa$), ZN12($20.49{\pm}3.01MPa$), ZN20($24.98{\pm}4.22MPa$)(p<0.05). As for ZL Group, the shear bond strength was ZL04($25.09{\pm}5.67MPa$), ZL08($22.98{\pm}2.26MPa$), ZL12($21.54{\pm}5.70MPa$), ZL20($23.98{\pm}3.23MPa$)(p<0.05). Conclusion: The research results showed that the bond strength of Zirconia core and Pressing ceramic was further improved by physical surface treatment before sintering, rather than by chemical bonding through liner surface treatment.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.241-250
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• 2013

건설폐기물의 증가에 따라 지속가능한 기술로 폐콘크리트의 재사용에 대한 연구가 활발해지고 있다. 따라서 이 연구에서는 순환골재를 활용한 콘크리트의 유동성, 압축강도 및 쪼갬인장강도에 대한 특성을 조사하였다. 실험변수로는 콘크리트의 설계강도, 순환골재의 함수상태, 총 굵은골재량에 대한 순환굵은골재의 치환율, 플라이애쉬 사용 유무 등을 사용하여 11가지 경우에 대한 시험체 제작과 실험을 계획하였다. 굳지 않은 순환골재 콘크리트의 유동성을 평가하기 위해 ICAR 레오미터를 이용하여 유동곡선실험을 실시하였고, 슬럼프 실험 결과와 비교하였다. 순환골재와 플라이애쉬의 사용은 슬럼프와 유동곡선 모두 콘크리트의 유동성을 향상시키는 결과를 얻었다. 순환골재의 치환율이 증가할수록 항복응력이 감소하였으며, 이를 통해서 슬럼프와 항복응력은 대략적으로 반비례 관계에 있는 것을 확인하였다. 또한 플라이애쉬를 함유한 순환골재 콘크리트는 플라이애쉬를 함유하지 않은 경우에 비해 상당히 낮은 소성점도를 보였다. 순환골재를 사용한 콘크리트의 압축강도, 쪼갬인장강도는 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 보였고, 순환골재를 30% 이상 치환한 경우는 이러한 경향이 보다 뚜렷하게 보였다. 순환골재를 30% 치환하고, 플라이애쉬를 사용한 콘크리트는 장기강도 증진에 도움이 되는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.29-46
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• 2014

모래지반의 지표면에 위치한 거친 바닥면을 가진 강체 원형기초에 대하여 삼차원 수치해석을 통하여 수직-수평 조합하중 조건에서의 지지력을 구하였다. 조합하중 상관도를 효율적으로 산출할 수 있는 swipe 재하방법과 실제 구조물의 하중 조건과 유사한 probe 재하방법을 모사할 수 있는 수치모델을 구현하였으며 요소망의 조밀도에 의한 오차를 소거할 수 있는 분석 절차를 개발하였다. Mohr-Coulomb 소성모델을 사용하고 관련흐름법칙을 적용하여 지반의 내부 마찰각에 따른 수직-수평 조합하중에 대한 지지력 상관도와 경사계수를 산출하였다. Swipe 재하방법의 결과는 probe 재하방법을 사용한 결과와 유사함을 확인하였으며, 거친 바닥면 조건에서 수직-수평 조합하중 지지력 상관도의 내부 마찰각에 따른 변화는 미미하고, 원형기초에 대해서 연속기초 및 사각형기초와 동일한 경사계수를 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 하중의 경사가 큰 경우에는 수치모델링을 통해 산출된 원형기초에 대한 지지력 상관도와 경사계수는 기존의 연구 결과보다 작게 평가되었으며, 수치모델링 결과에 영향을 미치는 요인과 향후 연구 방향에 대하여 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.59-72
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• 2014

모래지반 표면에 위치한 강체 원형기초를 대상으로 수치해석을 통하여 수직-모멘트 조합하중 조건에서의 지지력을 구하였다. 지반은 Mohr-Coulomb 소성모델을 이용하여 모델링하였으며 관련흐름법칙을 적용하였고, 거친 기초 바닥면 조건에 대하여 검토하였다. 적은 수의 해석으로 조합하중 상관도를 산출할 수 있는 swipe 재하 방법과 통상적인 재하실험에서 적용되는 probe 재하 방법을 적용하여 비교한 결과, 두 방법은 유사한 결과를 나타내었다. 모멘트하중을 고려하기 위하여 전통적으로 사용되는 유효폭 및 유효면적 개념을 사용한 결과와 편심계수($e_{\gamma}$)를 사용한 방법들을 비교하였으며, 기존의 제안식들과 수치모델링으로 구해진 본 연구의 결과를 비교하였다. 수직-모멘트 조합하중 지지력의 내부마찰각에 따른 변화는 미미한 것으로 나타났으며, 유효폭 개념은 편심계수의 형태로 변환하여 원형기초에도 그대로 적용이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구의 수치모델링 결과는 기존의 실험에 기반한 결과들에 비해 다소 작은 값을 주는 것으로 나타났으며, 편심 및 모멘트하중이 증가할수록 그 차이는 증가하였다. 수치모델링과 실험 결과가 차이를 나타내는 요인과 향후 연구 방향에 대하여 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권11호
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• pp.25-37
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• 2014

현장 지반에는 점토 또는 모래만 존재하기 보다는 다양한 크기의 흙이 서로 섞여 존재하는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같이 모래가 포함된 점토에서 함수비 증가에 따른 흙의 유동 특성을 예측하기 위해 흙기둥 붕괴실험과 이를 위해 개발한 입자법으로 대변형 시뮬레이션을 실시하였다. 먼저 카올리나이트에 모래 함유량을 0, 10, 25, 그리고 50%까지 증가시키면서 직경 7cm, 높이 13cm의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 시간에 따른 흙기둥의 형상 변화를 관찰하였다. 모래 함유량이 다른 각각의 흙기둥에 함수비를 40, 60, 그리고 80%로 증가시키면서 총 12 종류의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 입자법으로 시간에 따른 흙기둥의 변화를 시뮬레이션하였다. 점토의 함수비와 모래 함유량에 따른 비배수전단강도와 소성지수의 변화를 고려한 최대소성전단계수를 입자법의 점성항에 적용하여 토사 대변형을 시뮬레이션하였다. 실험 결과 모래 함유량이 동일한 경우 함수비가 증가할수록 변형이 크게 발생하였으며, 동일한 함수비라도 모래 함유량이 증가함에 따라 흙기둥의 변형은 크게 발생하였다. 최대 변형은 함수비 80%, 모래 함유량 50%인 흙기둥의 직경이 7cm에서 22cm로 3배 이상 발생하였으며, 이와 같은 흙기둥 실험에서 관찰된 토사의 대변형 거동 및 응력 변화를 개발한 입자법이 비교적 잘 예측할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.11-19
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• 2009

최근 지구환경의 문제가 사회적 이슈로 부각됨에 따라 자원절약 및 자원의 유효이용이라는 측면에서 일상생활에서부터 각종 산업분야에 이르기까지 재활용과 자원절약에 관한 관심이 날로 심화되고 있는 가운데 지구 온난화 방지, 자연환경파괴의 방지, 폐기물에 의한 환경오염 방지 등 지구환경보전 측면에서 콘크리트용 골재 자원의 고갈, 시멘트 소성에너지, $CO_2$ 저감 등은 해결이 불가피한 문제로서의 당면한 과제이다. 이에 따라 건설 산업의 분야에 있어서도 건축물의 내부에 축적되어 있는 막대한 양의 자원을 유효하게 활용하고 내구수명이 길게 설계된 장수명화 건축물을 안전하고 쾌적하게 유지 관리함으로써 불필요한 건설행위를 억제하여 지구자원 및 에너지를 절감하는 창조적인 사고가 필요하다고 할 수 있다. 본고에서는 건설폐기물 발생 억제 및 유한한 지구자원의 유효이용과 재활용을 활성화시킴으로서 지구환경부하 저감을 위한 건축생산 및 건축물의 성능설계 측면에서 건축적 요구와 지구환경을 고려한 건축물의 장수명화를 위한 방법 및 건설폐기물의 유효이용기술에 대해 소개하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.251-258
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• 2018

도심지나 문화재가 인접한 지역 등의 소음, 진동 등 기존 발파해체 공법이 제한적인 조건에서 사용할 수 있는 구조물 해체공법으로 무소음화학팽창제(soundless chemical demolition agent, SCDA)를 이용한 공법이 있다. 그러나 SCDA의 사용에 대한 기준이나 가이드라인에 참고될 만한 연구는 미미한 실정이다. 이 연구에서는 실내실험을 수행하여 강관의 길이, 외부수분차단, 수화열 발산 등의 다양한 조건에 따른 SCDA의 팽창압 발현 특성을 확인하였다. 또한 SCDA의 최소요구팽창압 예측을 위한 해석모델(자유단 1면, 고정단 3면의 직사각형 모델)을 개발하고 주요변수해석(홀 간 거리, 콘크리트 압축강도)을 수행하였다. 이 연구의 해석결과를 활용하여 자유단으로부터 콘크리트 구조물의 박락을 효과적으로 유도할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.215-226
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• 2018

본 논문에서는 수중폭발(UE: underwater explosion)에 의한 해중터널(SFT: submerged floating tunnel)의 동적거동을 양해법(explicit)를 이용하는 LS-DYNA에 의한 유한요소해석을 통하여 분석하였다. SFT의 유한요소모델은 원형단면의 강재 라이너에 콘크리트가 채워진 복합재 원형단면으로 고려되었다. 해중터널 시스템의 중앙부 100m 구간은 탄소성재료를 고려한 솔리드(solid)요소로 상세하게 모델링하였으며, 양측 방향으로 각각 1km 구간에 대해서는 탄성재료를 고려하여 빔(beam) 요소로 이상화하여 모델링하였다. 사선계류시스템은 케이블(cable)요소를 적용하였으며, 수중폭발에 의한 동적거동시 수리동적질량의 영향을 고려하기 위하여 원형단면에 대한 추가질량을 고려하였다. 또한 부력과 같은 상시하중을 초기조건으로 고려하기 위하여 동적완화해석(dynamic relaxation analysis)를 수행하였다. UE는 부력비(B/W)와 폭발지점으로부터 거리의 변화에 대해서 고려하였으며, 폭발의 규모는 천안함 합동조사보고서(2010)를 참조하여 TNT 360kg로 결정하였다. 수중폭발 해석결과, 폭발지점으로부터 SFT까지 거리는 관입량, 충격압력의 크기와 반비례 관계에 있고, 부력비(B/W)가 커질수록 계류장력도 커짐을 확인하였다. 그러나 사선계류라인의 계류각 변화는 SFT의 수평거동, 관입량, 계류력, 충격압력과의 연관성을 찾을 수가 없었다.