• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권6호
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• pp.423-434
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• 2017

본 논문에서는 반복하중을 받는 부분강접 접합부인 상 하부 ㄱ형강 접합부의 이력거동을 구하기 위하여 체계적인 수치해석이 수행되었다. 이러한 상 하부 ㄱ형강 접합부는 CFT 합성골조의 원상복원 및 충분한 에너지 소산 능력을 확보하기 위하여 초탄성 성질을 갖는 형상기억합금(SMA)으로 제작된 봉과 ㄱ형강이 적용된다. 접합부의 회전강성, 휨모멘트 내력 및 파괴모드를 연구하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 ㄱ형강의 두께 및 강봉 게이지 거리로 상 하부 ㄱ형강 접합의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권1호
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• pp.89-102
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• 2020

Shape memory alloy (SMA)-based Superelasticity-assisted Slider (SSS) is proposed as an engineering solution to practically exploit the well-accepted advantages of both sliding isolation and SMA-based recentering. Self-centering capability in SSS is provided by austenitic SMA cables (or wire ropes), recently attracting a lot of interest and attention in earthquake engineering and seismic isolation. The cables are arranged in various novel and conventional configurations to make SSS versatile for aseismic design and retrofit of structures. All the configurations are detailed with thorough technical drawings. It is shown that SSS is applicable without the need for Isolation Units (IUs). IUs, at the same time, are devised for industrialized applications. The proof-of-concept study is carried out through the examination of mechanical behavior in all the alternative configurations. Force-displacement relations are determined. Isolation capabilities are predicted based on the decreases in seismic demands, estimated by the increases in effective periods and equivalent damping ratios. Restoring forces normalized relative to resisting forces are assessed as the criteria for self-centering capabilities. Lengths of SMA cables required in each configuration are calculated to assess the cost and practicality. Practical implementation is realized by setting up a small-scale IU. The effectiveness of SSS under seismic actions is evaluated using an innovative computer model and compared to those of well-known Isolation Systems (ISs) protecting a reference building. Comparisons show that SSS seems to be an effective IS and suitable for earthquake protection of both structural and non-structural elements. Further research aimed at additional validation of the system are outlined.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권2호
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• pp.167-184
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• 2023

In this study, a new recentering friction device (RFD) to retrofit steel moment frame structures is introduced. The device provides both self-centering and energy dissipation capabilities for the retrofitted structure. A hybrid performance-based seismic design procedure considering multiple limit states is proposed for designing the device and the retrofitted structure. The design of the RFD is achieved by modifying the conventional performance-based seismic design (PBSD) procedure using computational intelligence techniques, namely, genetic algorithm (GA) and artificial neural network (ANN). Numerous nonlinear time-history response analyses (NLTHAs) are conducted on multi-degree of freedom (MDOF) and single-degree of freedom (SDOF) systems to train and validate the ANN to achieve high prediction accuracy. The proposed procedure and the new RFD are assessed using 2D and 3D models globally and locally. Globally, the effectiveness of the proposed device is assessed by conducting NLTHAs to check the maximum inter-story drift ratio (MIDR). Seismic fragilities of the retrofitted models are investigated by constructing fragility curves of the models for different limit states. After that, seismic life cycle cost (LCC) is estimated for the models with and without the retrofit. Locally, the stress concentration at the contact point of the RFD and the existing steel frame is checked being within acceptable limits using finite element modeling (FEM). The RFD showed its effectiveness in minimizing MIDR and eliminating residual drift for low to mid-rise steel frames models tested. GA and ANN proved to be crucial integrated parts in the modified PBSD to achieve the required seismic performance at different limit states with reasonable computational cost. ANN showed a very high prediction accuracy for transformation between MDOF and SDOF systems. Also, the proposed retrofit showed its efficiency in enhancing the seismic fragility and reducing the LCC significantly compared to the un-retrofitted models.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제13권1호
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• pp.64-71
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• 2010

목적: 회전근 개 파열과 동반되어진 상완 이두 건의 병변 및 치료 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 회전근 개 파열로 수술적 치료를 받고 후향적으로 상완 이두 건의 병변 여부를 확인할 수 있었던 92예를 대상으로 2년 이상 추시하였다. 상완 이두 건 병변은 건막염, 건의 마모 또는 비대, 파열, 불안정성의 4형태로 구분하였다. 회전근 개는 광범위 파열 중 4예를 제외하고는 모두 봉합하였으며 상완 이두 건 병변에 대해서는 변연 절제 30예, 건 절단 10예, 건 고정 8예, 재배치 4예를 시행하였다. 결과는 UCLA 평가 지수를 이용하였다. 결과: 상완 이두 건 병변을 보인 예가 70예 (76%)로 건막염은 19예, 건의 마모 또는 비대 22예, 파열 21예, 불안정성 8예의 병변을 보였다. 회전근 개 파열의 크기에 따라서 중범위 이하에서는 63%, 대범위 이상에서는 88%의 상완 이두 건 병변을 보였다. 치료 결과는 상완 이두 건 병변이 없었던 22예에서는 29.6점, 병변이 있었던 예 중 회전근 개 봉합을 시행하였던 66예에서는 28.3점이었다. 동반된 상완 이두 건을 절단하거나 재고정을 시행한 예에서는 28.2점이었다. 결론: 회전근 개 파열의 크기가 클수록 상완 이두 건 병변이 더 많이 발생하였고 형태도 보다 심하게 나타났다. 따라서 상완 이두 건 병변의 원인이 회전근 개 파열을 유발시키는 원인과 연관될 수 있다고 추측되었다. 동반된 상완 이두 건 병변의 치료로 건 절단이나 건 고정이 동통 완화에 효과적일 수 있다고 사료되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 각 연결부에 대한 수치 해석을 통하여 강재-콘크리트 합성 프레임 구조물의 성능을 조사하였다. 본 연구의 혁신적인 측면은 강재 보와 CFT 기둥의 연결부 사용과 저탄소강과 형상 기억 합금 구성요소의 조합을 활용하는데 있다. 이러한 새로운 연결부의 목적은 지진 후 건물의 손상과 잔류 흐름을 줄이기 위해 고탄성 형상기억합금 인장부에서 발생하는 교정 작용과 저탄소강의 우수한 에너지 분산 능력을 활용하는 것이다. 연결부의 핀, 전체적인 고정 또는 부분 구속으로 모델링을 할 수 없기 때문에 이러한 구조물들의 해석과 설계는 복잡하여 PR-CFT 연결부의 전체적인 거동을 알기 위한 수치해석을 위해 정교한 3차원 솔리드 요소로 구성된 유한해석 모델을 개발하였다. 이러한 유한요소 해석으로 얻은 결과를 바탕으로 스프링 요소를 이용하여 간단한 연결부 모델링을 공식화 시켰다. 반복 하중을 가하여 전체 프레임 구조물의 거동을 확인하였고 3D 유한요소 해석을 통하여 단순 거동을 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.875-888
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• 2013

최근에는 초탄성 형상기억합금을 구조물 일부에 설치하여 지진과 같은 외부 충격하중으로 인해 발생되는 영구적인 소성 변형을 줄이고 자동치유가 가능한 변위제어 시스템을 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 초탄성 형상 기억합금은 상당량의 변위를 가하더라도 별도의 열처리 없이도 상온에서 단지 하중만을 제거하여도 원형으로 복원이 가능한 독특한 합성 금속재료이다. 뼈대 구조물에서 변형이 집중이 되는 부위에 기존에 사용된 강재를 대신하여 초탄성 형상기억합금을 사용한다면 시스템의 복원 효과를 극대화 시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 내진성능이 우수한 좌굴방지 가새프레임에 초탄성 형상기억합금 소재를 접목시킨 새로운 구조 시스템을 제안하고 자 한다. 본 연구에서 제안된 구조시스템의 성능을 검증하기 위하여 현재 사용되는 설계코드를 참고하여 6층의 가새프레임 빌딩을 설계를 하고 2차원적인 유한요소 프레임 모델에 각각의 지진 위험도 레벨의 가속도 데이터를 사용하여 비선형 동적 해석을 실시하였다. 해석결과를 바탕으로 초탄성 형상기억합금 가새시스템을 사용한 프레임 구조물과 기존의 가새시스템을 성능적인 측면에서 서로 비교하였다. 해석결과는 지진하중 이후에 초탄성 형상기억합금 가새시스템은 구조물에 잔류 처짐을 감소하는데 매우 효율적임을 보여주고 있다.

• 한국안광학회지
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• 제14권3호
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• pp.17-27
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• 2009

목적: Tight fit 상태에서 BC, 직경, 모서리각 등 하드(RGP 포함) 콘택트렌즈의 변수가 렌즈의 평형위치에 복귀하는 시간에 미치는 영향을 고찰하였다. 방법: Tight fit 상태에서 여러 렌즈 변수에 대해 렌즈의 평형위치 이탈 거리에 따른 복원력 및 렌즈 아래 눈물 층 두께를 계산할 수 있는 방정식을 세웠다. 이에 근거하여 눈깜빡임 후 매 순간 렌즈의 위치를 예측할 수 있는 미분방정식과 수치계산 프로그램 모델을 수립하였다. 이 컴퓨터 모델을 사용하여 렌즈 변수 변화에 따른 매 순간 렌즈 위치를 예측할 수 있었다. 결과: Tight fit 상태에서는 BC가 감소할수록, 직경이 커질수록 렌즈 아래 눈물 층의 간격이 두꺼워져 점성저항이 감소하며 결과 평형위치 복귀시간이 단축된다. Tight fit 렌즈는 모서리 각도가 증가할수록 복원력이 증가하여 평형위치 복귀시간이 단축된다. 이 경우 렌즈아래 눈물 층의 간격변화는 없다. Flat fit 상태에서 하드(RGP 포함) 렌즈는 BC가 증가할수록, 직경이 커질수록 렌즈 아래 눈물층의 간격이 두꺼워져 점성저항이 감소한다. 결과 평형위치 복귀시간이 단축된다. 이 경우 모서리각은 운동에 거의 영향을 끼치지 못한다. 결론: Tight 및 flat fit 상태 모두에서 BC가 렌즈운동(평형위치 복귀시간)에 영향을 미치며 그 효과는 서로 반대이다. 렌즈의 모서리각은 tight fit에서만 렌즈운동에 영향을 미친다.