• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.143-147
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• 2021

유리섬유 복합재료(GFRP) 내부 미세 박리에서 나타나는 테라헤르츠(THz) 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 미세 박리 검출 기술을 연구하였다. 테라헤르츠 시간영역 분광(THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 유리섬유 복합재료 내부의 미세 박리 크기 별 THz 신호를 측정하였고, 미세 박리 위치에서 반사되어 검출되는 THz 중첩 신호의 Full Width Half Maximum (FWHM) 값을 추출하였다. 이후, 유리섬유 복합재료의 복소굴절률을 측정하여 미세 박리 크기에 따른 미세 박리 위치에서의 THz 중첩 신호 및 FWHM 값을 계산하여 비교하였다. 이론적으로 계산된 THz 중첩 신호로부터 미세 박리 크기와 중첩 신호에서의 FWHM 값의 상관관계를 도출하였으며, 미세 박리 위치에서의 THz 신호로부터 추출된 FWHM의 분석을 통해 미세 박리 크기를 예측할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.399-415
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• 2023

This paper presents the experimental and numerical evaluations on the circular SFRC columns reinforced GFRP rebars under the axial compressive loading. The test programs were designed to inquire and compare the effects of different parameters on the columns' structural behavior by performing experiments and finite element modeling. The research variables were conventional concrete (CC), fiber concrete (FC), types of longitudinal steel/GFRP rebars, and different configurations of lateral rebars. A total of 16 specimens were manufactured and categorized into four groups based on different rebar-concrete arrangements including GRCC, GRFC, SRCC, and SRFC. Adding steel fibers (SFs) into the concrete, it was essential to modify the concrete damage plastic (CDP) model for FC columns presented in the finite element method (FEM) using ABAQUS 6.14 software. Failure modes of the columns were similar and results of peak loads and corresponding deflections of compression columns showed a suitable agreement in tests and numerical analysis. The behavior of GFRP-RC and steel-RC columns was relatively linear in the pre-peak branch, up to 80-85% of their ultimate axial compressive loads. The axial compressive loads of GRCC and GRFC columns were averagely 80.5% and 83.6% of axial compressive loads of SRCC and SRFC columns. Also, DIs of GRCC and GRFC columns were 7.4% and 12.9% higher than those of SRCC and SRFC columns. Partially, using SFs compensated up to 3.1%, the reduction of the compressive strength of the GFRP-RC columns as compared with the steel-RC columns. The effective parameters on increasing the DIs of columns were higher volumetric ratios (up to 12%), using SFs into concrete (up to 6.6%), and spiral (up to 5.5%). The results depicted that GFRP-RC columns had higher DIs and lower peak loads compared with steel-RC columns.

• Advances in concrete construction
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• 제14권3호
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• pp.153-167
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• 2022

The interaction between blast load and structures, as well as the interaction among structural members may well affect the structural response and damages. Therefore, it is necessary to analyse more realistic reinforced concrete structures in order to gain an extensive knowledge on the possible structural response under blast load effect. Among all the civilian structures, columns are considered to be the most vulnerable to terrorist threat and hence detailed investigation in the dynamic response of these structures is essential. Therefore, current research examines the effect of blast loads on the reinforced concrete columns via development of Pressure- Impulse (P-I) diagrams. In the finite element analysis, the level of damage on each of the aforementioned RC column will be assessed and the response of the RC columns when subjected to explosive loads will also be identified. Numerical models carried out using LS-DYNA were compared with experimental results. It was shown that the model yields a reliable prediction of damage on all RC columns. Validation study is conducted based on the experimental test to investigate the accuracy of finite element models to represent the behaviour of the models. The blast load application in the current research is determined based on the Lagrangian approach. To develop the designated P-I curves, damage assessment criteria are used based on the residual capacity of column. Intensive investigations are implemented to assess the effect of column dimension, concrete and steel properties and reinforcement ratio on the P-I diagram of RC columns. The produced P-I models can be applied by designers to predict the damage of new columns and to assess existing columns subjected to different blast load conditions.

• Composites Research
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• 제29권3호
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• pp.111-116
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• 2016

터보/컴프레셔(Turbo compressor)용 틸팅 패드 저널 베어링(Tilting pad journal bearing)은 고속, 고하중의 주축(Rotor)을 지지하는 역할을 하며, 화이트 메탈(White metal)이 대표적인 소재로 널리 사용되어왔다. 그러나 예기치 않은 윤활유 공급 중단 상황(Oil cut situation) 또는 베어링과 주축 사이에 유막(Oil film)이 제대로 형성되지 않을 경우, 기존의 화이트 메탈 베어링은 융착(Seizure) 현상에 의해 바로 정지하게 되고 주축에 심각한 손상을 유발한다. 이러한 융착 문제를 해결하기 위해 기존의 화이트 메탈에 비해 높은 비강성, 비강도 그리고 뛰어난 마찰 특성(Tribological characteristic)을 가지는 탄소섬유 강화 복합재료(Carbon fiber reinforced composite)가 틸팅 패드 저널 베어링에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 고 내열성 탄소섬유/에폭시 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일공급 중단 상황에서의 내구성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 상온 및 오일공급 중단상황의 고온에서 인장, 압축, 전단 등의 기초적인 복합재료 물성 실험을 진행하였고, 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링에 있어 가장 중요한 물성인 층간 계면 강도를 측정하기 위해 Short Beam Shear 실험을 진행 하였다. 오일 공급 중단 상황에서 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 파손(Failure) 가능성을 알아보기 위해 유한 요소 해석(Finite element analysis)을 진행함으로써 베어링 표면에 가해지는 최대 응력을 도출하였고, 해석 결과와 물성 시험으로부터 측정된 강도 값을 이용하여 Tsai-Wu Failure index를 계산하였다. 해석 결과를 검증하기 위해 산업용 테스트 벤치를 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로 제조된 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 실험을 진행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.543-551
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• 2012

도로포장의 내구 연한이 기대수명에 비하여 짧아지고 있어 최근 다기능 복합포장 개발 연구가 진행중이다. 이 연구에서는 아스팔트 표층을 구성하기 위한 빈배합 콘크리트 기층재료로 활용하기 위하여 재료적인 측면을 개선시키는 방안과 섬유보강재를 추가하여 포장체를 보강하는 연구방안으로 역학적 특성을 분석 연구를 수행하였다. 빈배합 콘크리트의 경우 그 특성상 다짐의 수준이 강도 등의 특성 발현에 많은 영향을 미치게 된다. 하지만 현재 국내에서는 기층의 다짐관리에 관한 세부적인 기준이 미비하므로 자체적으로 다짐방법 및 수준을 정하여 제시하였다. 실내 및 현장 실험 결과 압축강도기준은 재령 7일에 5 MPa로서 모든 빈배합 콘크리트의 변수가 이를 충분히 만족시키는 것으로 나타났으며 현장배합 강도의 경우 일반적인 수화반응에 의한 강도의 증진효과 보다는 롤러의 다짐에너지에 의한 강도의 증진효과가 지배적으로 작용하였을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.282-289
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• 2017

압축강도 160MPa와 길이 15.4m를 가진 초고강도 섬유보강 분절 박스거더에 대한 휨거동 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 PS강재의 면적, 강섬유 혼입률과 복부와 상부 플랜지의 종방향 철근이다. 하부플랜지의 두 개 텐던에 16개, 12개, 7개씩을 배치하고, 강섬유 혼입률은 2.0%, 1.5%, 1%를 사용하였다. 하부에 32개의 강연선을 배근한 박스거더는 과보강 강재 거동을 보였으며, 24개의 강연선을 배근한 거더는 강연선 32개를 설치한 거더와 비슷한 최대하중을 보이면서 처짐이 많은 저보강 강재 거동을 보였다. 강연선을 14개 설치한 박스거더는 24개 설치한 거더 내하력의 1/2정도 최대하중을 보이며, 연성거동을 보이고 있다. 설계기준의 강재지수에 따른 보 파괴거동의 분류에 대한 식의 유효성을 검토한 결과 지수 판별식은 초고강도 박스거더의 거동을 정확하게 반영하지 못하고 있으며, 박스거더의 기하학적 형태를 세부적으로 고려하고, 강재의 변형률 0.005에 해당하는 기준값을 새로 산정해야할 것으로 판단된다.

• 복식문화연구
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• 제24권3호
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• pp.358-366
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• 2016

This study was performed to measure the posture correction effect of wearing ergonomic experimental clothing. Two types of experimental clothing (A, B) were developed. Both of them reinforced the muscles surrounding the spine. Experimental clothing A was developed by reflecting the shape and position of the pectoralis major muscle, abdominal muscle, and latissimus dorsi muscle. Experiment clothing B was developed by reflecting the integrated form of those muscles. Subjects were males in their 20s~30s (n=32). They were divided into two groups based on their acromion distance (AD): the turtle neck syndrome group (n=16, AD=3.81cm) and the normal group (n=16, AD=1.27cm). The correction of body posture was detected by three index values: change of the cervical curvature angle, horizontal distance between the seventh cervical vertebra and tragion, and AD. The comfort and tightness of the clothing were also measured. The results showed that both types of experimental clothing corrected body posture and that turtle neck syndrome can be prevented by wearing these types of posture correcting clothing. Two index values were decreased: cervical curvature angle ($0.31{\sim}1.32^{\circ}$) and horizontal distance between seventh cervical vertebra and tragion (0.22~0.31cm). The chest was also stretched. The comfort was rated as good for both types of experimental clothing. These results indicate that the experimental clothing had a posture correction effect without any discomfort for daily living.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.209-220
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• 1999

터널의 숏크리트 라이닝이나 포장 콘크리트 보강용으로 요접철망(wire mesh)을 대신해서 강섬유가 사용되고 있다. 본 연구에서는 강섬유 보강으로 인한 인성평가 대상 구조물을 slab panel 구조($60{\times}60{\times}10$cm)로 하고, 강섬유 혼입률은 콘크리트 용적의 0.5% ~ 2%로 다양화하였다. 이 때 사용한 강섬유는 Dramix ZC type으로 직경은 0.8mm, 길이는 60mm이다. 강섬유 효과의 상대평가를 위한 용접철망(wire mesh)보강은 상면, 하면, 상하면 보강으로 하였다. 이들 실험 결과를 각국의 인성 평가 방법으로 비교 검토한 결과 슬래브(slab) 시험체 적용을 위한 EFNARC의 방법은 25mm의 처짐까지 측정하는 것이 너무 큰 것으로 평가되었고, 보의 휨인성 평가법을 적용하여 검토한 결과에서는 Johnston(II)방법에 의한 $I_{5.5}$ 가장 적절하였으며, JCI-SF4방법에서 지간의 1/150까지 측정하는 것은 너무 작았다. 또한 강섬유로 용접철망(wire mesh)을 효과적으로 대치할 수 있음을 알 수 있었고, 인성효과에 유용한 강섬유 혼입량은 0.5% ~ 1%범위에 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.95-106
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• 1992

강섬유의 형태가 콘크리트의 휨거동에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 5종의 강섬유를 사용한 실험을 실시하였다. 강섬유 혼입율은 1~2%로 변화를 주었고 전단 스팬비와 철근비는 고정하였다. 형태가 다른 강섬유의 보강 효과를 비교 분석하기 위한 방법으로 섬유 보강 효과 지수를 채택하였고, 인성 효과를 분석하기 위하여 유효 인성 지수를 제안하였으며, 이들 지수들은 강섬유 보강 효과를 비교 분석하는데 유용한 방법으로 평가되었다. 실험 결과에 의하면 강섬유 혼입율은 양단이 hook 형태인 강섬유의 경우에는 1% 이내가 효과적이며, dog bone 형태인 강섬유는 1~2%, 기타 강섬유는 2% 정도가 적절하였다. 강섬유의 혼입으로 인한 휨강도 및 파괴인성의 증진 효과는 무근 콘크리트보의 경우가 철근 콘크리트보의 경우보다 크게 나타났다. 또한 강섬유의 형태에 의한 휨강도와 인성의 증진 효과는 양단이 hook나 dog bone(paddled)형태의 강섬유가 섬유 혼입율이 상대적으로 낮음에도 straight나 crimped 및 wavy 형태보다 우수한 것으로 판명되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권5호
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• pp.567-580
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• 2020

In this paper, irregularly designed planar reinforced concrete wall structures are investigated computationally. For this purpose, structures consisting of four regular and irregular models of short-order (two-class) and intermediate (five-class) types have been investigated. The probabilistic evaluation of seismic damage of these structures has been performed by using the incremental inelastic dynamic analysis to produce the seismic fragility curve at different levels of damage. The fragility curves are based on two classes of maximum damage indices and the Jeong-Nansha three-dimensional damage index. It was found that there is a significant increase in damage probability in irregular structures compared to regular ones. The rate of increase was higher in moderate and extensive damage levels. Also, the amount of damage calculated using the two damage indices shows that the Jeong-Nensha three-dimensional damage index in these types of structures provides superior results.