• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.772-781
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• 2020

직접전단 부재의 전단강도는 전단마찰 유사론에 근거하여 콘크리트 계면에 수직 또는 경사로 배치된 철근의 전단전달에 의해 외력에 저항하며, 철근 단면적의 크기에 비례한다. 현행 콘크리트구조기준에서도 전단마찰 유사론에 근거한 경험식을 사용하고 있으며, 콘크리트 합성보의 수평전단 영역에도 동일한 전단강도 산출방법을 적용한다. 그러나 전단철근량이 많은 부재의 경우에는 이러한 경험식을 통해 구해진 전단강도는 시험체의 실측값과 비교하여 낮은 값을 나타낸다. 이 논문에서는 응력장 이론을 이용하여 기존 철근콘크리트 거더 위에 새로 타설된 합성보의 극한한계상태를 정의하고, 콘크리트의 인장증강효과 및 2축 응력 상태의 최대 압축강도의 변화를 고려할 수 있는 재료구성식을 적용한 전단강도 산정방법을 제안하였다. 또한 설계기준의 전단마찰 강도식과 유사하게 콘크리트 스트럿 유효압축강도를 고려할 수 있는 단순화된 수평전단강도 평가식을 제안하였다. 기존 문헌에 수록된 수평전단파괴를 유발하도록 제작된 합성보의 실험결과 및 설계기준 규정과 비교를 통하여 강도 산출방법의 타당성 및 제안식의 적용성을 검증하였다. 검증 결과, 전단철근비에 따라 전단강도 예측값에 차이가 발생하는 설계기준의 규정들과 다르게, 전단철근의 항복을 수반하는 경우에는 대체적으로 실험결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.33-39
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• 2022

오염물질이나 지하수의 흐름 및 유출의 차단, 해수 침투 방지 및 노후화된 제체의 보수·보강 등을 목적으로 활용되는 Cement-Bentonite 차수벽에 혼합되는 시멘트 일부를 GGBS로 치환하여 사용하는 Slag-Cement-Bentonite 차수벽은 높은 강도와 낮은 투수계수, 우수한 내구성 및 내화학성 등의 여러 장점으로 지하수 제어가 필요한 여러분야에서 다양하게 활용되고 있다. 그러나 이와같은 장점에도 불구하고 국내에서는 Slag-CB 차수벽에 대한 다양한 연구가 이루어지지 않아 적용사례가 많지 않으며, 특히, 시멘트를 대체하여 혼합되는 GGBS는 생산되는 국가에 따라 성질이 상이하여 국내 Slag-CB 차수벽의 활용성을 높이기 위해서는 국내에서 생산되는 GGBS를 활용한 Slag-CB 차수벽에 대한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 Slag-CB 차수벽의 활용성을 향상시키기 위해 국내에서 생산되는 GGBS를 혼합한 Slag-CB 차수벽의 GGBS 치환율에 따른 블리딩율, 응결시간, 강도 및 차수성 등을 평가하였다. 그 결과, 국내에서 생산된 GGBS를 혼합한 Slag-CB 차수벽은 CB 차수벽에 비해 낮은 블리딩율과 우수한 강도 및 차수성을 보였으며, 이러한 성능향상은 GGBS 치환율이 높을수록 더욱 효과적인 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.191-199
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• 2021

본 연구에서는 3가지 수준의 물-시멘트 비, 상부 주입 염수 농도, 피복두께를 고려하여 반전위값과 영향인자들 간의 상관성을 분석하였다. 피복두께가 증가할수록 반전위값이 증가(+ 방향 : 부식 억제)하여 부식 저항성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며 평가 기준에 따르면 피복두께 60mm를 갖는 시편의 경우 비교적 부식이 적게 일어난 것으로 판단된다. 이는 피복두께가 외부 열화인자에 대한 효과적인 방어기구로서 작용한 것이 원인으로 사료된다. 상부 주입 염수 농도가 0%인 경우 모든 경우에서 부식이 발생하지 않는 것으로 판단되지만, 염수 농도 3.5% 및 7.0%의 경우 부식이 진전된 것으로 판단된다. 비교적 높은 단위 결합재량이 확보된 배합에서 부식 저감에 유리한 모니터링 결과가 도출되었으며, 부식 영향인자와 반전위값 간의 상관성을 평가하고자 다중 회귀분석을 수행하였다. 해당 예측식의 결정계수는 0.97로 매우 높은 수준으로 나타났지만 사용한 표본의 수가 제한적이고 특정 시점의 결과만이 이용된 한계점이 존재하였다. 추가적인 모니터링 수행 및 시편 해체 후 관련 데이터와의 상관성 분석을 통해 더욱 합리적인 예측식의 도출이 가능해 질 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.173-181
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• 2021

철근콘크리트 구조물은 다양한 환경에 노출되어 수분 침투로 인한 철근 부식이 발생하며, 부식으로 인한 구조물의 내구성능 저하 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 철근에 비해 인장강도, 비부식성, 경량화 등 뛰어난 장점을 가진 FRP 보강근에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP 보강근은 철근과 달리 항복 구간이 없으므로 파괴 시까지 선형탄성거동이 나타나고 탄성계수가 낮아 과도한 처짐이 발생할 수 있으므로 한계상태 조건에 대한 적용성 검토가 필요하다. 한계상태에서 FRP 보강 콘크리트 의 휨 설계 시 ACI 440.1R은 FRP 보강근의 재료적 불확실성을 고려하여 환경감소계수와 강도감소계수를 모두 적용하여 휨강도가 크게 낮아진다. 따라서 본 연구에서는 국내·외 다양한 문헌을 조사하여 유효단면이차모멘트 제안식의 처짐 해석 결과와 실험결과를 비교하였으며, ACI 440.1R 및 Fib bulletin 40의 설계휨강도를 분석하였다. 실험 결과에 따른 휨강도는 ACI 440.1R에 비해 Fib bulletin 40의 설계휨강도와 유사한 경향이 확인되었으며, 인장지배단면에서 ACI 440.1R은 설계휨강도를 보수적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권9호
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• pp.5-16
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• 2022

최근 도시 및 지하공간 개발에 따라 지반재해가 증가하고, 사회문제로도 이어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 그라우팅 공법이 사용되나, 낮은 침투성, 겔화특성 등의 재료적 한계와 인장저항력 부족 문제를 가지고 있어 지반의 역학적 성능을 개선하지 못하고 있다. 따라서 최근에는 섬유를 혼합한 그라우트재 연구 등 역학적 성능 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 일반적인 섬유는 교반 및 주입 시 주입구 막힘, 주입관 폐색 등의 문제를 유발해 실제 지반 주입에 많은 어려움을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 그라우트 인장보강재로 실제 주입이 가능한 CNT Powder를 사용해 'CNT-mixed grout재'를 고안하고, 역학적 거동 분석과 주입 가능성, 구근 특성, 적용성 분석을 수행하였다. 역학적 성능 시험결과 CNT Powder의 최적 함유량은 0.5 %로 확인되었고, 1차원 주입시험과 모형 구근 형성시험을 통해 적정 주입인자와 구근의 특성을 파악하였다. 수치해석을 통한 적용성 분석을 수행하여 CNT-Mixed grout재가 침하량과 소성영역 감소 등의 효과를 나타내어 지반에 주입 가능한 인장보강재로서 활용이 가능함을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제31권3호
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• pp.267-276
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• 2023

The main purpose of the current research is to develop an efficient two variables trigonometric shear deformation beam theory to investigate the buckling behavior of symmetric and non-symmetric functionally graded carbon nanotubes reinforced composite (FG-CNTRC) beam resting on an elastic foundation with various boundary conditions. The proposed theory obviates the use to shear correction factors as it satisfies the parabolic variation of through-thickness shear stress distribution. The composite beam is made of a polymeric matrix reinforced by aligned and distributed single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with different patterns of reinforcement. The material properties of the FG-CNTRC beam are estimated by using the rule of mixture. The governing equilibrium equations are solved by using new analytical solutions based on the Galerkin method. The robustness and accuracy of the proposed analytical model are demonstrated by comparing its results with those available by other researchers in the existing literature. Moreover, a comprehensive parametric study is presented and discussed in detail to show the effects of CNTs volume fraction, distribution patterns of CNTs, boundary conditions, length-to-thickness ratio, and spring constant factors on the buckling response of FG-CNTRC beam. Some new referential results are reported for the first time, which will serve as a benchmark for future research.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.208-216
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• 2023

본 연구는 Delphi/AHP 기법을 사용하여 발사장 주변 및 비행경로의 해상안전 강화를 위한 위협요인 및 중요도를 분석하였다. 우선 Delphi 기법으로, 발사체/공공안전 전문가 집단을 대상으로 4개 질문(발사안전통제 필요성, 발사 공공안전 확보 최우선 고려사항, 해상안전 확보를 위하여 개선할 사항, 해상안전 위협요인)에 대하여 20개 항목으로 답변을 도출하였다. 이를 기반으로 AHP 기법으로 각 항목의 중요도를 평가하였다. AHP 분석결과 4개 질문에 대한 평균 일관성 비율은 4.8%이고, 각 측정지표의 일관성 비율은 3.9~5.7%로써 CR ≤ 0.1(10%) 보다 낮으므로 모두 일관성이 있음을 확인하였다. 중요도와 우선순위를 고려한 결과, 발사안전통제가 필요한 이유로 발사 사고 시 인적, 물적으로 큰 피해가 발생 가능성 때문(0.36)으로, 발사안전통제에서 최우선으로 고려할 사항은 위험구역 내 인원, 장비, 시설의 안전 확보(0.31)로 나타났다. 또한, 발사 해상안전 위협요인으로 가장 우려되는 항목은 통제해역 내 선박의 무단 진입, 통제 불가 상황(0.30)이며, 현재 개선하여야 할 대책으로는 이러한 상황을 법적으로 통제할 수 있는 근거마련(0.32)이 가장 시급하다고 나타났다. 본 논문은 위협요인을 전문가 의견 수렴을 통하여 도출하고, 중요도 및 우선순위를 객관적으로 평가한 부분에 의미가 있다. 향후 위험성 평가 및 안전통제 계획수립 단계에서 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.729-735
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• 2008

건전하게 설계 시공된 콘크리트는 충분한 내구성 및 장기수명을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나 저자의 기존 연구에 의하면 콘크리트 표면에 존재하는 균열은 염소이온의 침투에 대한 빠른 침투 통로가 되어 내구성능을 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다. 균열을 제어하기 위하여 설계적 측면에서 높은 철근비로 균열폭을 감소시킬수는 있으나, 이러한 균열이 실질적으로 내구성을 저하시키는데에 따른 검토 및 내구성 향상을 유도할 수 있는 방법이 필요하다. 표면도장공법은 균열폭이 작은 경우에 균열을 실링하여 염소이온 침투를 차단하는데 가장 간단한 방법중의 하나로 간주될 수 있다. 그래서 본 연구는 표면도장공법으로 미세균열의 개구를 통한 염소이온 침투를 제어할 수 있는지를 고찰하였다. 실험변수로 침투재와 도포재의 단일 적용과 복합적용이 실험변수로 고려되었으며, 급속 염소이온 침투 실험을 통하여 균열대비 염소이온 침투깊이를 검토하였다. 실험결과에 의하면 침투재는 균열 실링효과를 기대할 수 없었으나, 도막재는 0.06 mm, 침투재와 도막재를 혼합사용하면 0.08 mm이내의 균열폭에서 염소이온 침투를 제어할 수 있었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제20권1호
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• pp.88-95
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• 2007

본 연구는 의정부 소재 초등학교에 재학중인 4${\sim}$6학년 비만 남학생 16명을 대상으로 운동과 영양교육을 중심으로 12주간 비만관리 프로그램을 실시한 후 대상자들의 비만도 및 신체둘레, 혈액 지질의 변화에 미치는 영향을 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 프로그램 실시 전과 후 체중은 55.4${\pm}$10.9 kg에서 54.4${\pm}$9.7 kg으로 다소 감소된 경향을 보였다. 체지방량은 22.12${\pm}$6.53 kg에서 21.68${\pm}$6.05 kg으로, 체지방율도 38.3${\pm}$4.7%에서 37.9${\pm}$5.2%로 감소 경향을 보인 반면, 제지방량(LBM)은 34.56${\pm}$4.75 kg에서 34.70${\pm}$4.54 kg으로 거의 변화를 보이지 않았다. 2. 참가아동의 비만도(Obesity degree, %)와 체질량지수(BMI)는 프로그램 실시 전 각각 121.3${\pm}$8.10%, 25.9${\pm}$3.3에서 프로그램 실시 후 120.0${\pm}$8.2%, 25.6${\pm}$2.7로 감소하였다. 복부 비만도(WHR)도 0.95${\pm}$0.05에서 0.95${\pm}$0.05로 프로그램 실시 전과 후 변화가 없었다. 3. 프로그램 실시 전과 후 대상아동의 가슴둘레는 90.7${\pm}$7.2 cm에서 88.2${\pm}$7.1 cm로, 허리둘레는 87.8${\pm}$8.7 cm에서 86.7${\pm}$7.8 cm로, 엉덩이둘레는 95.3${\pm}$7.5 cm에서 94.8${\pm}$6.9 cm로 신체둘레의 경우 모두 감소된 경향을 보였다. 4. 프로그램 실시 전과 후 중성지방, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 모두 정상범위 및 위험수치에는 초과하지 않아 비만도가 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 총 콜레스테롤은 186.25${\pm}$31.44 mg/dl에서 187.23${\pm}$39.41 mg/dl로, 중성지방은 115.25${\pm}$65.17 mg/dl에서 113.15${\pm}$34.31 mg/dl로 변화하였다. 프로그램 실시 전과 후 혈액 중 LDL-콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 농도는 큰 차이를 나타내지 않아 체중 조절 프로그램으로 인한 뚜렷한 효과는 볼 수 없었다. 5. 아동들의 체중은 BMI, 체지방량, 특히 허리둘레, 엉덩이 둘레, 허리-엉덩이 둘레비와 유의성있는 상관관계를 보인 반면 혈청 콜레스테롤과 중성지방, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 농도와는 상관관계를 나타내지 않았다. 총 콜레스테롤은 중성지방, LDL-콜레스테롤과 유의성있는 상관관계를 보였으며, 중성지방은 LDL-콜레스테롤과 양의 상관관계를, HDL-콜레스테롤과는 음의 상관관계를 보이고 있는 것으로 나타났다. 궁극적으로 비만 아동을 대상으로 한 학교 내 체중 조절 프로그램이 장직적인 효과를 얻기 위해서는 첫째, 무엇보다 아동이 성장기임을 고려하여 지속적인 모니터링과 함께 아동들의 식이, 운동습관 및 비만과 관련된 행동의 변화가 생활 가운데 근본적으로 일어날 수 있어야 한다. 둘째, 체중 조절 프로그램은 식이 및 운동 지도와 아울러 긍정적 강화(positive reinforcement)와 보상(reward)을 통해 충분한 동기를 부여하도록 하고 프로그램 실시 후 일정기간 부모와 함께 하는 추후 관리 프로그램을 실시한다면 더욱 지속적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 마지막으로 현재 초등학교에는 보건교사와 영양사, 체육교사가 대부분 상주하고 있기 때문에 선생님들의 역할분담과 상호협력을 통하여 비만 예방교육, 비만 아동의 조기발견과 비만개선 프로그램을 수립하여 꾸준히 운영해 나간다면 성장기 아동의 비만문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.5-13
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• 2019

쏘일네일링 벽체의 설계기법은 허용응력설계법에서 한계상태설계법으로 변화하고 있으며, 현재 대부분의 국가에서는 한계상태설계법을 적용하나 한국과 홍콩 등에서는 아직까지 허용응력설계법을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 네 가지 대표적인 쏘일네일링 벽체의 설계기법인 미국의 FHWA(2015), 프랑스의 Clouterre(1991), 영국의 CIRIA(2005), 홍콩의 Geoguide 7(2008)과 국내기준인 비탈면 보강공법 설계기준(KDS 11 70 15 : 2016)의 비교를 수행하여, 현재 실무에 적용되고 있는 설계지침의 적정성을 고찰하였다. 각 기준들에 의한 설계결과의 비교를 위해 영국 CIRIA에 제시된 표준단면 및 현장재하시험이 수행된 쏘일네일링 벽체단면을 대상으로 분석을 시행하였으며, 각 설계기법의 보수적인 정도를 알 수 있는 지표인 CDR(Capacity-to-Demand Ratio)을 이용하여 국외 설계기준들과 국내기준의 차이를 비교하였다. 분석 결과, CIRIA 표준단면의 경우 국내기준에 의한 안정성 검토 방법이 가장 보수적(CDR=0.78)이며, 프랑스의 Clouterre(CDR=0.99, 1.09), 홍콩의 Geoguide 7(CDR=1.13, 0.97), 미국의 FHWA(CDR=1.09, 1.07) 및 영국의 CIRIA(CDR=1.40, 1.16)의 순서인 것으로 분석되었다. 한편, 현장재하시험이 시행된 쏘일네일링 벽체에 대한 검토결과는 홍콩의 Geoguide 7(CDR=0.66, 0.72)와 미국의 FHWA(CDR=0.73, 0.72) 순서가 바뀌었을 뿐 나머지는 동일한 결과를 보였다. 또한, 두 가지 case 동일하게 미국의 FHWA, 프랑스의 Clouterre와 홍콩의 Geoguide 7는 차이가 미미하나, 국내기준은 안정측설계의 경향이 크고 영국의 CIRIA는 경우에 따라 불안정측 설계의 경향이 큰 것으로 분석되었다.