• Smart Structures and Systems
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• 제2권4호
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• pp.305-312
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• 2006

In the case of hospital buildings, where seismic design requirements are very high, existing structuresand especially those attacked by past earthquakes, appear, often, unable to fulfil the necessary safety prerequisites. In this paper, the retrofitting of hospital buildings is investigated, using alternative methods of repair and strengthening. Analysis of an existing hospital building in Patras, Greece, is performed. The load-bearing system is a reinforced concrete system. Two solutions are proposed: strengthening using concrete jackets around column and beam elements and application of viscoelastic dampers for the increase of the stability of the structure. Adequate finite element models are constructed for each case and conclusions are drawn on the efficiency of each rehabilitation method.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.240-248
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• 2006

본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 고도처리 공정의 현장적용을 용이하게 하기 위하여 이를 개조한 retrofitting 공정을 제안하였으며, 제안된 공정을 $50m^3$/일 규모의 pilot plant 운전을 통하여 현장 평가하였다. 또한 pilot plant 내에서 미생물의 배양 상태를 확인하기 위하여 FISH 법을 이용하여 세균 군집구조를 조사하였다. 제안된 retrofitting 공정은 배양조를 별도로 건설하지 않음으로써 16%($60,000m^3$/일 규모 고도처리시설 도입 기준)의 초기건설비를 절감할 수 있는 것으로 평가되었으며, 동절기를 포함한 장기간의 pilot plant 운전을 통하여 수처리 효율과 유지관리 측면에서 현장적용성이 우수한 것으로 사료되며 방류수질 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 또한 pilot plant와 대조군(A2/O 공정, B 하수처리장)에서 총세균수는 큰 차이가 없으나, pilot plant의 bioreactor에 의해서 세균 군집 변화가 다르게 나타났다. 우점종은 주로 하수처리에서 중요한 역할을 하는 토양 미생물이 속한 ${\beta}$-proteobacteria group이고, bioreactor 유출수에서 유입수 대비 $25{\sim}607%$ 증가하는 것으로 확인되었으며, 이렇게 증가된 ${\beta}$-group의 미생물은 시스템 내에서 일정 농도를 유지하는 것으로 확인되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권1호
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• pp.37-55
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• 2013

An important issue in the design of soil-nailing systems, as long-term retaining walls, is to assess their stability during seismic events. As such, this study is aimed at simulating the dynamic behavior and failure pattern of nailed structures using two series of numerical analyses, namely dynamic time history and pseudo-static. These numerical simulations are performed using the Finite Difference Method (FDM). In order to consider the actual response of a soil-nailed structure, nonlinear soil behaviour, soil-structure interaction effects, bending resistance of structural elements and construction sequences have been considered in the analyses. The obtained results revealed the efficiency of both analysis methods in simulating the seismic failure mechanism. The predicted failure pattern consists of two sliding blocks enclosed by three slip surfaces, whereby the bottom nails act as anchors and the other nails hold a semi-rigid soil mass. Moreover, it was realized that an increase in the length of the lowest nails is the most effective method to improve seismic stability of soil-nailed structures. Therefore, it is recommended to first estimate the nails pattern for static condition with the minimum required static safety factor. Then, the required seismic stability can be obtained through an increase in the length of the lowest nails. Moreover, placement of additional long nails among lowest nails in existing nailed structures can be considered as a simple retrofitting technique in seismic prone areas.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.50-58
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• 2014

신축공사의 비용에 대한 부담과 건설된 지 오래되어 노후화가 진행된 철근콘크리트 구조물의 증가로 유지관리의 필요성이 크게 증가하여 점차적으로 보수 보강 분야가 확대되고 있다. 이러한 필요성의 증가로 인해 새로운 보수 보강 기술이 국내 외에서 지속적으로 연구되고 있다. 국내에서는 철근콘크리트 구조물의 보수 보강공법으로 강판접착공법, 섬유보강 (Fiber reinforced plastic, 이하 FRP) 표면부착공법, 외부 프리스트레싱공법 등이 사용되고 있다. 이러한 방법 외 Steel mesh로 보강한 시멘트 모르타르 (Steel Mesh Cement Mortar; SMCM)을 이용한 보수방법을 고려하고자, Steel mesh 의 보강 면적, 그리고 보강 층 수 (number of layer)를 달리하여, 3점 휨 부재 실험을 수행하였다. $1400{\times}500{\times}200$ (mm)의 기본 철근 콘크리트 (RC)를 포함하여 총 5종류의 시편을 제작하였으며, 처짐량을 측정하기 위해, 시편 상부에 LVDT를 설치하였으며, 시편 중앙부에 철근 변형률 게이지와 콘크리트 변형률 게이지, 전단 철근에 철근 변형률 게이지를 부착하였다. 3점 휨 실험 결과, 모든 하중-변위 곡선에서 공통적으로 SMCM으로 보강한 시편이 기본 RC에 비해 최대하중이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. SMCM을 두 층, 그리고 기본 RC 하부 전체에 보강을 할 경우, 기본 RC에 비해 최대 하중은 1.18배, 처짐은 최대 1.37배 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 시편의 종류마다 조금씩 다른 양상을 보였는데, 이는 SMCM과 RC의 부착 정도의 차이로 인해 결과의 차이가 발생한 것으로 보인다. 특히, 지점부 안쪽으로 부분 보강하고, Steel Mesh를 한 겹으로 보강한 네 번째 경우 (SM-B1)에는, SMCM이 실험 도중 박락되는 현상이 발생하였다. SMCM을 보수 보강 재료로서 활용하기 위해선 RC와의 부착 성능 향상이 필요하다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.97-104
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• 2010

현재 강화된 방류수 수질 기준에 발맞춰 질소 인 제거를 포함한 고도처리 공정을 건설 중이거나 기존 표준활성슬러지 공정에서 고도처리공정으로의 개선이 추진되어지고 있다. 그러나 다양한 고도처리공정의 적용을 검토함에 있어 제거 효율 측면에서의 단순 평가만이 사용되고 있다. 따라서 고도처리공정 적용 시 제거 효율 뿐 아니라 슬러지 생산, 포기 비용 등을 복합적으로 평가할 수 있는 방법이 필요하였다. 따라서 본 연구에서는 표준활성슬러지 공정으로 운영 중인 S 하수처리장을 Biological nutrient removal(BNR) 공정으로 개선할 경우를 가정한 대안 공정 평가 방법을 제안하였다. 시간적, 비용적 장점을 가지며 객관적인 평가 기준으로 대두되고 있는 수학적 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 대안 공정으로 선정된 Anaerobic/anoxic/oxic ($A^2$/O), Virginia initiative plant (VIP), Daewoo nutrient removal (DNR) 공정에 대해 평가하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 공정의 처리 성능 뿐 아니라 슬러지 생산량 및 에너지 효율을 포함한 5가지 성능 지수들을 적용함으로써 개별 항목간의 비교 평가가 가능하였으며, 최적 공정을 제시하기 위한 객관적 판단과정을 퍼지 추론을 통하여 구현하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.119-126
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• 2022

본 연구는 내진설계가 되어 있지 않은 필로티 건축물의 부족한 횡력을 보강할 수 있는 외부부착형 내진보강공법(Binding Column Method, BCM)을 제안하였다. 또한, 제안된 내진보강공법을 대상으로 보강실험체 4개, 기준 실험체 1개를 제작하여 반복가력 실험을 통하여 보강 전·후의 내진성능향상 효과를 검토하였다. 실험 결과, 기준 실험체(SC1)는 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, BCM 공법을 적용한 실험체(SC2, SC3, SC4, SC5)는 강도 및 강성의 증가와 함께 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 간격이 좁고 토크가 크며, L자형 강판의 두께가 두꺼울수록 보강효과가 향상됨을 알 수 있다. BCM공법 중 전단보강간격이 작고, 조임력 값이 크며, 연결철물이 두꺼운 SC4실험체가 가장 뛰어난 내진성능보강 효과를 나타내었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권3호
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• pp.371-390
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• 2020

One of the most common strategies for retrofitting as-built reinforced concrete (RC) columns is to enlarge the existing section through the application of a new concrete layer reinforced by both steel transverse and longitudinal reinforcements. The present study was dedicated to developing a comprehensive model to predict the seismic behavior of as-built RC jacketed columns. For this purpose, a new sectional model was developed to perform moment-curvature analysis coupled by the plastic hinge method. In this analysis-oriented model, new methodologies were suggested to address the impacts of axial, flexural and shear mechanisms, variable confining pressure, eccentric loading, longitudinal bar buckling, and varying axial load. To consider the effective interaction between core and jacket, the monolithic factor approach was adopted to extent the response of the monolithic columns to that of a respective RC jacket strengthened column. Next, parametric studies were implemented to examine the effectiveness of the main parameters of the RC jacket strategy in retrofitting as-built RC columns. Ultimately, the reliability of the developed analytical model was validated against a series of experimental results of as-built and retrofitted RC columns.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권4호
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• pp.735-752
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• 2015

The effectiveness of seismic retrofitting of RC-frame buildings by converting selected bays into new walls through infilling with RC walls was studied experimentally using a full-scale four-storey model tested with the pseudo-dynamic (PsD) method. The frames were designed and detailed for gravity loads only using different connection details between the walls and the bounding frame. In order to simulate the experimental response, two numerical models were formulated differing at the level of modelling. The purpose of this paper is to illustrate the capabilities of these models to simulate the experimental nonlinear behaviour of the tested RC building strengthened with RC infill walls and comment on their effectiveness. The comparison between the capacity, in terms of peak ground acceleration, of the strengthened frame and the one of the bare frame, which was obtained numerically, has shown a five-fold increase.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권5호
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• pp.491-504
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• 2000

A convenient method for enhancing the strength and stiffness of existing reinforced concrete beams is to bond adhesively steel plates to their tension faces. However, there is a limit to the applicability of tension face plating as the tension face plates are prone to premature debonding and, furthermore, the addition of the plate reduces the ductility of the beam. An alternative approach to tension face plating is to bond adhesively steel plates to the sides of reinforced concrete beams, as side plates are less prone to debonding and can allow the beam to remain ductile. Debonding at the ends of the side plates due to flexural forces, that is flexural peeling, is studied in this paper. A fundamental mathematical model for flexural peeling is developed, which is calibrated experimentally to produce design rules for preventing premature debonding of the plate-ends due to flexural forces. In the companion paper, the effect of shear forces on flexural peeling is quantified to produce design rules that are applied to the strengthening and stiffening of continuous reinforced concrete beams.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.1259-1264
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• 1990

During the past two decades, a lot of researches have been done on the synthesis of grassroot heat exchanger networks(HEN). However, few have been dedicated to retrofit of existing heat exchanger networks, which usually use more amount of utilities (i.e. steam and/or cooling water) than the minimum requirements. This excess gives motivation of trades-off between energy saving and rearranging investment. In this paper, an algorithmic-evolutionary synthesis procedure for retrofitting heat exchanger networks is proposed. It consists of two stages. First, after the amount of maximum energy recovery(MER) is computed, a grass-root network featuring minimum number of units(MNU) is synthesized. In this stage, a systematic procedure of synthesizing MNU networks is presented. It is based upon the concept of pinch, from which networks are synthesized in a logical way by the heuristics verified by the pinch technology. In the second stage, since an initial feasible network is synthesized based on the pre-analysis result of MER and must-matches, an assignment problem between new and existing units is solved to minimize total required additional areas. After the existing units are assigned, the network can be improved by switching some units. For this purpose, an improvement problem is formulated and solved to utilize the areas of existing units as much as possible. An example is used to demonstrate the effectiveness of the proposed method.