• 보존과학회지
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• 제33권6호
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• pp.467-483
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• 2017

본 연구에서는 문화재 복원용 속(速)경화형 Epoxy계 수지인 $Araldite^{(R)}$ rapid의 온도 스트레스에 의한 열화 특성을 분석하였다. 인장강도 및 접착강도는 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 감소하여 내구성 및 접착특성의 미약한 열화가 발생하였다. 외부 응력 및 온도에 대한 안정성은 속(速)경화형에 비해 일반 경화형 Epoxy계 수지가 우수하여, 복원부의 강도 특성 및 응력 상태를 고려한 복원재료의 적절한 선택과 적용이 요구된다. $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 색차의 증가와 광택도의 감소 등 색상 및 광택 안정성은 취약하여, 향후 광학특성의 개선을 위한 안정성 향상 연구가 필요하다. 특히 접착제의 열적 특성(중량감소량, 열분해온도, 유리전이온도)은 기계적 물성 변화에 부분적으로 관여하였고, 피착재의 계면 특성 및 접착제의 기체투과특성(수분투과도)은 접착성능의 중요인자로 작용하였다. 따라서 도자기, 벽돌 및 석재와 같은 다공성 재질의 경우 항온항습에 의한 보존환경 관리가 중요하며, 옥외 전시유물의 경우 노출환경에 의한 물성 변화를 최소화할 수 있는 보존대책의 수립이 절실하다. 향후 이러한 결과는 문화재에 사용된 Epoxy계 수지의 열화속도 및 수명예측 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권1호
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• pp.26-34
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• 2016

Automotive today has been transforming to an electronic product by adopting a lot of convenience and safety features, suggesting that joining materials and their mechanical reliabilities are getting more important. In this study, a Sn-Cu-Cr-Ca solder composition having a high melting temperature ($>230^{\circ}C$) was fabricated and its joint properties and reliability was investigated with an aim to evaluate the suitability as a joining material for electronics of engine room. Furthermore, mechanical properties change under complex environment were compared with several existing solder compositions. As a result of contact angle measurement, favorable spreadability of 84% was shown and the average shear strength manufactured with corresponding composition solder paste was $1.9kg/mm^2$. Also, thermo-mechanical reliability by thermal shock and vibration test was compared with that of the representative high temperature solder materials such as Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu, and Sn-5.0Sb. In order to fabricate the test module, solder balls were made in joints with ENIG-finished BGA and then the BGA chip was reflowed on the OPS-finished PCB pattern. During the environmental tests, resistance change was continuously monitored and the joint strength was examined after tests. Sn-3.5Ag alloy exhibited the biggest degradation rate in resistance and shear stress and Sn-0.7Cu resulted in a relatively stable reliability against thermo-mechanical stress coming from thermal shock and vibration.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.225-236
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• 2001

암반 절리면의 거칠기는 전단강도 및 변형거동에 가장 중요한 영향을 미치는 요소 중의 하나이다. 절리면은 전단변형이 발생하는 동안 손상을 받게 되고 이에 따라 거칠기각은 연속적으로 낮아진다. 절리면의 수직팽창성과 강도 경화 및 연화현상도 거칠기의 변화와 관련이 있는 것으로 이해되고 있다. 따라서 절리면의 거칠기의 변화를 효율적으로 반영시킬 수 있는 수치해석 모델의 개발이 중요하다. 이 연구에서는 탄소성이론을 바탕으로 거칠기 변화를 고려할 수 있는 탄소성 응력-변형 증분식을 유도하여 절리면 거질기 변화가 절리면 전단거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는데 이용하였다. 유도된 탄소성 증분식을 검증하기 위하여 수치 주기전단시험을 실시하였다. 수치시험결과 개발된 탄소성 증분식은 거친 절리면의 주기전단시험에 나타나는 일반적인 현상들을 모사하는데 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.15-26
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• 2004

반복삼축시험에 의한 반복하중 후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여, 세립토에 대해서 직접단순 전단시험에서도 그 방법의 사용 가능성을 확인하여 보았다. 사용한 흙은 실트질 점토, 소성 실트와 비소성 실트이다. 반복삼축시험을 통해서 얻은 강도 및 강성 예측법을 직접단순 전단시험에 맞게 수정하여 시험 결과와 비교하였다. 특히, 세립토의 소성지수와 초기전단응력(ISSS)의 영향이 강조되었다. 연구결과는 (i) 세립토의 액상화강도비는 소성지수의 감소와 초기전단응력의 증가에 따라 감소한다. (ii)등가강성과 전단변형률의 관계에 미치는 소성지수와 초기전단응력의 영향은 그리 크지 않다. (iii) 정규화한 과잉간극수압의 증가에 따른 강도비의 저하는 세립토의 소성지수가 증가할수록 느리다. (iv) 활성도가 큰 소성실트의 강성은 과잉간극 수압의 증가에 따라 급속히 감소한다. (v) 반복삼축시험 결과를 이용한 반복하중후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여 직접단순 전단시험 결과에 수정한 방법은 시험결과와 잘 어울리는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권5호
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• pp.999-1022
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• 2016

The use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) to strengthen steel structures has attracted the attention of researchers greatly. Previous studies demonstrated bonding of CFRP plates to the steel sections has been a successful method to increase the mechanical properties. However, the main limitation to popular use of steel/CFRP strengthening system is the concern on durability of bonding between steel and CFRP in various environmental conditions. The paper evaluates the performance of I-section steel beams strengthened with pultruded CFRP plate on the bottom flange after exposure to diverse conditions including natural tropical climate, wet/dry cycles, plain water, salt water and acidic solution. Four-point bending tests were performed at specific intervals and the mechanical properties were compared to the control beam. Besides, the ductility of the strengthened beams and distribution of shear stress in adhesive layer were investigated thoroughly. The study found the adhesive layer was the critical part and the performance of the system related directly to its behavior. The highest strength degradation was observed for the beams immersed in salt water around 18% after 8 months exposure. Besides, the ductility of all strengthened beams increased after exposure. A theoretical procedure was employed to model the degradation of epoxy adhesive.

• Advances in materials Research
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• 제1권4호
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• pp.245-268
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• 2012

Results of isothermal torsional oscillation tests are reported on melts of linear low density polyethylene and isotactic polypropylene. Prior to rheological tests, specimens were annealed at various temperatures ranging from $T_a$ = 180 to $310^{\circ}C$ for various amounts of time (from 30 to 120 min). Thermal treatment induced degradation of the melts and caused pronounced decreases in their molecular weights. With reference to the concept of transient networks, constitutive equations are developed for the viscoelastic response of polymer melts. A melt is treated as an equivalent network of strands bridged by junctions (entanglements and physical cross-links). The time-dependent response of the network is modelled as separation of active strands from and merging of dangling strands with temporary nodes. The stress-strain relations involve three adjustable parameters (the instantaneous shear modulus, the average activation energy for detachment of active strands, and the standard deviation of activation energies) that are determined by matching the dependencies of storage and loss moduli on frequency of oscillations. Good agreement is demonstrated between the experimental data and the results of numerical simulation. The study focuses on the effect of molecular weight of polymer melts on the material constants in the constitutive equations.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.23-29
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• 2007

약액으로 개량된 지반의 액상화 저항은 약액의 농도에 따라 달라지며 현재는 일축압축강도를 기준으로 농도가 결정되는 것이 일반적이다. 하지만 액상화에 대한 저항력을 나타내는 강성저하율을 적극적으로 평가하여 합리적이고 경제적인 설계를 확립해야 할 필요성이 몇몇 연구자들에 의해 지적되어 왔다. 이에 본 논문에서는 반복전단 삼축압축시험을 이용하여 개량토의 강성저하율을 평가하였으며 이를 바탕으로 약액 농도 산정의 합리성을 검토하였다. 실험결과, 개량토는 유효응력의 감소, 강성의 저하 측면에서 모두 액상화에 대한 저항력을 갖고 있었으며, 설계에서 사용하는 5~6%의 약액 농도보다 적은 2%의 약액 농도에서도 액상화 저항이 향상되었다. 이러한 점을 바탕으로 생각하면, 기존의 일축압축강도를 기준으로 한 약액농도의 설정은 과다설계의 가능성이 있는 것으로 판단되었으며, 결국 과도하게 일축압축강도를 증가 시키지 않고도 강성저하가 방지되며 이를 반영한다면 약액 농도를 보다 합리적으로 줄여 갈 수 있을 것으로 기대한다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권sup3호
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• pp.43-52
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• 2016

The degradation of the load-bearing capacity of reinforced concrete beams due to corrosion has a profoundly negative impact on the structural safety and integrity of a structure. The literature is limited with regard to models of bond characteristics that relate to the reinforcement corrosion percentage. In this study, uniaxial tensile tests were conducted on specimens with irregular corrosion of their reinforced concrete. The development of cracks in the corroded area was found to be dependent on the level of corrosion, and transverse cracks developed due to tensile loading. Based on this crack development, the average stress versus deformation in the rebar and concrete could be determined experimentally and numerically. The results, determined via finite element analysis, were calibrated using the experimental results. In addition, bond elements for reinforced concrete with corrosion are proposed in this paper along with a relationship between the shear stiffness and corrosion level of rebar.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.193-201
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• 2017

탄소나노튜브와 폴리에스터 계면 간 그래프팅이 나노복합재의 역학적 거동과 하중전달에 미치는 영향을 고찰하기 위해 분자동역학 전산모사를 수행하고 그 결과를 Mori-Tanaka 모델 예측해와 비교하였다. 각 방향으로의 인장과 전단 전산모사를 통해 응력-변형률 선도를 도출한 후, 가교 유무에 따른 탄성거동 변화를 관찰하였다. 또한 가로등방성 강성행렬을 방향 평균하여 나노튜브가 랜덤분포하는 경우의 등방성 영률과 전단계수를 구하였다. 그 결과 가로방향 영률과 전단계수는 그래프팅 가공에 의해 향상되었으나, 길이방향 영률의 경우 나노튜브의 물성감소로 인해 오히려 물성이 저하되었다. 나노튜브의 랜덤분포를 고려한 예측 결과에서는 그래프팅 가공에 의해 물성이 약간 감소하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권1호
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• pp.17-29
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• 2017

The seismic performance of steel beam to concrete-encased composite column with unsymmetrical steel section joints is investigated and reported within this paper. Experimental and analytical evaluation were conducted on a total of 8 specimens with T-shaped and L-shaped steel section under lateral cyclic loading and axial compression. The test parameters included concrete strength, stirrup ratio and axial compression ratio. The response of the specimens was presented in terms of their hysterisis loop behavior, stress distribution, joint shear strength, and performance degradation. The experiment indicated good structural behavior and good seismic performance. In addition, a three-dimensional nonlinear finite-element analysis simulating was conducted to simulate their seismic behaviors. The finite-element analysis incorporated both bond-slip relationship and crack interface interaction between steel and concrete. The results were also compared with the test data, and the analytical prediction of joint shear strength was satisfactory for both joints with T-shaped and L-shaped steel section columns. The steel beam to concrete-encased composite column with unsymmetrical steel section joints can develop stable hysteretic response and large energy absorption capacity by providing enough stirrups and decreased spacing of transverse ties in column.