• 한국도로학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.107-115
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• 2009

본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)의 슬래브 두께가 긴장 설계에 미치는 영향을 분석하여 PTCP에서 최적의 슬래브 두께를 선정하기 위하여 수행되었다. 먼저 슬래브 두께에 따른 차륜과 환경하중에 의한 인장응력을 유한요소해석 모델을 이용하여 구하였으며 허용 휨강도를 선정하여 긴장 응력을 산출하였다. 슬래브의 컬링을 야기하는 환경하중은 두께에 따라 동일한 온도구배 및 동일한 상하부 온도차의 두 가지 가정을 모두 고려하였다. 그리고 프리스트레싱을 위한 강선 긴장 시 긴장량의 손실을 고려하여 슬래브 두께 별로 긴장 설계를 수행하였다. 이러한 설계 결과를 비교 분석해 보면 일반적으로 슬래브 두께가 증가하면 강선의 개수도 따라서 증가되기 때문에 콘크리트와 강재 비용 모두가 증가하게 되어 비경제적인 설계가 된다. 환경하중의 영향이 미약하여 두께가 증가할 때 강선의 개수가 줄어드는 경우에도 두께 증가에 의한 비용이 강재 절감에 따른 비용보다 더 커지므로 두께가 증가할수록 경제적이지 못하다. 따라서 일반적으로 PTCP에서 슬래브 두께는 시공이 가능한 정도에서 최소로 유지하는 것이 타당하다고 할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.135-141
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• 2009

합성트러스는 북미에서 고층건물 및 장지간 건축 구조물에 널리 사용되어지고 있는 구조물의 형태로 비슷한 다른 건축 구조에 비하여 빠른 시공 속도와 낮은 경간비와 자중비의 장점이 있다. 12~18m 경간 범위에서는 가장 경쟁력이 있는 구조물의 형태로 알려져 있다. WTC 붕괴 사고 이후, 화재 시 구조물의 내화거동에 관한 연구의 필요성이 부각됨에 따라 화재와 관계된 여러 분야에서의 연구가 세계적으로 활발하게 진행 중에 있다. 본 연구에서 수행된 실험에서 화염에 직접 노출된 트러스 강재 부재의 경우 짧은 가열시간에도 불구하고, $700^{\circ}C$ 이내의 온도 분포를 보이며 콘크리트 내부에 위치한 센서의 경우는 $200^{\circ}C$ 이내의 온도 분포를 보였다. 20mm 사재의 경우, 구조물의 처짐은 3분을 전후하여 빠른 처짐 분포를 보이며 파괴되었으나, 25mm, 35mm, 45mm 사재의 경우, 구조물은 파괴되지 않았으나 모두 15분 이내에 L/20의 처짐 기준에 도달하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.61-69
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• 2021

This paper presents the analysis and experiment results on the electrical and thermal characteristics of metal insulation (MI) REBCO racetrack coil, which was wound with stainless steel (SS) tape between turn-to-turn layers, under rotating magnetic field and conduction cooling system. Although the field windings of superconducting rotating machine are designed to operate on a direct current, they may be subjected to external magnetic field due to the unsynchronized armature windings during electrical or mechanical load fluctuations. The field windings show the voltage and magnetic field fluctuations and the critical current reduction when they are exposed to an external magnetic field. Moreover, the cryogenic cooling conditions are also identified as the factors that affect the electrical and thermal characteristics of the HTS coil because the characteristic resistance changes according to the cryogenic cooling conditions. Therefore, it is necessary to investigate the effect of external magnetic field on the electrical and thermal characteristics of MI-SS racetrack coil for further development reliable HTS field windings of superconducting rotating machine. First, the major components of the experiment test (i.e., HTS racetrack coil construction, armature winding of 75 kW class induction motor, and conduction cooling system) were fabricated and assembled. Then, the MI racetrack coil was performed under liquid nitrogen bath and conduction cooling conditions to estimate the key parameters (i.e., critical current, time constant, and characteristic resistance) for the test coil in the steady state operation. Further, the test coil was charged to the target value under conduction cooling of 35 K then exposed to the rotating magnetic field, which was generated by three phrase armature windings of 75 kW class induction motor, to investigate the electrical and thermal characteristics during the transient state.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.265-272
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• 2019

본 연구에서는 영상기반 딥러닝 및 이미지 프로세싱 기법을 이용한 볼트풀림 손상검출 기법을 제안하였다. 이를 위해 먼저, 딥러닝 및 이미지 프로세싱 기반 볼트풀림 검출 기법을 설계하였다. 영상기반 볼트풀림 검출 기법은 볼트 이미지 검출 과정 및 볼트풀림 각도 추정 과정으로 구성된다. 볼트 이미지의 검출을 위하여 RCNN기반 딥러닝 알고리즘을 이용하였다. 영상의 원근왜곡 교정을 위해 호모그래피 개념을 이용하였으며 볼트풀림 각도를 추정을 위하여 Hough 변환을 이용하였다. 다음으로 제안된 기법의 성능을 검증을 위하여 거더의 볼트 연결부 모형을 대상으로 볼트풀림 손상검출 실험을 수행하였다. 다양한 원근 왜곡 조건에 대하여 RCNN 기반 볼트 검출기와 Hough 변환 기반 볼트풀림 각도 추정기의 성능을 검토하였다.

• 한국재료학회지
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• 제30권12호
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• pp.678-686
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• 2020

Microstructural characteristics of directionally solidified René 80 superalloy are investigated with optical microscope and scanning electron microscope; solidification velocity is found to change from 25 to 200 μm/s under the condition of constant thermal gradient (G) and constant alloy composition (Co). Based on differential scanning calorimetry (DSC) measurement, γ phase (1,322 ℃), MC carbide (1,278 ℃), γ/γ' eutectic phase (1,202 ℃), and γ' precipitate (1,136 ℃) are formed sequentially during cooling process. The size of the MC carbide and γ/γ' eutectic phases gradually decrease with increasing solidification velocity, whereas the area fractions of MC carbide and γ/γ' eutectic phase are nearly constant as a function of solidification velocity. It is estimated that the area fractions of MC carbide and γ/γ' eutectic phase are determined not by the solidification velocity but by the alloy composition. Microstructural characteristics of René 80 superalloy after solid solution heat-treatment and primary aging heat-treatment are such that the size and the area fraction of γ' precipitate are nearly constant with solidification velocity and the area fraction of γ/γ' eutectic phase decreases from 1.7 % to 0.955 %, which is also constant regardless of the solidification velocity. However, the size of carbide solely decreases with increasing solidification velocity, which influences the tensile properties at room temperature.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.88-93
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• 2021

선박의 건조과정이나 압력용기의 몸체 부분을 용접할 경우 많이 사용되는 SAW(Submerged Arc Welding)는, 용접 부위에 분말 형태의 용제(Flux)를 일정 두께로 살포하고 그 속에 전극 와이어를 연속적으로 공급하여 용접이 이루어지는 방법으로 용접 시 발생되는 아크열이 외부로 노출되지 않는 특징이 있으며, 잠호용접으로 불리기도 한다. 또한 1,500~3,000A의 전류까지 통전 할 수 있는 고전류 용접이 가능하며 아크효율이 95% 이상, 미세한 금속 산화물 입자인 Welding Fume 발생량이 적고 아크광선이 외부로 노출되지 않아 청정한 작업이 가능하며 용입이 깊고 결함이 잘 발생하지 않아 용접 이음부의 신뢰도가 높다. 본 연구에서는 SM490C-TMC 후판을 서브머지드 아크용접(SAW)을 이용하여 이종 용접한 후 용접부의 기계적 특성을 인장, 경도, 매크로, 자분탐상 검사 결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 굽힘 시험 결과 시료에서 표면의 터짐 현장이 발생하지 않았고 기타 결점의 유무를 확인할 수 없었으며, 이는 용접 이후 소성변형 과정에서도 충분한 인성을 발휘하고 있는 것으로 나타났으며, 1F 용접 방법이 굽힘 성능에 문제가 없는 것으로 판단되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권3호
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• pp.319-334
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• 2023

Localizing damages is an essential task to monitor the health of the structures since they may not be able to operate anymore. Among the damage detection techniques, non-destructive methods are considerably more preferred than destructive methods since damage can be located without affecting the structural integrity. However, these methods have several drawbacks in terms of detecting abilities, time consumption, cost, and hardware or software requirements. Employing artificial intelligence techniques could overcome such issues and could provide a powerful damage detection model if the technique is utilized correctly. In this study, the crack localization in flat and folded plate structures has been conducted by employing a Backpropagated Artificial Neural Network (BPANN). For this purpose, cracks with 18 different dimensions in thin, flat, and folded structures having 15⁰, 30⁰, 45⁰, and 60⁰ folding angle have been modeled and subjected to free vibration analysis by employing the Classical Plate Theory with Finite Element Method. A Four-nodded quadrilateral element having six degrees of freedom has been considered to represent those structures mathematically. The first ten natural frequencies have been obtained regarding healthy and cracked structures. To localize the crack, the ratios of the frequencies of the cracked flat and folded structures to those of healthy ones have been taken into account. Those ratios have been given to BPANN as the input variables, while the crack locations have been considered as the output variables. A total of 500 crack locations have been regarded within the dataset obtained from the results of the free vibration analysis. To build the best intelligent model, a feature search has been conducted for BAPNN regarding activation function, the number of hidden layers, and the number of hidden neurons. Regarding the analysis results, it is concluded that the BPANN is able to localize the cracks with an average accuracy of 95.12%.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.73-80
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• 2009

열화된 콘크리트 구조물 보수에 있어, 보수재를 사용하기 전에 열화부위는 완전히 제거되어야 한다. 워터제트 공법은 열화된 콘크리트를 제거하는 방법 중에 하나로 철근 및 건전한 콘크리트에 손상을 주지 않으면서 손상된 콘크리트를 제거할 수 있는 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 이러한 워터제트의 사용은 표면요철형성 등으로 신구 콘크리트의 부착력을 향상 시킨다. 본 연구에서는 국내에서 적용되고 있는 워터제트 장비를 사용하여 콘크리트 슬래브 강도에 변화를 주어 파쇄깊이에 따른 강도추정식을 제안하고 하였으며 이를 통해 워터제트 관련 규정제안 및 보수보강 시 사용되고 워터제트 장비에 대한 기초적인 정보를 제공하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권3호
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• pp.337-349
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• 2024

The growing quantity of tires and building trash piling up in landfills poses a serious threat to the stability of the ecosystem. Researchers are exploring ways to reduce and use such byproducts of the construction industry in an effort to promote greener building practices. Thus, using recycled crumb rubber from scrap tires in concrete manufacturing is important for the industry's long-term viability. This study examines the proportion of waste rubber in fiber form, specifically at weight percentages of 5%, 10%, and 15%. Moreover, the study examines the shear behavior of reinforced concrete beams. A total of twelve RC beam specimens, each sized 100 mm by 150 mm by 1000 mm (w × d × L), were constructed and positioned to the test. Various mixtures were designed with different levels of scrap tire rubber content (0%, 5%, 10%, and 15%) and Stirrup Vol. Ratio (2.10, 2.80, and 3.53) in reinforced concrete beams. The findings indicate that the inclusion of scrap rubber in concrete leads to a decrease in both the mechanical characteristics and weight of the material. This is mostly attributed to the lower strength and stiffness of the rubberized concrete. Furthermore, estimations generated by a variety of design codes were examined alongside the obtained data. In order to make a comparison between the estimates provided by the different codes such as ACI 318-14, CEB-FIB and Iranian national building codes, a calculation was done to determine the ratio of the experimental shear strength to the anticipated shear strength for each code.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.619-628
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• 2009

콘크리트구조물의 시간의존거동을 예측하기 위해서 콘크리트의 크리프와 건조수축 등 시간의존특성을 묘사하는 모델을 이용한다. 그러나 크리프와 건조수축 모델 자체의 불확실성과 환경조건의 불확실성 때문에 이러한 모델을 이용하여 얻은 처짐과 실제로 측정된 처짐 사이에는 상당한 차이가 있다. 이러한 오차와 불확실성을 줄이기 위하여 실제 구조물에 이용된 콘크리트를 이용한 크리프 시험에 의한 결과를 이용하여 모델의 불확실성을 줄이는 노력을 하기도 한다. 하지만 이 방법도 실제 구조물이 놓인 환경조건을 정확히 모사할 수 없다는 점과 재료 자체의 불확실성 때문에 실험에서 얻은 크리프와 건조수축의 예측 값이 실제 구조물에서 발생하는 값과 다를 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트의 시간의존거동에 영향을 미치는 요소 중 크리프에 대하여 살펴보고, 크리프 모델 불확실성 인자를 오차요인으로 고려하여 콘크리트 부재에서 측정된 처짐으로부터 크리프 계수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이중 강합성 거더와 콘크리트 보 부재의 해석 예제를 통하여 이 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 검증하였다. 이 연구에서 제시된 크리프를 오차요인으로 보고 크리프 계수를 추정하는 방법은 특히, 장지간 PSC 교량이나 콘크리트 사장교처럼 처짐이 중요한 형상관리인자인 경우에 구조물의 장기거동에 대한 합리적 예측에 도움을 줄 것으로 사료된다.