• 한국환경농학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2014

본 연구는 철강산업에서 배출되는 산업폐기물의 일종인 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인공습지나 여과시스템에서 인을 효과적으로 흡착 처리하기 위해 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그를 입경별(유효입경: 0.5 mm, 2.5 mm)로 구분하여 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착실험을 통해 인에 대한 흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식에 의한 페로니켈슬래그(FNS)와 제강급랭슬래그(RCS)의 인 흡착능(K)은 RCS 0.5(0.5105) > RCS 2.5(0.3571) > FNS 2.5(0.0545) ${\fallingdotseq}$ FNS 0.5(0.0400) 순이었으며, 본 실험에 사용된 모든 슬래그의 흡착강도(1/n) 값이 0.19954-0.3657범위로 1보다 작으므로 모두 L형의 등온흡착식으로 판단 할 수 있었다. Langmuir 등온흡착식에 의한 인의 최대흡착능(a)은 FNS 0.5, FNS 2.5, RCS 0.5, RCS 2.5가 각각 320, 187, 3,582 및 2,983 mg/kg이었다. 슬래그의 실제 흡착량과 Freundlich와 Langmuir 등온흡착 일반식을 적용한 결과 실제 인의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해서 잘 일치하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용한 슬래그의 인 흡착능력은 제강급랭슬래그(RCS)가 페로니켈슬래그(FNS)보다 높았으며, 고로급랭슬래그는 인공습지나 여과시스템에서 인 흡착을 위한 여재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제36권2호
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• pp.93-100
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• 2003

용접공은 용접과정에서 용접 흄, 중금속 및 bisphenol-A에 노출된다. 따라서 이 연구는 직무노출 메트릭스에 근거하여 근로자들의 내분비 교란물질의 노출실태를 파악하고자 하였다. 또한 생물학적 모니터링에 사용되는 뇨중 대사산물 농도에 영향을 미칠 것으로 생각되는 대사효소의 유전적 다형성 분포를 조사하였으며 이들 유전자가 뇨중 대사산물 배설에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 연구대상자는 경상남도에 있는 모 조선업체에 종사하는 근로자를 대상으로 하였다. 연구대상자는 총 84명으로 용접공 47명과 대조군 37명을 대상으로 하였다. 이름, 연령, 보호구 착용 여부, 흡연습관, 음주여부 등에 대하여 설문조사를 시행하였다. 시료채취는 건강검진이 진행되는 오후에 하였으며 뇨중 BPA는 뇨중 크레아티닌으로 보정하여 측정하였다. 대사효소의 유전자 다형성은 혈액의 백혈구로부터 DNA를 추출하여 제한 효소 절단 단편 다형성(restriction fragment length polymorphism, RFLP)법으로 검사하였다. 흄 중 BPA의 농도는 최대값 229.9 ng/mg, 최소값 5.7 ng/mg, 평균 61.9 ng/mg 이었다. 흄 총 중량과 흄중 BPA 양 간에 상관계수는 0.516으로 양적 선형관계를 보여주었다. 뇨중 BPA 농도는 대조군보다 용접공에서 유의하게 높았다. CYP1A1, CYP2E1, UGT1A6등의 유전자 다형성에 따라 뇨중 BPA 농도에는 차이가 없었다. 뇨중 BPA에 대한 다중회귀분석에서는 노출등급만이 유의한 변수였다. 용접 흄에 노출된 후 뇨중 BPA농도에 영향을 가장 큰 영향을 미치는 것은 노출등급이었으며, 대사효소의 유전적 다형성은 유의한 효과를 나타내지 못하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권1호
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• pp.157-171
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• 1997

TiN ion-plating이 교정용 브라켓의 접착강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세 종류의 서로 다른 기저면형태를 가지는 스테인레스 스틸제의 브라켓을 선택하고, TiN ion-plating 된 브라켓과 ion-plating 되지 않은 브라켓을 치아에 접착시켰을 때 초기 및 장기접착강도, 접착계면의 주사전자현미경 관찰, 파단면의 주사전자현미경 관찰을 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. ${\cdot}$ TiN ion-plating을 하지 않은 경우 24 시간 후의 접착강도는 Micro-Loc형이 $5.89{\pm}1.77MPa$, Foil Mesh형이 $4.27{\pm}1.12MPa$, Undercut형이 $2.64{\pm}0.58MPa$로 Micro-Loc형 이 가장 높았고, 그 다음이 Foil Mesh형 그리고 Undercut 형의 순으로 나타났다(P<0.05). ${\cdot}$ TiN ion-plating시 24시간 투의 접착강도는 Micro-Loc형이 $6.26{\pm}1.51MPa$, Foil Mesh형이 $7.45{\pm}2.01MPa$, Undercut형 이 $2.93{\pm}0.84 MPa$로 ion-plating 하지 않은 경우와 달리 Foil Mesh형이 Micro-Loc형보다 오히려 높게 나타났고, Undercut형이 역시 가장 낮은 접착강도를 나타내었다(P<0.05). Ion-plating 유무에 따른 24시간 후의 접착강도는 3가지형 모두에서 ion-plating시 증가하였으나 Foil Mesh형에서만 유의한 증가가 있었다(P<0.001). ${\cdot}$ 장기침적시 ion-plaling의 유무에 관계없이 전반적으로 초기(1일)접착강도보다 증가하였으며 접착력의 안정성을 나타내었다. ${\cdot}$ 접착계면의 주사전자현미경 관찰 결과 브라켓 기저면의 형태나 ion-plating 유무에 관계 없이 레진이 브라켓 기저면으로 잘 퍼져들어가 브라켓과 치아와의 사이에 견고한 접착면을 나타내었고, 장기침적의 경우도 같은 양상을 나타내었다. ${\cdot}$ 파단면의 주사전자현미경 관찰에서는 다양한 파괴 양상이 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.3-4
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• 2000

Many researchers are interested in the synthesis and characterization of carbon nitride and diamond-like carbon (DLq because they show excellent mechanical properties such as low friction and high wear resistance and excellent electrical properties such as controllable electical resistivity and good field electron emission. We have deposited amorphous carbon nitride (a-C:N) thin films and DLC thin films by shielded arc ion plating (SAIP) and evaluated the structural and tribological properties. The application of appropriate negative bias on substrates is effective to increase the film hardness and wear resistance. This paper reports on the deposition and tribological OLC films in relation to the substrate bias voltage (Vs). films are compared with those of the OLC films. A high purity sintered graphite target was mounted on a cathode as a carbon source. Nitrogen or argon was introduced into a deposition chamber through each mass flow controller. After the initiation of an arc plasma at 60 A and 1 Pa, the target surface was heated and evaporated by the plasma. Carbon atoms and clusters evaporated from the target were ionized partially and reacted with activated nitrogen species, and a carbon nitride film was deposited onto a Si (100) substrate when we used nitrogen as a reactant gas. The surface of the growing film also reacted with activated nitrogen species. Carbon macropartic1es (0.1 -100 maicro-m) evaporated from the target at the same time were not ionized and did not react fully with nitrogen species. These macroparticles interfered with the formation of the carbon nitride film. Therefore we set a shielding plate made of stainless steel between the target and the substrate to trap the macropartic1es. This shielding method is very effective to prepare smooth a-CN films. We, therefore, call this method "shielded arc ion plating (SAIP)". For the deposition of DLC films we used argon instead of nitrogen. Films of about 150 nm in thickness were deposited onto Si substrates. Their structures, chemical compositions and chemical bonding states were analyzed by using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy. Hardness of the films was measured with a nanointender interfaced with an atomic force microscope (AFM). A Berkovich-type diamond tip whose radius was less than 100 nm was used for the measurement. A force-displacement curve of each film was measured at a peak load force of 250 maicro-N. Load, hold and unload times for each indentation were 2.5, 0 and 2.5 s, respectively. Hardness of each film was determined from five force-displacement curves. Wear resistance of the films was analyzed as follows. First, each film surface was scanned with the diamond tip at a constant load force of 20 maicro-N. The tip scanning was repeated 30 times in a 1 urn-square region with 512 lines at a scanning rate of 2 um/ s. After this tip-scanning, the film surface was observed in the AFM mode at a constant force of 5 maicro-N with the same Berkovich-type tip. The hardness of a-CN films was less dependent on Vs. The hardness of the film deposited at Vs=O V in a nitrogen plasma was about 10 GPa and almost similar to that of Si. It slightly increased to 12 - 15 GPa when a bias voltage of -100 - -500 V was applied to the substrate with showing its maximum at Vs=-300 V. The film deposited at Vs=O V was least wear resistant which was consistent with its lowest hardness. The biased films became more wear resistant. Particularly the film deposited at Vs=-300 V showed remarkable wear resistance. Its wear depth was too shallow to be measured with AFM. On the other hand, the DLC film, deposited at Vs=-l00 V in an argon plasma, whose hardness was 35 GPa was obviously worn under the same wear test conditions. The a-C:N films show higher wear resistance than DLC films and are useful for wear resistant coatings on various mechanical and electronic parts.nic parts.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.77-84
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• 2017

목 적: 이중선원 듀얼에너지 CT(DS-DECT)의 가상 단색 영상을 이용해서 영상의 질 향상과 선량학적 영향에 대한 방사선치료계획 이용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: DS-DECT를 이용하여 듀얼에너지(80/Sn 140 kVp)와 싱글에너지(120 kVp) 영상을 획득하였다. 영상 교정 팬텀 실험을 위해서 40-140 keV 범위로 단색 영상을 재구성했다. 선량 측정용 고체물등가팬텀 연구에서는 64, 69, 88, 105 keV 단색 영상을 선택했다. 스테인리스 스틸을 포함한 고체물등가팬텀에 $10{\times}10cm^2$ 조사야, SSD 100 cm, 10 MV 광자선, 100 MU 조사선량, 단일빔으로 치료계획을 수립하였다. 방사선량측면도 자료는 중심축에 위치한 4개의 지점에서 구했다. 싱글에너지 CT에서 획득한 다색 영상을 기준영상으로 하고, 가상 단색 영상의 선량학적 결과를 분석하였다. 결 과: 낮은 단색 에너지 수치에서 평균 감약이 증가했다. 7개의 물질 중에서 Teflon이 에너지 의존성이 가장 컸고, 10 keV 수치 상승으로 CT number가 평균 2.48 % 감소했다. 저밀도 공기에서는 단색 에너지에 대한 에너지 의존성이 없었다. Polystyrene, Acrylic은 70 keV 이상에서 안정한 CT number를 나타내었다. CT-ED 변환 곡선은 80 keV 단색 영상과 120 kVp 다색 영상이 비슷하였다. 단색 영상의 에너지가 증가할수록 금속의 식별 능력이 향상되었다. 줄무늬 인공음영은 105 keV 단색 영상에서 높은 감소를 보였지만, 여전히 남아 있었다. 다색 영상과 비교하여 각 영상에 따른 방사선치료계획의 선량학적 차이는 ${\pm}0.7%$ 미만이었다. 결 론: 듀얼에너지 영상의 획득은 싱글에너지에 비해 피폭선량을 감소시킬 수 있고, 가상 단색 영상은 CT number 보정에 유용하였다. 향상된 영상의 질은 인체의 기하구조 묘사와 전자 밀도 분포 형성에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제21권1호
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• pp.65-82
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• 2015

최근 경제적 사회적 부가가치를 창출할 수 있는 유망분야를 선정하여 국가 전략 및 정책 수립 시 반영하기 위해 미래 핵심 이슈를 발견하고 트렌드를 분석하는 것에 대한 관심이 급증하고 있다. 기존에는 미래의 핵심 기술이나 이슈를 발견하고 트렌드 분석을 통해 미래유망분야를 선정하는 연구를 위해 문헌 조사 또는 전문가 평가와 같은 정성적 연구방법이 사용되어 왔다. 그러나 이 연구방법은 대량의 정보로부터 결과를 도출하는데 많은 시간과 비용이 소요될 뿐만 아니라 전문가의 주관적인 가치가 반영될 가능성이 존재한다. 이와 같은 한계점을 보완하고자 최근 국토교통, 안전, 정보통신기술 등 다양한 분야에서 미래유망분야를 선정하기 위하여 정성적 연구방법에 텍스트 마이닝과 같은 정량적 연구방법을 상호 보완적으로 활용하는 방식으로 트렌드 분석을 수행하는 연구 방법론의 패러다임 변화가 시도되고 있다. 본 연구는 항공산업 전반적인 분야에 빅데이터 분석 방법인 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 항공 분야의 연구동향을 파악하고 미래유망분야를 전망하였다. 텍스트 마이닝 기법 중하나인 토픽 분석을 이용하여 항공산업 전반적인 분야의 문서 집합 내 잠재된 토픽을 추출하고, 연도별로 핵심 토픽의 추이를 분석하였다. 분석 결과 항공산업의 미래유망분야로 항공안전정책, 항공운임(저가항공), 그리고 친환경 고연비 연료가 도출되었다. 본 연구결과는 분석 대상을 논문에 한정하여 수행하였다는 한계점이 존재하나, 항공산업 분야의 핵심 이슈를 도출하기 위하여 텍스트 마이닝 기반의 트렌드 분석에 대한 활용가능성을 제시하고, 미래유망분야를 선정하기 위한 정량적인 분석 방법론의 전형을 마련하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.395-402
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• 2011

원자힘 현미경을 이용하여 실리콘 기판 위에 증착된 실리콘 나노선과 리튬화된 실리콘 나노선의 나노기계적 성질을 연구했다. 금 촉매를 사용하여 스테인리스 기판 위에서 증기-액체-고체 과정을 통해 실리콘 나노선을 합성하였다. 완전히 리튬화된 실리콘 나노선을 얻기 위해서 전기 화학적 방법을 사용했고, 이를 실리콘 기판 위에 증착하였다. 접촉모드 원자힘 현미경으로 측정된 표면 거칠기는 실리콘 나노선에서 $0.65{\pm}0.05$ nm에 비해 리튬화된 실리콘 나노선에서 $1.72{\pm}0.16$ nm으로 더 큰 값을 보여주었다. 탐침과 표면 사이의 접착력에서 리튬화의 영향을 조사하기 위해 힘 분광기법을 사용했다. 실리콘 나노선의 접착력이 실리콘 기판과 ~60 nN으로 흡사한 반면에, 리튬화된 실리콘 나노선은 ~15 nN으로 더 작은 값을 나타냈다. 또한, 탄성적으로 부드러운 무정형 구조 때문에 국부적 탄성 스프링 상수도 실리콘 나노선 66.30 N/m보다 완전히 리튬화된 실리콘 나노선이 16.98 N/m으로 상대적으로 작았다. 실리콘 나노선과 완전히 리튬화된 실리콘 나노선에서 탐침과 표면 사이에 마찰력의 수직항력 의존성과 스캔 속도 의존성을 조사하기 위하여 각 0.5~4.0 Hz와 0.01~200 nN으로 측정했다. 본 연구에서 실리콘과 리튬화된 실리콘의 기계적 성질에 관련된 접착력과 마찰력의 경향성이 보여졌고 이러한 방향의 연구는 충-방전 동안 리튬화된 나노수준의 영역의 화학적 맵핑에 응용성을 보여준다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.617-628
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• 2022

터널 건설 시 암반 등급에 따라 다양한 지보재를 적절히 병용하여 지보패턴을 결정하고 시공이 이루어진다. 이 과정에서 시공 경험이 풍부한 전문가의 기술적 판단이 필요한데, 터널 설계의 초기 단계인 타당성 조사 및 기본설계 단계에는 상대적으로 짧은 수행기간과 부족한 자료 및 예산으로 인해 설계에 많은 어려움이 존재한다. 터널 건설의 급증과 함께 축적된 설계 데이터와 머신러닝을 활용한다면, 지보패턴 설계를 보다 신속하고 신뢰도 있게 수행할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 암반등급 판정 및 해당 암반등급에 적합한 지보패턴 설계를 자동화하고자 국내 48개 도로터널의 설계자료 및 지반조사 자료를 수집하였으며, 8개의 입력항목(암종, 전기비저항, 심도, 터널연장, 터널연장에 따른 방재등급, 위험도지수에 따른 방재등급, 터널 종류, 터널 단면적)과 11개의 출력항목(암반등급, 숏크리트 제원 2개 항목, 록볼트 제원 3개 항목, 강지보 제원 3개 항목, 콘크리트 라이닝 2개 항목)에 대한 데이터를 정리하였다. 이와 같이 정리된 데이터를 활용하여 2가지 머신러닝 알고리즘(SVM, ANN)을 활용하여 3가지 머신러닝 모델(S1, A1, A2)을 개발하였으며, 세 가지 모델의 성능을 비교해본 결과 출력값의 데이터 형식에 따라 서로 다른 손실함수를 적용한 ANN 기반의 A2 모델이 가장 뛰어난 성능을 보였다. 본 연구를 통해 머신러닝을 활용한 지보패턴 설계의 가능성을 확인할 수 있었으며, 향후 지속적으로 실제 설계에 사용함으로써 단점을 보완하고 적용성을 개선해 나간다면 설계에 보다 큰 도움을 줄 수 있는 지보패턴 설계 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.479-499
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• 2019

공용중인 터널의 조사 및 평가는 시설물안전법의 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(터널)편에 따라 외관조사와 내구성조사를 근거하여 상태평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 종방향균열의 발생요인 파악을 위해 준공 후 10년이 경과되어 최초 정밀안전진단이 실시된 NATM터널 12개에 대해 균열과 라이닝의 두께를 검토하여, 이를 반영한 상태평가 수정사항을 모색하였다. 종방향균열에 대한 굴착지반의 영향을 검토하기 위해 지보패턴, 이를 구성하는 지보재 시공 조건, 라이닝의 재료적 특성, GPR탐사를 통한 라이닝 두께 등을 터널 형상 및 용도에 따라 4개의 그룹으로 나누어 자료를 분석하였다. 균열발생밀도는 숏크리트, 록볼트, 강지보재의 지보재 지지능력에 따라 변화되나 굴착지보패턴에 따른 균열발생과의 연관성은 낮은 것으로 나타났다. 라이닝 재료적인 특징인 물-시멘트비, 시멘트함유량, 강도 등이 균열발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, GPR탐사의 라이닝 두께를 반영한 상태평가에서는 평균 0.03 정도(분포, 0.001~0.071)의 점수증가를 야기하는 것으로 확인되어 향후 라이닝 두께 부족을 고려하는 현실적인 상태평가 방안에 대한 검토가 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.565-575
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• 2009

최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료이지만, 일반강도 콘크리트는 충격 및 폭발하중에 대하여 충분한 저항성능을 가지지 않는다. 그러므로 방호설계에서는 고에너지 흡수력과 높은 파괴저항성을 지니는 새로운 재료의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 최근 활발하게 연구 중인 초고강도 콘크리트(UHSC)와 Reactive Powder Concrete(RPC)에 대한 방폭성능을 평가하고자 한다. UHSC와 RPC는 강도 및 성능향상, 부재의 치수 및 중량 감소, 내진저항성 향상과 같은 장점들로 인해 초고층건물 및 초장대교량에서 사용되어지고 있다. 또한 UHSC와 RPC는 9.11테러와 같은 테러 및 충격하중에 의한 사회주요시설물의 방호설계에 적용할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 폭발하중에 대한 UHSC 및 RPC 구조물의 거동을 파악하기 위하여 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 슬래브 구조물 시편을 제작하여 폭발실험을 수행하였으며, 폭발파의 특성 뿐만 아니라 최대 및 잔류 변위와 철근과 콘크리트 표면에서 변형률을 측정하여 구조물의 거동을 분석하였다. 또한 손상 및 파괴모드를 각 시편별로 측정하였다. 본 실험을 통해 UHSC 및 RPC가 일반강도콘크리트에 비해 폭발저항성이 높은 것으로 분석되었다.