• 제목/요약/키워드: Structural durability

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사람치아에서 성별감정시 RPS4Y 유전자의 유용성 (Usefulness of RPS4Y Gene on Sex Determination in Human Teeth)

  • 윤왕로;안종모;윤창륙
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권1호
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    • pp.59-66
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    • 2008
  • 사람 Y염색체상에 존재하는 RPS4Y(Ribosomal Protein S4Y) 유전자는 성별감정시 유용한 유전자로 규명되어 유전질환의 조기 발견이나 예방 및 태아의 성별판정 등에 응용되고 있다. 신원이 불분명한 사체에서 성별감정시, 기존의 성별감정에 이용되고 있는 다른 유전자와 함께 RPS4Y 유전자를 검색함으로써 성별감정의 신뢰도를 높힐 수 있을 것으로 사료된다. 또한 사체의 손상이 심할 때 유전자를 이용한 개인식별은 제한을 받게 된다. 이때 치아는 인체의 기관 중 가장 견고한 구조로 구성되어 있어 외부 환경에 대한 물리적, 화학적 저항성이 높아 법의치과학적 개인식별에 널리 이용되므로, 본 연구에서는 사람 치아에서 중합효소연쇄반응법을 이용한 RPS4Y유전자를 검출하여 법의학적 성별감정에 응용하고자 하였다. 남녀 각각 10개의 치아에서 치수와 상아질을 분리한 후 DNA를 추출하여 중합효소연쇄반응을 시행하였다. RPS4Y 유전자를 검출한 결과, 남자에게서만 특이적으로 유전자가 검출되었으며, 이는 사람 치아에서 RPS4Y 유전자를 이용한 성별감정이 법의학적 개인식별의 성별감정 실무에 있어서 다른 유전자와 함께 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

섬유시트로 보강된 T형 철근콘크리트보의 휨 강도 해석 (Flexural Strength Analysis of RC T-Beams Strengthened Using Fiber Sheets)

  • 박대효;이규철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.234-245
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    • 2003
  • 대부분의 콘크리트 교량 구조물은 과도한 교통량과 구조물의 사용수명의 도래로 손상된다. 콘크리트의 손상은 철근의 부식과 콘크리트와 철근의 분리로 인하여 성능저하 촉진의 원인이 된다. 손상된 콘크리트 구조물의 빠른 복원은 콘크리트 구조 체계에서 콘크리트 성능저하의 심화를 막기 위하여 매우 중요하게 되었다. 최근 섬유시트는 고인장강도, 내구성, 부식저항성, 경량성, 제작편리성, 비용절감, 균열 제어, 두께 대비 고강도, 사용성 등의 많은 장점이 원인이 되어 손상된 콘크리트 구조물의 보강에 널리 사용되고 있다. 그러나 섬유시트 보강에 따른 공칭휨모멘트 성능을 예측하는 방법에 대한 해석과정의 결여로 구조물의 보강 과정에서 효과적인 인자의 결정이 어렵게 된다. 본 연구에서는 T형 철근콘크리트보의 보강을 위해 부재의 밑면에 부착된 섬유시트가 휨 강도에 미치게 되는 영향이 연구된다. 또한 밑면섬유시트의 박리 방지를 위해 감싸는 섬유시트의 옆면부분에 의한 부수적인 휨 보강 효과가 이론적으로 조사된다. 제안한 접근방법을 입증하기 위하여 해석 결과가 참고된 다른 실험연구의 결과와 비교된다. 예측된 결과와 실험결과는 잘 일치하였다.

GFRP plate를 적용한 섬유보강세그먼트의 휨성능 평가 (Flexural performance evaluation of fiber reinforced segments with GFRP plate)

  • 오리온;박성기;성상경;이재영;김황희
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.839-854
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    • 2018
  • 본 연구는 GFRP plate 보강세그먼트를 TBM 터널 지보재로 적용하기 위한 성능평가를 실시하였다. 세그먼트의 철근량 감소와 균열제어 및 파손 등의 국부적인 손상 방지를 위하여 최근 SFRC세그먼트 적용되고 있다. 그러나 SFRC세그먼트에 사용되는 강섬유는 섬유 부식에 의한 내구성 저하 문제가 제기되고 있으며, RC세그먼트와 비교하여 SFRC세그먼트의 최대 휨하중 감소는 TBM 터널 세그먼트의 폭넓은 적용범위를 저해하고 있다. 따라서 SFRC세그먼트의 최대하중 증가를 위한 보강재로 GFRP plate 고려하였으며, 강섬유의 대체재로 부식 우려가 없는 구조용 합성섬유를 사용하였다. 보강섬유의 종류 및 GFRP plate 두께를 주요 변수로 하여 세그먼트의 휨 성능평가를 실시한 결과, 보강섬유와 3 mm 두께의 GFRP plate로 보강한 세그먼트는 섬유로만 보강한 세그먼트와 비교하여 섬유 종류별로 최대하중이 21.78~23.03%, 휨인성은 0.5~7.96% 증가하여 우수한 휨성능 효과를 보여주었다.

강섬유의 형상, 길이 및 혼입율에 따른 고성능 섬유보강 시멘트 복합체의 휨 특성 평가 (Evaluation of flexural performance of high performance fiber reinforced cementitious composites according to fiber shape, aspect ratio and volume fraction)

  • 박기준;박정준;김성욱;이장화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.697-704
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    • 2017
  • 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites, HPFRCC)는 내구성 및 연성이 우수할 뿐만 아니라, 강도발현이 뛰어나 구조부재 적용 시 단면을 상당히 감소시켜 자중을 줄일 수 있는 재료로 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 HPFRCC에 사용 가능한 다양한 강섬유 종류 및 강섬유의 특성에 따라 휨 실험을 수행하였으며, 휨 성능 분석을 통해 효율적인 섬유보강 방법을 모색하여 경제성을 향상시키고자 하였다. 따라서 보다 효율적인 섬유보강 방법을 찾기 위해 기존길이 13 mm 보다 긴 강섬유를 소성 변형시킨 갈고리형 강섬유, 비틀림 강섬유를 사용하여 섬유의 모양(shape), 형상비(aspect ratio) 혼입율에 대한 휨 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 실험결과 HPFRCC에 일자형태를 가지는 길이 19.5 mm의 강섬유를 1.5%만큼 혼입할 경우 기존에 많이 사용되고 있는 길이 13 mm의 일자형 강섬유를 2.0% 혼입하였을 때 보다 뛰어난 휨 성능을 나타내었다. 따라서 섬유량을 줄여줄 수 있기 때문에 보다 경제성이 우수한 강섬유 보강 HPFRCC를 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.

편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치의 피로수명 해석 (Fatigue Analysis for Electro-Mechanical Brake Caliper based on Eccentric Rotating Shaft)

  • 오혁근;백승구;전창성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.596-603
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    • 2020
  • 전기기계식 제동장치(EMB : Electro-Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 철도차량용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치에 대한 유한요소 모델링 및 내구 수명해석을 통하여 국내 기준에 부합하는 전기기계식 제동장치의 설계를 진행하였다. 이때 내구수명해석의 정확도를 향상하기 위하여 시제품에 사용되는 소재와 동일한 열처리 등을 거친 피로시험 시편을 3종을 제작하여 소재별로 피로시험을 진행하였다. 각각의 소재에 대한 피로시험 결과로부터 피로물성치(응력-수명 선도)를 획득하여 해석모델에 반영하였다. 피로해석 결과로부터 EMB 시제품의 설계가 국내 철도차량용 내구수명 조건인 상용최대 제동/완해 53 만회를 만족할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 내구시험을 완료하여 개발된 시제품의 내구성 특성을 입증할 계획이다.

피복두께와 콘크리트 강도를 고려한 철근콘크리트 인장부재의 균열간격 (Crack Spacing in RC Tension Members Considering Cover Thickness and Concrete Compressive Strength)

  • 김우;이기열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.193-202
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    • 2018
  • 이 연구는 철근콘크리트 부재에서 사용한계상태 검증 및 내구성능 평가의 요소인 균열폭을 계산하는데 중요한 변수가 되는 균열간격 계산식을 제안한 것이다. 철근콘크리트 부재의 균열거동 해석을 위한 지배방정식이 되는 부착특성을 반영하여 평균균열간격 기본식을 유도하고, 피복두께와 콘크리트 강도의 영향을 고려할 수 있도록 여러 연구자들이 수행한 124개의 직접인장실험에서 측정된 균열간격을 분석하여 각각의 계수를 제안하였다. 그리고, 최대 및 평균 균열간격이 동시에 측정된 80개의 실험체 자료로부터 상관관계 분석을 실시하여 평균균열간격으로부터 최대 균열간격을 간편하게 예측할 수 있는 상관계수를 제안하였다. 제안된 평균균열간격 계산식 및 최대균열간격 상관식에 대해서 현행 설계기준의 규정과 비교를 실시하였다. 비교 결과, 평균균열간격 및 최대균열간격에 대한 제안식은 콘크리트구조기준 및 도로교설계기준(한계상태설계법)의 해당 규정과 비교하여 예측의 정확성 및 신뢰도가 개선됨을 확인하였다.

행콕 판막의 내구성 (Durability of Hancock Xenograft Valve)

  • 김종환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제22권6호
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    • pp.980-989
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    • 1989
  • The Hancock porcine xenograft valves had been used in Seoul National University Hospital, mainly because of their antithrombogenicity despite of the predicted failure, from March 1976 to April 1984, and a total and consecutive 163 patients were retrospectively studied for late results with the special stress on the structural failure. The hospital mortality rate [within 30 days] was 6.1 %, and the 153 early survivors were followed up for a total of 822.9 patient-years [p-y][Mean * SD 5.38 * 3.02 years]. The linealized late mortality was 1.823%/p-y. Four major complications related to the Hancock valve were: 1.822% thromboembolism/p-y; 0.729 % bleeding/p-y; 0.972% endocarditis/p-y; 3.646% overall valve failure/p-y and 2.187 % primary tissue failure [PTF]/p-y. The actuarial survival rates at 5 and 10 years were 94.90 * 1.89% and 80.58 * 5.21 %; and the probabilities of freedom from thromboembolism at 5 and 10 years were 90.93 * 2.63% and 83.35 * 7.64 9o respectively. The probabilities from PTF at 5, 10 and 12 years were 98.02 * 1.39%, 60.62 * 8.89% and 49.60 * 12.34 %. One hundred-eighteen patients [72.4%] had single MVR [age, 34.0 * 10.9 years] with the operative mortality rate of 4.2%; and 113 early survivors were followed up for a total 616.4 patient-years[5.46 * 2.96 years]. The late mortality rate was 1.460 %/p-y. The major complications were: 1.622 % thromboembolism /p-y; 0.487% bleeding/p-y; 0.649 % endocarditis/p-y; 2.920% primary valve failure/p y and 1.785% PTF/p-y. The actuarial survival rates were 97.08 * 1.67%[at 5 years] and 81.27 * 6.64%[at 10 years], and the probabilities of freedom from thromboembolism 92.44 * 2.76 %[at 5 years] and 80.89 * 11.08%[at 10 years]. The probabilities of freedom from PTF at 5 and 10 years were 98 70 * 1.29% and 65.59 * 9.78% respectively. The mean age of 11 patients of PTF was 25.7 * 8.8 years and the valve extraction period 7.16 * 1.45 years. Failure of bioprosthetic xenograft valves are reportedly known to occur earlier in young patients in an accelerated fashion. The study with two groups divided into the cumulative younger and the cumulative older patients according to the age limits of 5-year interval strongly suggested these tendency. Although PTF began to occur past postoperative 5 years and the probabilities of freedom from PTF increased as the age limits raised and the number of patients increased in the cumulative younger patients while they decreased as the age limits lowered and the number of patients increased in the cumulative older patients, the definite age limits from which the Hancock valve can be safely recommended could not be obtained. From the results, the Hancock valves are contraindicated in patients younger than 20 to 25 years and may be safely recommended in patients older than 45 years as a tentative conclusion. Further longitudinal study may define these age factors.

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중증 장애인을 위한 생활환경 제어장치개발에 관한 연구 (A Study on Development of ECS for Severly Handicaped)

  • 임동철;이행세;홍석교;이일영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.427-434
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    • 2003
  • 본 논문은 음성기반 생활환경 제어장치 (Enviropmet Control System: ECS)의 개발과 적용에 대해 다룬다. 구체적으로 개발 내용은 음성인식을 통한 생활환경의 제어 장치와 음성 지원 이동형 휠체어 리프트 제어장치를 구현하였다. 구현된 시스템은 경수 손상 사지마비 환자에게 적용되었고 활용의 문제점과 장치의 사용이 장애인 및 가족에게 미치는 신체적 정신적 영향을 평가 고찰하였다. 음성 인식 시스템은 HMM기반 실시간 음성 인식 시스템을 구성하였고 임상의 적용을 평가하기 위하여 가전 기구를 제어하도록 간략화된 음성인식 모듈을 구현하여 54세 남자로 완전 제 4 경수 손상인을 대상으로 1주간 관찰하였다. 그리고 설문 조사를 통하여 Beck 우울 척도와 오락 및 사회적 관계성의 변화를 평가하였다. 또한 음성 지원 이동형 휠체어 리프트의 전동기 구동 제어 장치를 개발하고 구조 역학 해석을 통해 기계적 안정성을 평가하고 시제품을 제작 성능 시험을 하였다. 시스템의 실험 결과 95%이상의 인식률을 나타내었다. 설문조사 결과 장애인의 장치에 대한 만족도는 높은 편이고 간호의존도와 사회적 관계성의 증진을 확인할 수 있었다. 이에 더불어 간병인의 부담과 우울 경향의 감소가 있었다. 또한 음성 지원 이동형 휠체어 리프트는 구조 해석 결과, 상단 휠체어 바퀴 지지대의 재료로서의 피로 수명이 우수하고 무게 중심 이동이 안정성을 가짐을 확인하였다. 본 논문은 실시간 음성 인식 시스템과 이동형 휠체어 리프트를 이용한 장애자를 위한 생활환경 제어장치 구성의 한 예를 제시하였고, 실험을 통하여 실시간 음성인식의 중요한 활용 분야인 재활 의학 분야에서 한국형 생활환경 제어장치의 개발의 필요성을 확인하였으며 상용화를 모색의 발판이 될 것이다.

폴리프로필렌 및 강섬유 보강콘크리트의 휨 성능에 관한 비교 연구 (Comparative Study on the Flexural Performance of Concrete Reinforced with Polypropylene and Steel Fibers)

  • 조백순;이종한;백성용
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.1677-1685
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    • 2014
  • 섬유를 콘크리트의 보강재로 소량 혼입한 섬유 보강 콘크리트는 콘크리트의 인장저항 능력과 연성능력을 향상시킬 수 있다. 최근에는 강섬유의 적용성이 확대됨에 따라 강섬유 길이의 연장을 통해 보강의 효과를 증대시키고 있다. 섬유의 길이 연장은 동일한 시공성과 품질성을 위해 섬유 혼입률을 동시에 감소시킬 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 35mm, 60mm 길이의 강섬유와 화학적인 안정성과 내구성, 경제성 등이 우수한 보강 재료로 평가되어지고 있는 폴리프로필렌 섬유에 대해 섬유혼입률 1.0% 이하에서의 휨 성능을 평가하였다. 강섬유 혼입률이 0.25% 이상, 폴리프로필렌 섬유는 혼입률 0.5% 이상에서 균열강도 도달 후 취성 파괴되는 무보강보의 파괴거동을 개선하는 효과가 나타났다. 다만, 폴리프로필렌 섬유가 혼입된 보강 콘크리트는 균열 이후 deflection-softening 거동을 보였다. 그러나, 0.5%이상의 폴리프로필렌이 혼입된 보강보는 균열 이후 최대강도가 균열강도의 약 60~80%정도 강도회복을 보였으며, 강섬유에 비해 균열 이후 응력감소현상을 지연시키는 경향이 뛰어난 것으로 판단된다. 결론적으로 폴리프로필렌 보강콘크리트는 0.75% 혼입률 이상에서는 충분히 만족할 만한 구조적 휨 성능 향상을 보일 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 폴리프로필렌 1.0% 보강 콘크리트의 에너지 흡수 성능은 0.5%, 0.75%가 혼입된 강섬유 보강 콘크리트의 에너지 흡수성능과 거의 비슷한 것으로 평가되었다.

고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 침투 저항성에 관한 연구 (A Study on Resistance of Chloride Ion Penetration in Ground Granulated Blast-Furnace Slag Concrete)

  • 송하원;권성준;이석원;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.400-408
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    • 2003
  • 염화물 이온은 철근의 부동태 피막을 파괴하여 부식을 촉진시키는 요인이며 철근의 부식은 콘크리트 구조물의 내구성뿐만 아니라 안전성에 가장 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이러한 염해에 대해 적극적으로 대처하기 위하여 최근에는 공극률 슬래그 미분말의 사용이 본격화 되고 있다. 본 논문에서는 염해, 특히 보통 포틀랜트 시멘트 콘크리트 보다 우수한 염화물 이온의 침투저항성을 보유한 것으로 알려져 있는 공극률 슬래그 미분말 콘크리트에 대해 염화물 이온의 확산특성을 분석하였고, 염화물 이온의 거동을 해석할 수 있는 모델을 기존의 보통콘크리트 확산모델을 수정하여 제안하였다. 제안된 공극률슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 확산모델은 공극률슬래그 미분말 콘크리트에 대한 촉진염화물 분무실험 결과와 실제 RC 교량 교각부의 현장 염화물 실험결과와의 비교를 통하여 타당성을 검증하였으며, 검증된 모델을 이용한 해석과 실험을 통하여 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온의 침투에 따른 치환율 및 분말도에 따른 최적조건을 도출하였다. 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 침투저항성은 고로슬래그 미분말을 사용함에 따라 보통 콘크리트에 비하여 우수하게 개선되었으며, 사용한 고로슬래그 미분말의 분말도보다 치환율에 영향을 더 받는 것으로 분석되었다.