• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.113-120
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• 2010

장대 아치교 설계 시 시공단계와 완성단계에서 발생할 수 있는 문제에 대하여 검토하고 있으나 케이블 손상에 대한 구조안전성 평가는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 공용 중 충돌사고로 인한 행어 파단 시 교량의 구조안전성을 분석하는 것을 연구 목적으로 한다. 이를 위하여 행어 파단에 따른 하중을 충격함수로 이상화하여 동적 해석을 수행하였다. 행어가 파단 되었을 경우 각 행어의 최대 장력은 파단된 행어와 인접한 행어에서 발생한 것으로 나타났으며 정적 하중보다 동적 하중에서 크게 나타났다. 그러므로 장대 아치교의 구조안전성을 확보하기 위해 행어 파단에 따른 충격하중을 동적 하중으로 고려한 해석이 필요하다. 또한 본 연구의 해석 방법 및 결과는 이후 아치교 설계 시 참고자료로 활용될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권2호
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• pp.195-202
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• 2018

Many laboratory experiments on crack propagation under uniaxial loading and biaxial loading have been conducted in the past using transparent materials such as resin, polymethyl methacrylate (PMMA), etc. However, propagation behaviors of three-dimensional (3D) cracks in rock or rock-like materials under tri-axial loading are often considerably different. In this study, a series of true tri-axial loading tests on the rock-like material with two semi-ellipse pre-existing cracks were performed in laboratory to investigate the acoustic emission (AE) characteristics and propagation characteristics of 3D crack groups influenced by intermediate principal stress. Compared with previous experiments under uniaxial loading and biaxial loading, the tests under true tri-axial loading showed that shear cracks, anti-wing cracks and secondary cracks were the main failure mechanisms, and the initiation and propagation of tensile cracks were limited. Shear cracks propagated in the direction parallel to pre-existing crack plane. With the increase of intermediate principal stress, the critical stress of crack initiation increased gradually, and secondary shear cracks may no longer coalesce in the rock bridge. Crack aperture decreased with the increase of intermediate principal stress, and the failure is dominated by shear fracturing. There are two stages of fracture development: stable propagation stage and unstable failure stage. The AE events occurred in a zone parallel to pre-existing crack plane, and the AE zone increased gradually with the increase of intermediate principal stress, eventually forming obvious shear rupture planes. This shows that shear cracks initiated and propagated in the pre-existing crack direction, forming a shear rupture plane inside the specimens. The paths of fracturing inside the specimens were observed using the Computerized Tomography (CT) scanning and reconstruction.

• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.12-23
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• 2016

향후 국내에서 수행될 이산화탄소 지중저장 프로젝트의 성공적인 수행을 위해서는 현장 지질조건에 최적화된 주입 조건을 설계하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 주입량 및 주입온도 등의 주입조건이 격리저장시스템의 역학적 안정성에 미치는 영향을 열-수리-역학 연계해석기법의 하나인 TOUGH-FLAC 해석기법을 이용하여 평가하였다. 저장시스템의 역학적 안정성은 기존 균열의 전단미끄러짐 발생가능성을 활동마찰각 및 응력원을 이용하여 분석하였다. 이산화탄소의 주입온도가 저류층의 초기온도보다 낮은 저온주입의 조건에도 열응력으로 인한 인장균열은 발생하지 않는 것으로 파악되었으나, 저류층에서 전단미끄러짐이 발생하는 결과를 보였다. 단위시간당 이산화탄소 주입량을 변화시킨 시나리오 해석에서는 단계별로 주입량을 감소시키는 주입시나리오에서 기존 균열들의 전단미끄러짐 발생 가능성이 가장 낮은 것으로 평가되었다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권1호
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• pp.83-99
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• 2022

The two, NBD and SCB tests using gypsum circular discs each containing a single notch have been experimentally accomplished in a rock mechanics laboratory. These specimens have also been numerically modelled by a two-dimensional particle flow which is based on Discrete Element Method (DEM). Each testing specimen had a thickness of 5 cm with 10 cm in diameter. The specimens' lengths varied as 2, 3, and 4 cm; and the specimens' notch angles varied as 0°, 45° and 90°. Similar semi-circular gypsum specimens were also prepared each contained one edge notch with angles 0° or 45°. The uniaxial testing machine was used to perform the experimental tests for both NBD and SCB gypsum specimens. At the same time, the numerical simulation of these tests were performed by PFC2D. The experimental results showed that the failure mechanism of rocks is mainly affected by the orientations of joints with respect to the loading directions. The failure mechanism and fracturing patterns of the gypsum specimens are directly related to the final failure loading. It has been shown that the number of induced tensile cracks showing the specimens' tensile behavior, and increases by decreasing the length and angle of joints. It should be noted that the fracture toughness of rocks' specimens obtained by NBD tests was higher than that of the SCB tests. The fracture toughness of rocks usually increases with the increasing of joints' angles but increasing the joints' lengths do not change the fracture toughness. The numerical solutions and the experimental results for both NDB and SCB tests give nearly similar fracture patterns during the loading process.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권3호
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• pp.291-298
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• 2012

For cold weather concreting, frost damage at early age is generated in the concrete, and problems such as delaying of setting and hardening and lowering of strength manifestation emerge due to the low outside air temperature at the early stage of pouring, making the selection of an effective curing method critically important. Unfortunately, the tent sheet currently used as the curing film for heating insulation at work sites, not only has the problems of inferior permeability and extremely deteriorated airtightness, but a phenomenon of continuous fracturing is also generated along the direction of fabric of the material itself, presenting difficult circumstances for maintaining adequate curing temperature. The aim of this study was to develop an improved bubble sheet type curing film for heating insulation of cold weather concrete by combining mesh-tarpaulin, which has excellent tension properties, with bubble sheet, which offers superior insulation performance. The analysis showed that the improved curing film in which BBS1 is stacked to MT was a suitable replacement for curing films currently in use, as it has better permeability, tension property, and insulation performance than the T type film used at work sites today.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권11호
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• pp.910-915
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• 2011

The microstructures and mechanical properties of roll-bonded STS439/Al1050/STS304 clad materials were investigated after an annealing process at various temperatures. Interfacial layer was developed at the STS439/Al1050 and Al1050/STS304 interfaces at $550^{\circ}C$. STS439/Al1050/STS304 clad metals fractured suddenly in a single step and the fracture decreased with increasing annealing temperatures at $450^{\circ}C$. After annealing at $550^{\circ}C$, samples fractured in three steps with each layer fracturing independently. Interfacial layers formed at $550^{\circ}C$ with a high Vickers microhardness were found to be brittle. During tensile testing, periodic parallel cracks were observed at the interfacial reaction layer. Observed micro-void between Al1050 and the interfacial layer was found to weaken the Al1050/reaction layer interface, leading to the total separation between Al1050 and the reaction layer.

• 터널과지하공간
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• 제18권5호
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• pp.343-354
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• 2008

시추공을 이용한 초기응력 측정을 위한 새로운 방법을 제안하였다. 이 새로운 개념의 측정법은 기본적으로 응력 해방과 파쇄 기술을 결합한 방법이다. 액화질소와 같은 극저온 액체를 이용하여 시추공 주변의 인장 열응력을 유도하여 시추공 주변의 응력을 해방시킬 수 있다. 종국에는 시추공 주변의 인장 강도가 암반의 인장 강도에 초기 지압으로 존재하는 압축 응력의 합을 초과할 때 시추공벽에 균열을 발생시킨다. 이와 같은 개념을 인장 응력으로부터 초기 응력 수준을 평가하는데 적용하기 위한 이론적 분석을 수행하였다. 또한, 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 FLAC3D를 이용한 열-역학 상호작용 연속체 해석을 수행하였다. 사전 이론적 검토 및 수치해석으로부터 저온 열균열 발생 현상을 이용한 초기 응력 측정법이 시추공벽에서의 인장 균열 형성을 감시하고 시추공벽에서의 균열 개시 시점의 온도를 기록함으로써 초기 응력을 정밀하게 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권4호
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• pp.30-36
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• 2014

자동차 산업의 발달과 함께 환경오염 문제가 심각해지면서 연간 300,000톤 이상 발생하는 폐타이어의 재활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 폐타이어 재활용을 목적으로 40, 80, 140 mesh 크기의 폐타이어 분말을 선별한 후, 입도 분석을 통하여 크기를 확인하고 그 형상을 SEM을 통해 관찰하였다. 또한 각각의 폐타이어 분말을 Virgin PP와 혼합하고 Intermeshing Corotating Twin Screw Extruder를 이용하여 TPV를 제조하고 특성 분석을 하였다. 이 중 효과가 좋은 140 mesh의 폐타이어 분말과 Virgin PP, Waste PP, PP-g-MA 세 가지 종류의 매트릭스를 다양한 비율로 혼합하여 TPV를 제조한 후 UTM을 통한 인장강도, 연신율과 Izod impact로 충격강도 등을 측정하였고 TGA로 열안정성을 확인하였다. 또한 SEM을 통하여 폐타이어 분말의 분산정도 및 파단면을 확인하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권12호
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• pp.797-810
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• 2009

A study was made of the effects of a Sn addition on the microstructure and microfracture mechanism of squeeze cast AZ51-xSn magnesium alloys. Microstructural observation, in situ fracture testing, and fractographic observations were conducted on these alloys to clarify the microfracture process. The microstructural analyses indicated that $Mg_2Sn$ particles as well as $Mg_{17}Al_{12}$ particles precipitated mainly along the solidification cell boundaries; the volume fraction of these hard particles increased as the amount of added Sn increased, with increased the strength. From in situ fracture observations of the AZ51-7Sn alloy, coarse precipitates located on the cell boundaries worked as easy crack propagation sites and caused abrupt intercellular fracturing. On the other hand, the overall fracture properties of the AZ51-3Sn alloy improved because crack propagation proceeded into the Mg matrix rather than into the cell boundaries as twins developed actively, as confirmed by an R-curve analysis. These findings suggest that the addition of 3~5 wt.% Sn is effective in improving both the tensile and fracture properties on the basis of well-developed twins, the blocking of crack propagation, and crack blunting.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.569-580
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• 2005

기존 강구조 모멘트연성골조시스템의 기둥-보 접합부는 노스리지 지진과 고베 지진시 충분한 내진성능을 발휘하지 못하고 접합부에서 취성파괴가 발생하였다. 본 논문은 기존 접합부의 형상을 변화하여 H형강보 웨브의 고장력볼트 전단접합과 H형 플랜지의 리브보강 유무를 변수로 한 실대형 실험을 실시하였다. 실험목적은 보웨브의 2면전단접합으로 고장력 볼트수 감소와 시공성 향상을 기대하며, 리브플레이트 보강을 통해 내진성능을 향상시키고자 한다. H형강 보웨브의 2면전단접합과 리브플레이트로 보강한 접합부 실험결과, 기존 접합부보다 초기강성, 에너지 소산능력 및 소성회전능력이 높게 나타났으며, 내력상승률 및 변형능력은 전단탭의 위치로 인해 인장측과 압축측이 다소 차이를 보이고 있으나 전체적으로 우수한 내진성능을 나타냈다. 그리고 모든 시험체가 층간변위비 4%, 총소성회능력 약 0.029rad이상 및 접합부 최대내력이 원단면보 전소성모멘트의 약 130% 이상을 상회하여 중급모멘트연성골조이상의 설계가 가능하리라 사료된다.