• Steel and Composite Structures
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• 제51권2호
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• pp.185-202
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• 2024

In this research paper, and for the first time, wave propagations in sigmoidal imperfect functionally graded material plates are investigated using a simplified quasi-three-dimensionally higher shear deformation theory (Quasi-3D HSDTs). By employing an indeterminate integral for the transverse displacement in the shear components, the number of unknowns and governing equations in the current theory is reduced, thereby simplifying its application. Consequently, the present theories exhibit five fewer unknown variables compared to other Quasi-3D theories documented in the literature, eliminating the need for any correction coefficients as seen in the first shear deformation theory. The material properties of the functionally graded plates smoothly vary across the cross-section according to a sigmoid power law. The plates are considered imperfect, indicating a pore distribution throughout their thickness. The distribution of porosities is categorized into two types: even or uneven, with linear (L)-Type, exponential (E)-Type, logarithmic (Log)-Type, and Sinus (S)-Type distributions. The current quasi-3D shear deformation theories are applied to formulate governing equations for determining wave frequencies, and phase velocities are derived using Hamilton's principle. Dispersion relations are assumed as an analytical solution, and they are applied to obtain wave frequencies and phase velocities. A comprehensive parametric study is conducted to elucidate the influences of wavenumber, volume fraction, thickness ratio, and types of porosity distributions on wave propagation and phase velocities of the S-FGM plate. The findings of this investigation hold potential utility for studying and designing techniques for ultrasonic inspection and structural health monitoring.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.637-652
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• 2015

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 말뚝에 인접한 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 터널로부터 말뚝선단의 횡방향 이격거리를 고려하여 분석하였다. 단독말뚝 및 간격 2.5d인 $5{\times}5$ 군말뚝을 고려하였다. 여기서 d는 말뚝의 직경을 의미한다. 수치해석에서는 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced) 으로 인해 유발된 말뚝침하, 전단응력, 상대변위, 축력분포, 겉보기안전율 및 터널굴착 영향권을 고찰하였다. 말뚝이 터널굴착으로 인한 지반침하 영향권 내부에 존재할 경우 말뚝두부의 침하는 Greenfield 조건의 지표면 침하보다 최대 대략 111% 크게 산정되었고, 군말뚝의 경우 단독말뚝과 비교하여 말뚝침하가 크고 축력이 작게 나타났는데 이는 군말뚝내의 말뚝이 인접지반과 함께 블록(block)의 형태로 거동하는 것으로 분석되었다. 또한 말뚝의 상부에서는 상향의 마찰 저항력이 발생하고 말뚝의 하부에서는 하향의 마찰 저항력이 발생하여 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced)으로 인해 말뚝에는 인장력을 발생시켰다. 한편 말뚝이 영향권 외부에 존재할 경우 말뚝에는 tunnelling-induced 압축력이 발생하였다. 수치해석을 통해 분석된 하중-침하 관계로부터 말뚝의 겉보기안전율을 계산한 결과 터널굴착 이전에 비해 대략 45% 감소된 것으로 나타났다. 따라서 이는 말뚝의 사용성에 심각한 문제를 유발시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 지반침하 영향권에 따른 단독말뚝 및 군말뚝의 거동을 심도 있게 고찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.489-498
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• 2010

철근 콘크리트 구조물의 명확한 성능평가를 수행하기 위해 재료 및 구조적 특성이 구조물에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다. 구조물의 성능에 영향을 미치는 성능영향인자는 구조물의 재료적 특성인 콘크리트 강도, 종방향주철근, 횡구속 철근, 구조적 특성인 형상비, 축하중에 대하여 총 5가지로 정의하였다. 각각의 성능영향인자 변화에 따른 고유치 해석과 비선형 정적해석을 수행하여 각각의 성능영향인자들이 구조물의 항복 변위와 항복 기저전단력 및 연성비의 정적성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 비선형 정적해석의 결과를 이용하여 FEMA-440에서 제안된 수정된 능력스펙트럼법을 이용하여 성능평가를 수행하였고, 이에 따라 구조물의 성능점을 도출하였으며 각각의 성능영향인자가 미치는 영향을 분석하였다. 성능영향인자 변화에 따른 해석 결과, 고유치해석과 비선형 정적해석의 따른 고유주기와 연성비는 구조적 특성이 재료적 특성에 비해 구조물에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 그 중 형상비의 영향이 가장 크게 작용하였으며, 수정된 능력스펙트럼법을 이용한 성능평가 결과, 고유주기와 연성비와 마찬가지로 구조적 특성 중 형상비의 영향이 가장 크게 작용하였다.

• 대한수의학회지
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• 제41권3호
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• pp.421-427
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• 2001

개에서 실험적으로 편측성 신수종증을 유발한 후, 이오헥솔-에탄올 용액을 신장동맥내로 주입하여 신수종증이 유발된 신장으로의 혈류를 차단하는 신동맥 색전술을 실시하고, 선택적 동맥촬영술, 조영증강 전산화 단층촬영, 이용하여 색전술이 실시된 신수종증의 신장과 반대편 정상신장을 평가하고자 본 실험을 실시하였다. 실험적 수신증은 2두의 비글견의 편측 근위 요관을 이중결찰하여 유발하였으며 개에서 요관 결찰 17일째에 편측성 수신증이 유발되었음을 확인할 수 있었다. 신장동맥 색전술은 2두의 신수종증이 유발된 신장측의 신장동맥에 대퇴동맥을 통하여 선택적으로 카테터를 삽입한 후 이오헥솔-에탄올 용액을 주입하였으며, 시술 중 심전도, 산소포화도, 체온, 맥박, 호흡수는 모두 정상범위에 있었다. 신장동맥 색전술 후 사망한 개체는 없었으며, 색전물질의 유출로 인한 부작용도 관찰할 수 없었다. 색전술 직후 그리고 14일째에 실시한 선택적 동맥촬영술을 통하여 색전술을 시행한 2두의 개의 신장동맥에서 재맥관화가 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다. 실험군의 2두와 대조군의 1두에서 실시한 전산화단층촬영상에서는 색전술 실시 후 14일째에 실험군과 대조군의 신장의 신우부가 확장되고 확장된 신장에 의해 비장이 복측으로 변위된 것을 확인할 수 있었으며, 색전술 실시 후 두 달째의 소견에서는 색전된 신장의 크기가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 조영제 증강 전산화단층촬영에서는 색전술을 실시하지 않은 신장피질의 신호강도가 증가하는 것을 관찰할 수 있었으나, 색전술을 실시한 신장피질의 신호강도는 증가하지 않았다. 따라서, 조영 증강 전산화 단층촬영은 개의 수신증에 실시한 신장동맥 색전술 후의 신장동맥의 재맥관화를 평가할 수 있는 유용한 검사법으로 사료된다.

• 대한정형외과 초음파학회지
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• 제3권1호
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• pp.26-31
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• 2010

목적: 방사선 소견에서 슬개골 골절이 발견되었을 때 치료 방침 결정에 초음파 영상의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 3월부터 2009년 9월까지 슬개골 골절로 치료받은 20명 20예를 대상으로 하였으며, 남자가 8예, 여자가 12예였고, 우측이 13예, 좌측이 7예였으며, 평균 연령은 43세(14~72세)였다. 초음파를 이용하여 굴곡-신전시 슬개 지대 파열 여부를 보는 Drayer 검사와 연계하여 치료 방침을 결정 하였다. 횡 골절이 10예, 종 골절이 8예, 분쇄 골절이 2예가 있었으며, 초음파를 이용하여 슬개 지대의 파열 유무와 Drayer 검사가 양성인지 음성인지를 보았다. 결과: 슬개 지대가 파열되지 않은 12예의 경우 전예에서 Drayer 검사는 음성이었으며, 별도의 고정 없이 보행을 허용하여 보존적 치료를 하였다. 슬개 지대가 완전 파열된 4예는 Drayer 검사가 양성이었으므로 관혈적 정복술을 시행하였고, 슬개 지대가 부분적으로 파열되어 Drayer 검사가 음성이었지만, 골절의 전위가 2 mm 이상인 2예는 비관혈적 나사 고정술로 좋은 임상적 결과를 보였다. 결론: 슬개골 골절에서 초음파는 방사선 소견, Drayer 검사와 연계하여 치료 방침을 결정 하는데 유용한 검사 방법 중의 하나로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.387-392
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• 1997

목적 : ICRU 50의 권고에 따라 치료 범위를 Planning Target Volume(PTV)으로 설정하고 있다. 진단 영상장치의 발달과 특히 CT Simulator 등의 도움으로 Gross Tumor Volume(GTV) 설정은 쉬워지고 있으나, 내부장기의 움직임에 의한 경계의 선정에 대하여는 특별한 지침이 없고, 단지 경험에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐의 움직임 유형을 분석하여 폐 부위의 PTV설정시 폐의 움지임을 고려쓿기 위한 정량적인 지침을 마련하려는데 있다. 대상 및 방법 : 폐암, 식도암 등 폐 및 흥부 주변의 방사선으로 치료받는 환자 10명을 대상으로 Simulator 투시 촬영기로 폐의 움직임을 관찰하였다. 우측 폐는 12부위와, 좌측 폐는 10부위로 각각 나누었다 우측 폐 부위는 상엽은 2부분, 중엽은 2부분, 하엽은 2부분으로.나누었고, 그 각각을 측면에서 전, 후 2부분으로 나누었다. 좌측 폐 부위는 상엽, 하엽 모두 2부분으로 나누고, 측면에서 다시 전, 후로 다시 2부분으로 나누었다. 부위마다 4-5점을 택해 X선 투시 장치에서 생성된 열상을 컴퓨터에 입력시켜 폐포의 움직임을 x, y, z 3좌표 방향으로 수치화 하였다. 결과 :우측과 좌측 폐 부위 중 안측 상엽 부위의 움직임이 상대적으로 적었으며, 좌우 이동이 전후 이동에 비해 크게 나타났다. 좌우 이동은 심장 박동 효과로 심장 또는 대동맥 근처에서 가장 두드러지게 나타나서 양측 패문 부위가 가장 큰 이동을 보였으며(평균 6.6mm), 상하 이동은 호흡 효과로 양측 폐 하엽 부위, 횡격막 근처에서 가장 컸다(평균 14.1mm). 결론 : X선 투시로 폐의 움직임을 관찰할 수 있으며 컴퓨터의 궤적 추적으로 정량화 할 수 있었다. 폐 부위의 방사선 치료시 설정되는 PTV에는 장기의 움직임을 고려해야 하는데 본 연구의 결과를 이용하여 치료 부위에 따라 여유를 차등을 둔다면 치료 조사면을 최적화 하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.603-611
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• 2005

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 주요 각국의 내진규정에서 내진성능을 발휘하기 위한 심부구속철근량을 규정함에 있어 다양한 요소들을 고려하고 있다. 하지만, 이러한 요소들이 합리적으로 고려되었는가에 대해서는 의문이 남는다. 따라서 본 연구에서 국내의 도로교설계기준, Eurocode 8 part2, NZS 3101, ATC-32 등의 설계기준을 비교분석하고, 기존 실험 연구 결과와 비교 분석하여 합리적인 영향인자들을 제안하고자 하였다. 연구결과에 따르면 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능에 가장 지배적인 영향인자는 축하중비인 것으로 조사되었다. 따라서 심부구속철근비 산정식에 축하중비의 영향을 전혀 고려하고 있지 않는 현행 도로교설계기준에 축하중비를 도입해야 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.311-318
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• 2018

이 연구에서는, 기둥 횡방향 철근의 화재 후 잔존 역학적 특성 규명 연구의 일환으로, 횡철근비와 기둥의 고온 노출면 수 차이에 따른 횡방향 철근의 손실강도 보상효과를 잔존 압축강도, 변형률 및 탄성계수와 하중-변위 곡선의 상대적 비교분석을 통해 규명하였다. 실험변수로 띠철근의 간격과 고온 노출면 수를 변수로 한 실험체를 제작하여 가열실험을 수행하였다. 이때 전기로 온도를 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$로 설정하여 $13.33^{\circ}C$/분의 속도로 가열하고 2시간동안 그 온도를 유지시켰다. 냉각된 실험체에 대해 응력-변형률 곡선을 구하기 위한 압축실험을 수행하고, 이로부터 탄성계수, 잔존 내력 및 변형률 등의 잔존 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과, 고온 노출 면이 많은 기둥이 수열온도 증가에 따라 탄성계수 감소율이 크게 나타나고, 횡철근비가 크면 수열온도 증가에 따라 탄성계수 감소율이 작게 나타났는데, 이로부터 기둥위치와 횡철근비 등이 내화설계나 화재 안전진단 시 고려되어 합리적인 내화성능 평가가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.101-107
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• 2020

노면측정은 노면 관리에서 노면의 평탄화된 정도 및 변위를 정량화하는 필수적인 과정이다. 보다 안전한 노면 관리 및 신속한 유지보수를 위해 이동체에서의 정밀한 노면 측정은 매우 중요하다. 본 논문에서는 이동체에서 측정가능한 정밀 노면측정 시스템을 제안한다. 제안 노면측정 시스템은 고성능의 선레이저 센서를 사용하여 노면 표면의 정밀한 측정을 지원한다. 또한 RTK로 부터 획득한 위치 데이터를 정합하여 종/횡방향 프로파일 측정이 가능하고 속도기반 적응적인 갱신 알고리즘을 통해 실시간적인 모니터링이 가능하다. 제안 시스템을 평가하기 위하여 Gocator 선레이저 센서, MRP 모듈, 및 NVIDIA Xavier 프로세서를 시험용 이동체에 탑재하여 노면에서 시험하였다. 시험 결과 MSE(mean square error) 기준 정확한 프로파일 측정이 가능함을 보인다. 제안 시스템은 도로의 상태 평가뿐 만 아니라 인접 지반의 영향도 평가에 활용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.61-68
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• 2024

국내 경부선 및 호남선의 고속철도교량은 대부분 PSC-box 형식으로 설계되어 있고, 경간장35~40m인 경우 약 4~5Hz 정도의 1차 휨 고유진동수를 가지고 있다. 이때 KTX 고속열차가 290~310 km/h 속도로 주행할 경우, 열차에 의한 가진 진동수가 교량의 1차 휨 고유진동수에 근접하면서 공진 유사 현상이 발생하게 된다. KTX와 함께 향후 운행예정인 EMU-320 고속열차의 증속에 대해서도 철도교량의 동적 응답을 통한 안전성 분석이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실제 철도교량에서 계측된 응답을 기반으로 구조해석모델 개선 기법을 통해 대상 철도교량과 거동이 유사한 해석모델을 구현하였다. 개선된 구조해석모델은 고속철도교량에 KTX가 주행할 때 계측된 응답과 비교하여 검증하고, 이를 통해 KTX와 EMU-320 고속열차가 증속할 경우 동적 응답 특성을 분석하였다. 또한, 결과적으로, 교량 중앙부의 최대 수직변위와 가속도의 변화는 철도설계기준과 비교하여 주행 안전성을 평가하였다.