• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.29-35
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• 2012

척추관 협착증은 감압술과 융합술 그리고 인공추간판 치환술 등이 있으며, 2000년대 중반부터는 인공추간판 치환술이 널리 시술되고 있다. 인공추간판의 연구는 추간판의 자유도 및 추체의 굴곡-신전, 측굴전, 축회전에 대한 해석이 핵심기술이지만, 시술 후 수년이 경과하여 발생하는 피로파손이 새롭게 큰 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 인공추간판 연구는 슬라이딩 코어의 피로특성 및 내구성 향상에 집중되어야 한다. 본 연구에서는 세계적으로 가장 많이 사용되는 인공추간판 제품(SB Charit$\acute{e}$ III)을 기초로 유한요소모델을 제작하고, 슬라이딩 코어의 곡률반경과 마찰계수의 변화가 von-Mises 응력과 접촉압력에 미치는 영향을 평가하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 새로운 인공추간판 모델들 (Model-I, -II, -III)을 제안하고 일정수명 후 발생할 수 있는 슬라이딩 코어의 피로파손 거동에 대해 SB Charit$\acute{e}$ III의 결과와 비교 평가하였다.

• Applied Microscopy
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• 제30권1호
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• pp.11-20
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• 2000

성인 남성의 모발에서 정상 모간과 자연상태에서 손상된 모간의 외부형태와 미세구조적 변화를 광학현미경과 주사 및 투과전자현미경으로 관찰하였다. 정상 모간은 모소피층, 모피질, 모수질 등의 3부분으로 구성되어 있었다. 모소피층은 $5\sim7$개의 모소피세들이 중첩되어 모피질과 모수질을 둘러싸고 있고, 길게 신장되어 모피질을 둘러싸고 있는 소피세포의 두께는 약 $0.4{\mu}m$로 확인되었다. 또한, 이들 세포사이에는 약 $25{\mu}m$의 세포사이 막복합체가 관찰되었다. 모피질은 잘 발달되어 각질화세포(cornified cell)들로 치밀하게 채워져 있었고, 각질화세포는 직경이 약 $0.5\sim0.8{\mu}m$인 구형 또는 타원형의 macrofibril로 구성되어 있었으며, 이들은 약 8 nm 두께의 가는 microfibril이 동심원상의 규칙적인 형태로 배열되어 있었다. 그리고 macrofibril사이에는 약 $0.5{\mu}m$ 크기의 직경을 가진 구형의 melanin과립들이 고르게 산재되어 관찰되었다. 모수질은 공기가 채워져 있었고, 직경이 약 $16{\mu}m$의 구형의 형태로 모간의 전체 직경에 1/5정도를 차지하고 있었다. 풍화에 의해 손상된 모간은 모소피층이 박리되어 있었으며, 모피질세포의 세포질도 손상되어 melanin과립들이 표면에 노출되어 있는 것인 확인되었다. 조직표본상에서 모소피층의 박리과정은 모소피 사이에 공포가 형성되고, 이어서 모소피의 가장자리가 떨어져 나가고, 박리되지 많은 부위는 절단되었다. 모소피가 탈락되어 모피질이 노출된 부위에서는 각질화세포내에 존재하는 macrofibril이 각각 분리되고, 인접된 macrofibril사이에 공기가 채워지게 어 모간의 풍화과정은 더욱 촉진되었다. 그리고 노출된 macrofibril사이에서 탈락 직전의 melanin과립들이 산재되어 관찰되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.83-91
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• 2017

이상기후에 따른 대형 태풍 내습 시 고파랑 대응을 위한 항만구조물의 안정성 향상 기술이 대두되면서 신형식 인터로킹 케이슨의 설계 및 시공기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 인터로킹 방식에서 응력집중현상에 대한 대안으로 채움재를 이용한 오픈 셀 케이슨은 채움재 마찰에 의한 저면(일부) 및 인접케이슨과의 결속력을 증대시켜 평활화효과를 가져온다. 이러한 오픈 셀 케이슨은 시계열 수평파력에 대한 전단 횡격벽의 응력집중을 파악함으로써 부재 설계 시 안정성을 확보하기 위해 오픈 셀 케이슨의 내 외부벽에 의한 사석 전단저항을 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 포항북방파제에 설치되었던 케이슨의 제원 및 설계조건을 바탕으로 해석대상을 선정하였으며, 채움재는 사석으로 가정하여 인터셀에 작용하는 전단력을 산정하고 내 외부벽 제원에 따른 전단거동을 수치해석을 통해 살펴보았다. 내 외부벽 배치 개수 및 연결부 사석두께 대비 외부벽의 길이를 변수로 저항력을 분석하였다. 제원에 따라 내 외부벽이 분담하는 비율을 분석한 결과, 외해 측에 있는 외부벽이 전체 전단력의 30% 이상을 저항하며 하중을 가장 많이 분담하였고, 내부벽이 거의 유사하게 60~70% 하중을 분담하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.105-119
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• 2008

윤하중을 직접 받는 강바닥판교는 공용연수 증가에 따라 세로리브와 가로리브 교차부 주위 등의 구조상세 등에서 피로 균열발생 사례가 증가하고 있는데, 이러한 피로균열 억제방안으로는 바닥강판의 두께를 증가시키거나 세로리브 내부에 보강상세 적용 등이 효율적인 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 피로균열 발생이 빈번히 보고되고 있는 가로리브와 세로리브 연결부, 세로리브 및 가로리브 슬릿부를 대상으로 세로리브의 무보강상세 및 보강상세에 대한 구조해석을 수행하여 피로강도 향상을 위한 구조상세를 제안하고자 한다. 해석에서는 세로리브내의 벌크헤드 및 수직리브를 대상으로 형상 및 크기 변화, 부착위치를 변수로 하여 상세 구조해석을 수행하였다. 해석 결 과 보강상세가 있는 경우가 대상 구조상세부에서의 응력감소가 더 크며, 벌크헤드 상세보다는 수직리브 보강상세에서 피로강도 향상이 더 효율적인 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.23-28
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• 1999

적점토와 밀스케일, 물유리를 원료로한 축열용 난방재를 개발하기 위해 제반 기초적 실험을 수행하였다. 원료배합 및 소성 조건에 따른 축열재 시료의 소성특성, 열용량, 항절력, 미세조직 등을 분석하였다. 소성체의 수축은 적점토의 비율이 높을수록 증가하였다. $300^{\circ}C$까지는 건조수축이, $300~700^{\circ}C$ 영역에서는 산화철의 상변화에 의한 완만한 팽창, $1200^{\circ}C$ 이상에서는 급격한 팽창을 나타내었다. 항절력은 밀스케일 : 적점토 비가 1:1에서 3:1로 변함에 따라 5.6MPa에서 2.35MPa로 감소하였다. 열용량은 밀스케일 : 적점토의 비율이 1:1~3:1인 경우, $1.25~1.35J/g^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 시험편과 공기와의 접촉을 제한함으로써, 시료 내 밀스케일 성분이 소성과정에서 용융하여 시편 표면으로 용출되는 현상을 억제시킬 수 있었고, 이에 따라 균일한 표면의 시료를 제작할 수 있다. 밀스케일의 첨가는 소성체를 다공질화시켜, 축열재의 축열 후 냉각속도를 낮추는데 기여할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.142-149
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• 2019

본 연구에서는 인천광역시 중구 을왕동 충의휴양소 전면 해역에서의 과거 침식이력 및 현황을 세밀히 조사하고 해안선 침식원인을 찾기 위해 파랑 및 해빈류 등을 조사하여 분석 하였다. 관측결과 유의파고($H_{1/3}$)는 0.07~1.57 m의 범위로 나타났고, 평균값은 0.21 m로 나타났다. 또한 최대파고($H_{max}$)는 0.02-4.76m 범위로 나타났고, 평균값은 0.27 m로 나타났다. 파랑변형 수치모형실험을 통해 법선파고 및 주기를 산정하였고, 50년 빈도 설계파고는 0.82 m~3.75 m의 범위를 나타내었다. 해빈류 실험 결과 이안제 및 도류제 설치 이후 충의 휴양소 해안 부근의 해빈류가 감소하는 경향을 나타냈다. 반면, 마루높이를 5 m까지 높였을 경우에는 큰 변화가 없었지만 8m로 높이면 낮아진 수심의 영향으로 강한 해빈류가 수중방파제 주변에 발생하였다. 또한, 충의휴양소의 주된 침식원인은 외해로부터 입사하는 파랑특성이 백사장 전면에 집중적으로 내습하기 때문이다. 백사장 전면으로 집중되는 파의 변형으로 백사장과 평행하게 흐르는 연안류와 횡단방향으로의 이안류를 추가적으로 유발시킴으로써 연안표사가 전면외해로 이동/유출하기 때문으로 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 백사장 원상복구 및 효율적인 침식방지시설 선정의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.297-306
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• 2019

개수로 만곡부에서 흐름은 원심력이 작용하기 때문에 횡방향 수면경사가 나타나고 유심선은 만곡 외측으로 치우친다. 수중 수제는 만곡부의 다양한 공학적인 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다. 수중 수제가 흐름방향과 이루는 입사각과 수제 열 간격이 만곡부의 하상변동과 편수위에 미치는 영향을 파악하기 위해서 $90^{\circ}$만곡 직사각형 단면 수로에 잔자갈을 깔고 이동상 수리실험을 하였다. 만곡부에 수중 수제를 설치하면 최대 세굴심은 증가하나 균일한 둔각으로 수제를 설치하면 세굴을 줄일 수 있다. 수제를 설치한 만곡부에 수제설치 기준하상의 형성유량과 같은 유량이 흐를 경우 최대 세굴이 발생하는 위치가 하류로 이동하고 편수위는 증가한다. 그 유량보다 작으면 최대 세굴심의 위치가 상류로 이동하며 편수위는 감소한다. 만곡부에서 수중 수제는 입사각, 유량, 수제 열 간격의 상호작용에 따라 하상변동과 편수위에 대한 영향이 다르다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.359-370
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• 2021

횡류식으로 지하공간의 환기시설을 구축할 때 사용되는 풍도슬래브는 터널의 장대화 및 중차량 통행에 따라 내화성능 확보가 필요하다. 본 연구는 내화재와 슬래브를 일체식으로 제작하는 프리캐스트 내화풍도슬래브를 대상으로, RWS화재시나리오 하에서 내화풍도슬래브를 시공할 때 발생하는 시공조인트부에서의 온도변화를 측정하였다. 그 결과, 시공조인트부의 보강이 없을 경우는 시공조인트부 안쪽의 콘크리트에서 손상이 발생하여 내화재의 손상으로 이어짐을 확인하였다. 반면 시공조인트 내측의 한쪽 면을 내화재로 보강한 경우는 보강이 없을 경우에 비해 3배 이상의 화재저항성능을 보였지만, 보강이 없는 블록에서 콘크리트 및 내화재의 단면손실이 나타났다. 그러나 보강된 블록에서는 손상이 나타나지 않았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.447-457
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• 2006

본 연구에서는 2차원 수심 적분된 흐름을 모의하기 위한 수치모델을 개발하였다. 유한요소법의 일종인 Characteristic Dissipative Galerkin(CDG) 기법을 적용시켜 천수방정식의 수치해를 구한다. 모델 검증을 위해서 1차원 도수문제에 적용하였고, 계산결과와 해석해를 비교할 때 만족스러운 결과를 얻었다. 정상파를 보이는 단면축소 수로에서의 흐름을 모의한 결과, 실험결과와 유사한 수면분포를 얻었다. 이러한 검증 과정을 통해서 본 수치모델을 이용하여 흐름영역이 갑작스럽게 변화하는 경우에도 모의 가능함을 알았다. 또한 $180^{\circ}$ 만곡수로에 적용한 결과, 만곡부 내측의 유속이 외측에 비해서 크며, 만곡부 내측의 수심은 외측에 비해서 작은 만곡부 흐름특성을 잘 나타내고 있다. 그러나 만곡수로에서 이차류에 의한 운동량의 횡방향 이송을 고려하지 않는 지배방정식의 한계점으로 인해서, 만곡부 끝단을 제외한 만곡부 전체에 걸쳐서 단면상의 종방향 유속이 일정한 분포를 보이고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.179-186
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• 2006

빗물받이가 자갈, 토사 및 기타 유송잡물에 의하여 막히게 되면, 유입구의 순 면적이 감소하게 되므로 설치된 빗물받이는 제 기능을 다하지 못하여 도로의 침수피해를 가중시키는 요인이 된다. 그러므로 빗물받이의 합리적인 설계와 관리를 위하여 빗물받이의 막힘 현상을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 8가지의 막힘 조건을 가진 $40{\times}50cm$ 규모의 빗물받이를 설치하여 도로의 종경사, 측구의 횡경사 및 막힘 정도를 변화시키면서 총 81회의 실험을 실시하였다. 실측자료를 분석한 결과 빗물받이 유입구가 연석방향으로 막힌 경우가 흐름방향으로 막힌 경우보다 차집효율이 현저하게 감소하였다. 막힘 조건을 가진 유입부에서도 도로의 종경사가 증가할수록 유속이 증가하여 물의 튐 현상(splash-over)이 크게 발생하여 빗물받이의 차집 효율을 감소시킨다. 또한 빗물받이의 설계 시 외국에서 일반적으로 채택되고 있는 막힘 정도가 50%일 경우에 도로의 종경사와 측구의 횡경사의 변화를 고려한 국내 빗물받이의 막힘계수는 0.25~0.65로 판단된다.