• Steel and Composite Structures
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2020

This paper presents experimental and numerical studies on effects of local damages on the in-plane elastic-plastic buckling and strength of a fixed parabolic steel tubular arch under a vertical load distributed uniformly over its span, which have not been reported in the literature hitherto. The in-plane structural behaviour and strength of ten specimens with different local damages are investigated experimentally. A finite element (FE) model for damaged steel tubular arches is established and is validated by the test results. The FE model is then used to conduct parametric studies on effects of the damage location, depth and length on the strength of steel arches. The experimental results and FE parametric studies show that effects of damages at the arch end on the strength of the arch are more significant than those of damages at other locations of the arch, and that effects of the damage depth on the strength of arches are most significant among those of the damage length. It is also found that the failure modes of a damaged steel tubular arch are much related to its initial geometric imperfections. The experimental results and extensive FE results show that when the effective cross-section considering local damages is used in calculating the modified slenderness of arches, the column bucking curve b in GB50017 or Eurocode3 can be used for assessing the remaining in-plane strength of locally damaged parabolic steel tubular arches under uniform compression. Furthermore, a useful interaction equation for assessing the remaining in-plane strength of damaged steel tubular arches that are subjected to the combined bending and axial compression is also proposed based on the validated FE models. It is shown that the proposed interaction equation can provide lower bound assessments for the remaining strength of damaged arches under in-plane general loading.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.75-82
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• 2007

본 연구는 지붕개폐형 구조물에서 지붕을 개폐함으로써 나타나는 음장의 특성변화를 파악하기 위하여 1/20스케일의 축소모형을 제작하고 이를 대상으로 개폐율을 조절하면서 음장변화를 측정 분석하였다. 공간의 음향설계 시 사용되는 기존의 설계 및 평가파라메타들을 검토한 결과, 잔향음의 감쇠과정이 비선형적이며 기존의 잔향감 평가파라메타인 잔향시간에 의해서 적절한 설계 및 성능평가가 이루어지기 어려울 것으로 분석되었다. 특히 비선형적 감쇠구간에 대한 선형적 curve-fitting에 의해 실제 청감과는 거리가 먼 매우 긴 잔향시간이 도출되어 실질적인 효용성이 의심된다. 따라서 잔향시간(T30)을 음향설계 및 평가과정에서 중요설계변수로 활용 시 완공 후 얻게 되는 음장특성과 상이한 결과를 초래할 가능성이 있다. EDT의 경우 전체적으로 초기감쇠시간은 개폐율이 증가할수록 짧아지는 경향을 나타내었다. 주파수별로 저주파수대역에서의 감쇠율이 가장 높게 나타났으며 고주파수 대역으로 갈수록 감쇠율은 둔화되는 것으로 평가되었다. 명료도 관련 파라메타인 D50 또한 개폐에 따른 음장의 변화를 효과적으로 나타내고 있는 것으로 분석되었다. 객석부위별로는 지붕개폐면에 직접 노출되지 않는 객석에서 개폐율 증가에 따라 선형적인 감쇠현상이 나타나고 있으나, 직접 노출되는 객석의 경우에는 40%이상의 개폐율에서는 명료도와 잔향감에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제28권5호
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• pp.141-153
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• 2010

본 연구는 주행속도 프로파일 모형의 구성요소 중 주행속도 예측모형과 관련한 것으로서 지방부 왕복 4차로 도로를 대상으로 하고 있으며, 기존 연구들과는 대상도로, 속도 조사방법론 및 선형유형 구분에서 그 차별점이 있다. 기존의 대다수 연구들은 평면곡선부 및 평면직선부 중앙의 지점속도를 측정하고 이 자료를 활용하여 각각의 주행속도 예측모형을 개발하였다. 이러한 방법은 감가속이 평면직선부에서만 발생하고 평면곡선부에서는 일정한 속도를 유지한다는 주행행태에 대한 전통적인 가정에 기반한 것으로서, 구축된 모형에 의해 예측된 주행속도가 과대 과소추정 되거나 또는 실제 운전자의 주행행태를 제대로 묘사하지 못할 가능성이 높다는 한계가 있다. 이와 비교하여 본 연구는 현장에서 약100m 간격으로 연속 조사된 속도자료를 활용하여 실제 도로상에서 관측되는 주행속도 프로파일을 작성하였으며, 연속적인 속도변화를 분석한 결과를 토대로 모형구축에 활용될 자료를 추출하였다. 주행속도 예측모형은 평면선형과 종단선형의 조합에 따라 6가지 선형유형으로 구분되어 개발되었다. 본 연구에서 활용한 주행속도 조사방법 및 선형유형 구분은 주행속도 예측모형에 활용되는 자료 및 이를 기반으로 개발된 모형의 신뢰도를 제고함과 더불어, 연속적인 속도 변화 흐름을 상세하게 분석 평가할 수 있도록 하여 가감속 행태 분석 등 향후 주행행태 관련 분석에 효과적으로 활용될 수 있으며, 더 나아가 설계속도 기반의 현 도로설계기준을 주행속도 기반의 기준으로 보완하는데 활용되어 도로설계자 또는 정책결정자가 아닌 실제 도로를 이용하는 운전자의 관점에서 도로가 설계될 수 있도록 하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.554-561
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• 2016

본 연구에서는 도로 겸용 궤도상을 운행하는 인터모달 트램에 적용하는 대차 시스템의 구조 안전성을 검증하고자 대차프레임에 대해 하중 시험과 강도 평가를 수행하였다. 기존 철도의 궤도와는 달리 급곡선과 급구배가 많은 도로상에 건설된 궤도의 특성을 고려하여 하중을 산정하였고, 기존 표준 규격의 기준 하중과 비교하였다. 비교 결과, 인터모달 트램 대차시스템에 작용하는 수직하중은 기존 표준 규격에서 제시하는 수직하중보다 작으나, 전후하중 및 좌우하중은 기존 표준 규격에 제시하는 하중 이상이 되었다. 표준 규격의 수직하중은 다양한 종류의 열차를 포괄하기 때문에 보수적인 값을 제안하고 있으나, 전후하중과 좌우하중은 급구배 급곡선을 고려하지 않기 때문에 대차 프레임에 작용하는 실제 하중과 차이가 있게 된다. 새로운 철도시스템의 개발 시에는 표준 규격 하중보다도 실제 작용 하중을 산정하여 적용하는 것이 합리적임을 알 수 있었다. 산정된 하중을 기초로 제작된 대차 프레임에 스트레인게이지를 부착하고 대형 하중 프레임에 세팅한 후, 유압 액튜에이터를 이용하여 하중을 가하고 응력을 계측하였다. 응력 계측 결과 대차 프레임에 발생하는 최대 응력은 프레임 단면이 변화되는 곡선부나 브라켓이 취부되는 취약부에서 발생하였으나 허용응력 이하가 되어 구조적 안전성이 확보된 것으로 평가되었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제60권5호
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• pp.577-583
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• 2017

Objective : Laminoplasty is an effective surgical method for treating cervical degenerative disease. However, postoperative complications such as kyphosis, restriction of neck motion, and instability are often reported. Despite sufficient preoperative lordosis, this procedure often aggravates the lordotic curve of the cervical spine and straightens cervical alignment. Hence, it is important to examine preoperative risk factors associated with postoperative kyphotic alignment changes. Our study aimed to investigate preoperative radiologic parameters associated with kyphotic deformity post laminoplasty. Methods : We retrospectively reviewed the medical records of 49 patients who underwent open door laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy (CSM) or ossification of the posterior longitudinal ligament (OPLL) at Pusan National University Yangsan Hospital between January 2011 and December 2015. Inclusion criteria were as follows : 1) preoperative diagnosis of OPLL or CSM, 2) no previous history of cervical spinal surgery, cervical trauma, tumor, or infection, 3) minimum of one-year follow-up post laminoplasty with proper radiologic examinations performed in outpatient clinics, and 4) cases showing C7 and T1 vertebral body in the preoperative cervical sagittal plane. The radiologic parameters examined included C2-C7 Cobb angles, T1 slope, C2-C7 sagittal vertical axis (SVA), range of motion (ROM) from C2-C7, segmental instability, and T2 signal change observed on magnetic resonance imaging (MRI). Clinical factors examined included preoperative modified Japanese Orthopedic Association scores, disease classification, duration of symptoms, and the range of operation levels. Results : Mean preoperative sagittal alignment was $13.01^{\circ}$ lordotic; $6.94^{\circ}$ lordotic postoperatively. Percentage of postoperative kyphosis was 80%. Patients were subdivided into two groups according to postoperative Cobb angle change; a control group (n=22) and kyphotic group (n=27). The kyphotic group consisted of patients with more than $5^{\circ}$ kyphotic angle change postoperatively. There were no differences in age, sex, C2-C7 Cobb angle, T1 slope, C2-C7 SVA, ROM from C2-C7, segmental instability, or T2 signal change. Multiple regression analysis revealed T1 slope had a strong relationship with postoperative cervical kyphosis. Likewise, correlation analysis revealed there was a statistical significance between T1 slope and postoperative Cobb angle change (p=0.035), and that there was a statistically significant relationship between T1 slope and C2-C7 SVA (p=0.001). Patients with higher preoperative T1 slope demonstrated loss of lordotic curvature postoperatively. Conclusion : Laminoplasty has a high probability of aggravating sagittal balance of the cervical spine. T1 slope is a good predictor of postoperative kyphotic changes of the cervical spine. Similarly, T1 slope is strongly correlated with C2-C7 SVA.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.133-143
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• 2018

수평하중에 대한 말뚝의 휨강도를 증대시키기 위해 얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성한 콘크리트 충전 강관(PCFT)말뚝이 개발되었다. PCFT말뚝의 휨강도를 강관말뚝과 비교하기 위하여 직경이 동일한 PCFT말뚝과 강관 말뚝에 대해 휨강도시험을 수행함과 동시에 한계상태설계법으로 P-M 상관도를 작도하였다. 그리고 PCFT말뚝의 하단에 PHC말뚝을 연결한 PCFT 복합말뚝의 수평지지력과 수평거동을 기존의 강관 복합말뚝(HCP) 및 강관말뚝과 비교하기 위하여 총 4본의 시험말뚝을 시공하고 수평재하시험을 수행하였다. 휨강도시험 결과 PCFT말뚝의 휨강도는 두께 12mm의 강관말뚝보다 18.7% 향상되었고, 동일한 휨하중에서 말뚝의 변위량은 강관말뚝보다 50% 감소하였다. 그리고 P-M 상관도로부터 연직하중을 받는 PCFT말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 크게 증가한 반면, 인발하중을 받는 PCFT 말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 감소함을 알 수 있었다. 또한 시험말뚝에 대한 수평재하시험의 결과에 따르면 상부말뚝의 길이가 동일한 경우 PCFT 복합말뚝은 HCP보다 수평지지력이 60.5% 컸고, 두께가 12mm인 강관말뚝보다 35.8% 큰 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제64권4호
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• pp.575-584
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• 2021

Objective : Cervical expansive laminoplasty is an effective surgical method to address multilevel cervical spinal stenosis. During surgery, the spinous processes of C2 and C7 are usually preserved to keep the insertion points of the cervical musculature and nuchal ligament intact. In this regard, dome-like laminectomy (undercutting of C7 lamina) instead of laminoplasty is performed on C7 in selected cases. However, resection of the lamina can weaken the C7 lamina, and stress fractures may occur, but this complication has not been characterized in the literature. The objective of the present study was to investigate the incidence and risk factors for C7 laminar fracture after C7 dome-like laminectomy and its impact on clinical and radiological outcomes. Methods : Patients who underwent cervical open-door laminoplasty combined with C7 dome-like laminectomy (n=123) were classified according to the presence of C7 laminar fracture. Clinical parameters (neck/arm pain score and neck disability index) and radiologic parameters (C2-7 angle, C2-7 sagittal vertical axis, and C7-T1 angle) were compared between the groups preoperatively and at postoperatively at 3, 6, 12, and 24 months. Risk factors for complications were evaluated, and a formula estimating C7 fracture risk was suggested. Results : C7 lamina fracture occurred in 32/123 (26%) patients and occurred at the bilateral isthmus in 29 patients and at the spinolaminar junction in three patients. All fractures appeared on X-ray within 3 months postoperatively, but patients did not present any neurological deterioration. The fracture spontaneously healed in 27/32 (84%) patients at 1 year and in 29/32 (91%) at 2 years. During follow-up, clinical outcomes were not significantly different between the groups. However, patients with C7 fractures showed a more lordotic C2-7 angle and kyphotic C7-T1 angle than patients without C7 fractures. C7 fracture was significantly associated with the extent of bone removal. By incorporating significant factors, the probability of C7 laminar fracture could be assessed with the formula 'Risk score = 1.08 × depth (%) + 1.03 × length (%, of the posterior height of C7 vertebral body)', and a cut-off value of 167.9% demonstrated a sensitivity of 90.3% and a specificity of 65.1% (area under the curve, 0.81). Conclusion : C7 laminar fracture can occur after C7 dome-like laminectomy when a substantial amount of lamina is resected. Although C7 fractures may not cause deleterious clinical outcomes, they can lead to an unharmonized cervical curvature. The chance of C7 fracture should be discussed in the shared decision-making process.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제64권5호
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• pp.776-783
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• 2021

Objective : The purpose of this study was to identify risk factors for distal adding on (AO) or distal junctional kyphosis (DJK) in adolescent idiopathic scoliosis (AIS) treated by posterior spinal fusion (PSF) to L3 with a minimum 2-year follow-up. Methods : AIS patients undergoing PSF to L3 by two senior surgeons from 2000-2010 were analyzed. Distal AO and DJK were deemed poor radiographic results and defined as >3 cm of deviation from L3 to the center sacral vertical line (CSVL), or >10° angle at L3-4 on the posterior anterior- or lateral X-ray at ultimate follow-up. New stable vertebra (SV) and neutral vertebra (NV) scores were defined for this study. The total stability (TS) score was the sum of the SV and NV scores. Results : Ten of 76 patients (13.1%) were included in the poor radiographic outcome group. The other 66 patients were included in the good radiographic outcome group. Lower Risser grade, more SV-3 (CSVL doesn't touch the lowest instrumented vertebra [LIV]) on standing and side bending films, lesser NV and TS score, rigid L3-4 disc, more rotation and deviation of L3 were identified risk factors for AO or DJK. Age, number of fused vertebrae, curve correction, preoperative coronal/sagittal L3-4 disc angle did not differ significantly between the two groups. Multiple logistic regression results indicated that preoperative Risser grade 0, 1 (odds ratio [OR], 1.8), SV-3 at L3 in standing and side benders (OR, 2.1 and 2.8, respectively), TS score -5, -6 at L3 (OR, 4.4), rigid disc at L3-4 (OR, 3.1), LIV rotation >15° (OR, 2.9), and LIV deviation >2 cm from CSVL (OR, 2.2) were independent predictive factors. Although there was significant improvement of the of Scoliosis Research Society-22 average scores only in the good radiographic outcome group, there was no significant difference in the scores between the groups. Conclusion : The prevalence of AO or DJK at ultimate follow-up for AIS with LIV at L3 was 13.1%. To prevent AO or DJK following fusion to L3, we recommend that the CSVL touch L3 in both standing and side bending, TS score is -4 or less, the L3/4 disc is flexible, L3 is neutral (<15°) and ≤2 cm from the midline and the patient is ≥ Risser 2.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.73-80
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• 2022

이 연구는 3D 프린팅 복합재료에 대하여 굳지 않은 상태에서는 시간에 따른 경시변화와 레올로지 특성을 평가하였으며, 굳은 상태에서는 적층된 시험체와 몰드 시험체에 대하여 압축강도와 쪼갬 인장강도 특성을 평가하였다. 3D 프린팅용 복합재료는 압출 30분 후부터 급격한 물성변화가 시작되고 90분까지 재료의 점도가 유지되는 경향을 나타나지만, 이송성능과 적층성능의 품질을 확보하기 위해서는 배합 후 60분 이내의 시공이 효과적임을 확인하였다. 적층 시험체의 압축강도는 몰드 시험체 대비 전 재령에서 동등이상의 성능을 나타내었다. 적층 시험체의 응력-변형률 곡선에서 초기 기울기는 몰드 시험체와 유사하게 나타났지만, 최대 응력 이후의 하강 기울기는 몰드 시험체 대비 평균적으로 1.9배 높게 나타나 상대적으로 취성적인 거동을 하였다. 적층 패턴으로 수직으로 측정한 쪼갬인장강도는 몰드 시험체 대비 약 6% 낮게 나타났으며, 적층 패턴을 수평으로 측정할때는 몰드 시험체와 거의 동일한 쪼갬 인장강도를 나타내었다. 이는 적층 시험체의 패턴 방향에 따라 수직하중에 대한 계면간의 부착력이 영향을 받기 때문으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.185-193
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• 2022

본 연구는 성인 여성의 얼굴 유형에 적합한 마스크 패턴 개발을 위하여 시판되고 있는 다회용 마스크 패턴을 비교·분석하고자 하였다. 이를 통해 마스크 패턴 개발 및 생산업체에 필요한 자료를 제공하고자 하였다. 시판 다회용 마스크 패턴의 치수 및 형태를 비교한 결과, 성인용으로 제작된 L사이즈 마스크임에도 불구하고 치수에 있어서 큰 차이를 나타냈다. 가상착의에 대한 외관평가 결과 정면의 앞중심선의 수직, 마스크의 윗부분 감쌈과 여유, 코높이, 마스크 아랫부분의 감쌈과 여유에서 디자인별로 유의미한 차이가 있었다. 측면도 얼굴 옆부분의 감쌈, 옆부분의 여유, 끈 간격과 길이에서 유의미한 차이를 나타냈다. 외관평가 결과, 마스크4가 가장 좋은 평가를 받았다. 마스크 패턴의 형태는 코 아랫부분에 크게 다트가 있어 얼굴의 입체적인 형태를 커버할 수 있도록 되어 있으나 마스크에 따라 곡선의 정도와 각도에 차이를 나타냈다. 마스크 상부와 마스크 하부, 볼 부분은 밀착되지만, 코와 입 부분에는 여유가 있는 마스크 패턴의 평가가 높았다. 마스크 패턴은 얼굴형 및 치수에 대한 분석을 통해 마스크 상부길이와 하부길이, 코 높이에 따른 마스크 다트량의 설정이 이루어져야 할 것으로 생각된다.