• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.87-95
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• 2007

본 연구에서는 대심도 풍화대에 시공되는 2차로 도로터널을 기준으로 터널의 굴착방법과 지반보강그라우팅에 의한 지반변위 및 지반응력의 분석을 통하여 최적의 시공방안을 찾고자 하였다. 터널 직경은 약 12m를 적용하였으며, 상부 강관다단그라우팅 및 측벽 보강그라우팅을 적용하였다. 검토된 굴착방법은 링컷 굴착방법과 중벽분할 굴착방법이다. 터널 천단의 소성율과 연직응력비를 분석한 결과, 풍화대지반에 굴착되는 터널에서 토피고(H)가 터널직경(D)의 4배 이상일 경우(H>4D) 대심도 터널로 판단할 수 있었다. 해석결과 중벽분할 굴착방법이 링컷 굴착방법에 비하여 대심도 풍화대 NATM터널에서 안정성이 높은 굴착방법으로 판단할 수 있었다. 또한, 측벽 보강그라우팅 실시로 터널 내공변위 및 침하 발생을 억제할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.33-39
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• 2022

3D 프린터 관련 특허가 만료되고 주요 기술이 공개되면서 3D 프린터 가격이 하락하면서 원하는 제품을 쉽게 찾을 수 있는 환경이 조성되고 있다. 특히 가장 저렴한 FDM(Fused Deposition Modeling) 3D 프린터가 다양한 분야에서 사용되고 있다. FDM 방식은 형상을 출력할 때 특정 조건이상에서는 지지대(Support)를 붙여야만 형상의 무너짐 없이 제작이 가능하다. 지지대를 달지 않고 형상을 출력할 때 특정 각도에서 발생하는 불규칙한 표면은 제품에 있어서는 불량이지만 예술과 공예적 측면에서는 또 다른 재미를 느낄 수 있는 요소로 활용될 수 있다고 사료된다. 본 논문에서는 이러한 불규칙한 표면을 얻기 위해 출력에 영향을 줄 수 있는 요인들을 제어하고 출력 각도만 변위요소로 실험하였다. 실험 결과 수직에서 62°~70°의 각도로 프린팅 시 필라멘트가 흘러내리지 않고 불규칙한 표면을 얻을 수 있었다. 또한 인위적으로 불규칙한 표면을 공예적인 제품에 적용해 보았다.

• 대한치과교정학회지
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• 제52권2호
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• pp.131-141
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• 2022

Objective: The purpose of this study was to compare the differences in dentoskeletal and soft tissue changes following conventional tooth-borne rapid maxillary expansion (RME) between adolescents and adults. Methods: Dentoskeletal and soft tissue variables of 17 adolescents and 17 adults were analyzed on posteroanterior and lateral cephalograms and frontal photographs at pretreatment (T1) and after conventional RME using tooth-borne expanders (T2). Changes in variables within each group between T1 and T2 were analyzed using Wilcoxon signed-rank test. Mann-Whitney U test was used to determine the differences in the pretreatment age, expansion and post-expansion durations, and dentoskeletal and soft tissue changes after RME between the groups. Spearman's correlation between pretreatment age and transverse dentoskeletal changes in the adolescent group was calculated. Results: Despite similar amounts of expansion at the crown level in both groups, the adult group underwent less skeletal expansion with less intermolar root expansion after RME than the adolescent group. The skeletal vertical dimension increased significantly in both groups without significant intergroup difference. The anteroposterior position of the maxilla was maintained in both groups, while a greater backward displacement of the mandible was evident in the adult group than that in the adolescent group after RME. The soft tissue alar width increased in both groups without a significant intergroup difference. In the adolescent group, pretreatment age was not significantly correlated with transverse dentoskeletal changes. Conclusions: Conventional RME may induce similar soft tissue changes but different dentoskeletal changes between adolescents and adults.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.33-40
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• 2023

본 연구에서는 산화마그네슘계 내화물(Magnesium oxide-based refractory)을 함유한 팽창성 지반에서의 말뚝기초 거동을 분석하였다. 고정단 말뚝이 설치된 모형토조에 용융마그네시아(Fused magnesia, FM)를 활용하여 지반의 융기를 유도하였으며, FM함유량(FM_c = 30%, 50%, 70%)을 변화하여 시간에 따른 깊이별 융기량과 말뚝의 축력을 분석하였다. FM_c가 증가할수록 더 큰 융기량이 측정되었으며, 시료의 표면으로 갈수록 융기량이 누적되어 깊이에 따라 융기량이 감소하였다. 그러나 깊이별 융기율의 차이와 그에 따른 팽창압의 차이로 인하여 FM_c = 30%와 50%일때 말뚝에 뚜렷한 압축력과 인장력이 발현되었으며, FM_c = 70%일 때에는 말뚝 전체에 인장력만이 발현되었다. 이런한 결과는 산화마그네슘계 내화물이 포함된 혼합토 내의 말뚝거동을 분석하는데 중요한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권2호
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• pp.143-159
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• 2023

Recently, the design of scaffolding systems has garnered considerable attention due to the increasing number of scaffold collapses. These incidents arise from the underestimation of imposed loads and the site-specific conditions that restrict the application of lateral restraints in scaffold assemblies. The present study is committed to augmenting the buckling resistance of vertical support members, obviating the need for supplementary lateral restraints. To achieve this objective, experimental and computational analyses were performed to assess the axial load buckling capacity of steel props, composed of two hollow steel pipes that slide into each other for a certain length. Three full-scale steel props with various geometric properties were tested to construct and validate the analytical models. The total unsupported length of the steel props is 6 m, while three pins were installed to tighten the outer and inner pipes in the distance they overlapped. Finite Element (FE) modeling is carried out for the three steel props, and the developed models were verified using the experimental results. Also, theoretical analysis is utilized to verify the FE analysis. Using the FE-verified models, a parametric study is conducted to evaluate the effect of different inserted pipe lengths on the steel props' axial load capacity and lateral displacement. Based on the results, the typical failure mode for the studied steel props is global elastic buckling. Also, the prop's elastic buckling strength is sensitive to the inserted length of the smaller pipe. A threshold of minimum inserted length is one-third of the total length, after which the buckling strength increases. The present study offers a prop with enhanced buckling resistance and introduces an equation for calculating an equivalent effective length factor (k), which can be seamlessly incorporated into Euler's buckling equation, thereby facilitating the determination of the buckling capacity of the enhanced props and providing a pragmatic engineering solution.

• 대한수의학회지
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• 제63권3호
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• pp.24.1-24.6
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• 2023

This study compared the biomechanical properties of bone-stapling techniques with those of other fixation methods used for stabilizing tibial tuberosity fractures using 3-dimensionally (3D)-printed canine bone models. Twenty-eight 3D-printed bone models made from computed tomography scan files were used. Tibial tuberosity fractures were simulated using osteotomy. All samples were divided into 4 groups. Group 1 was stabilized with a pin and tension-band wire; group 2, with a pin and an 8 mm-wide bone staple; group 3, with 2 horizontally aligned pins and an 8 mm-wide bone staple; and group 4 with a 10 mm-wide bone staple. Tensile force was applied with vertical distraction until failure occurred. The load and displacement were recorded during the tests. The groups were compared based on the load required to cause displacements of 1, 2, and 3 mm. The maximum failure loads and modes were recorded. The loads at all displacements in group 4 were greater than those in groups 1, 2, and 3. The loads at 1, 2, and 3 mm displacements were similar in groups 1 and 3. There was no significant difference between groups 1 and 3. Groups 1 and 4 provided greater maximum failure loads than groups 2 and 3. Failure occurred because of tearing of the nylon rope, tibial fracture, wire breakage, pin bending, and fracture around the bone staple insertion. In conclusion, these results demonstrate that the bone-stapling technique is an acceptable alternative to tension-band wire fixation for the stabilization of tibial tuberosity fractures in canine bone models.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권2호
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• pp.165-182
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• 2024

Grouted sleeve splice (GSS) is an effective type of connection applied in the precast concrete structures as it has the advantages of rapidly assembly and reliable strength. To decrease the weight and cost of vertical rebar connection in precast shear walls, a light-weight sleeve is designed according to the thick-cylinder theory. Mechanical behaviour of the light-weighted GSS is investigated through experimental analysis. Two failure modes, such as rebar fracture failure and rebar pull-out failure, are found. The load-displacement curves exhibit four different stages: elastic stage, yield stage, strengthening stage, and necking stage. The bond strength between the rebar and the grout increases gradually from outer position to inner position of the sleeve, and it reaches the maximum value at the centre of the anchorage length. A finite element model predicting the mechanical properties of the light-weighted GSS is developed based on the Concrete Damage Plasticity (CDP) model and the Brittle Cracking (BC) model. The effect of the rebar anchorage length is significant, while the increase of the thickness of sleeve and the grout strength are not very effective. A model for estimating ultimate load, including factors of inner diameter of sleeves, anchorage length, and rebar diameter, is proposed. The proposed model shows good agreement with various test data.

• Earthquakes and Structures
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• 제27권2호
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• pp.143-154
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• 2024

Friction pendulums typically suffer from poor uplift-restraining. To improve the uplift-restraining and enhance the energy dissipation capacity, this article proposed a composite isolation device based on electromagnetic forces. The device was constructed based on a remote control system to achieve semi-active control of the composite isolation device. This article introduces the theory and design of an electromagnetic chuck-friction pendulum system (ECFPS) and derives the theoretical equation for the ECFPS based on Maxwell's electromagnetic attraction equation to construct the proposed model. By conducting 1:3 scale tests on the electromagnetic device, the gaps between the practical, theoretical, and simulation results were analyzed, and the accuracy and effectiveness of the theoretical equation for the ECFPS were investigated. The hysteresis and uplift-restraining performance of ECFPS were analyzed by adjusting the displacement amplitude, vertical load, and input current of the simulation model. The data obtained from the scale test were consistent with the theoretical and simulated data. Notably, the hysteresis area of the ECFPS was 35.11% larger than that of a conventional friction pendulum. Lastly, a six-story planar frame structure was established through SAP2000 for a time history analysis. The isolation performances of ECFPS and FPS were compared. The results revealed that, under horizontal seismic action, the horizontal seismic response of the bottom layer of the ECFPS isolation structure is greater than that of the FPS, the horizontal vibration response of the top layer of the ECFPS isolation structure is smaller than that of the FPS, and the axial force at the bottom of the columns of the ECFPS isolation structure is smaller than that of the FPS isolation structure. Therefore, the reliable uplift-restraining performance is facilitated by the electromagnetic force generated by the device.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.74-80
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• 2008

본 논문은 기둥형상비를 실험 변수로 가지는 무량판 슬래브-기둥 접합부의 내진성능을 평가하는데 있다. 본 연구에서는 무량판 슬래브의 뚫림 전단파괴를 방지하기 위하여 본 연구와 병행하여 진행된 연구에서 개발된 연속 절곡된 전단보강근을 적용하였다. 기둥형상비에 따른 실험체는 각각 FIS1-05(0.5), FIS1- 10(1.0), FIS1-20(2.0) 이다. 실험체의 수평방향으로 정적 수평하중을 가력 하였으며, 중력하중비에 의한 일정 수직 하중을 적용하였다. 실험결과는 슬래브-기둥 접합부의 수평 변위 및 강도를 기준으로 평가하였다. 분석결과, FIS1-05, FIS1-20와 같은 장방형 기둥을 갖는 접합부의 성능이 FIS1-10와 같은 정방형 기둥을 갖는 접합부보다 우수한 것으로 평가되었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권3호
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• pp.353-370
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• 1998

본 연구는 사춘기전 III급 부정교합자에 있어서 이모장치가 악안면 골격의 각 구성 요소에 미치는 영향을 알아보고자 시행하였다. 이모장치 및 부가적인 상악의 가철식 장치를 이용하여 치료한 III급 부정교합자 중에서,치료 시작 시기가 7세경인 29명(남자 14명, 여자 15명)을 실험군으로 하여 치료전 및 약 2년 경과 후의 측모두부방사선계측사진을 유한요소법으로 분석하였다. 비슷한 연령의 교정치료를 받지 않은 III급 부정교합자 21명 (남자 10명, 여자 11명)을 대조군으로하여 2년간의 성장을 관찰하여 얻은 측모두부방사선계측사진을 이용하였다. 이들의 변화에 대하여 유한요소분석을 실시하고, independent group t-test (p<0.05)를 사용하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 두개저, 후안면, 상전안면, 하악지, 이부, 연조직 부위는 이모장치에 의해 유의한 변화를 나타내지 않았다. 2. 하악골체는 최소 신장률 및 형태의 변화에서 대조군과 유의한 차이를 보여, 수직방향의 성장량이 감소함을 보였다. 3. 상악기저골의 경우 주 성장방향이 대조군에 비해 수평적으로 나타나, 수직성장이 억제됨을 보였다. 4. 치료군의 전안면은 주된 변화 방향이 하전방으로, 대조군의 상전방 방향과 유의한 차이를 보였는데, 이는 이모장치에 의한 하악골의 후방 회전 또는 변위에 의해 전하안면의 성장 방향의 변화됨에 의한 것이라고 생각된다. 그리고 이에 의해 구내 기능공간의 변화도 나타났다고 생각된다. 5. 위의 결과를 종합해 보면, 이모장치에 의한 골격의 성장 억제, 성장 방향의 변화 및 형태변화가 부분적으로 인정되나, 주된 효과는 하악골의 회전 및 변위에 의한 것이라고 생각된다.