• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제6권3호
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• pp.199-207
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• 2012

Concrete is an economical construction material and for that reason it is widely used in buildings and infrastructures. The use of deicing salts, expansion joint failure, and freeze-thaw cycles have led to concrete bridge girders experiencing corrosion of steel reinforcement and becoming unsafe for driving. The goal of this research is to assess the effectiveness of current and possible repair techniques for the end region of damaged prestressed concrete girders. To do this, three American Association of State Highway and Transportation prestressed concrete girders were tested to failure, repaired, and retested. Three different repair materials were tested including carbon fiber, glass fiber, and surface mounted rods. Each different repair material was also tested with and without injected epoxy. Comparisons were then made to determine if injecting epoxy had a positive effect on stiffness and strength recovery as well as which repair type regained the largest percentage of original strength.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.55-62
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• 2003

This study considered the effect of scour depth on the behaviour of pile foundation of bridge structure under seismic excitation. The numerical model was composed of the superstructure, pile foundation and soil. The superstructure and pile was modeled by beam elements and soil was by spring elements. The pile head and concrete footing was considered as hinge and rigid connected situation, respectively. A toro-gap element was used to model the expansion joint of superstructure. Nonlinear dynamic analysis was carried out on the constructed model. It was acknowledged that the steel pile become to yield after the scour depth reached about 2.0m.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.107-108
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• 2023

본 논문에서는 교량의 변위를 IoT 장치를 이용하여 실시간 측정하고 추출된 데이터를 이용하여 교량의 이상징후를 AI 기반으로 진단 및 모니터링 하는 방법을 제안한다. AI 모델 학습 학습을 위해서 비정상 상태의 교량이 필요하지만, 실제 교량에 인위적으로 비정상 상태를 만들 수 없으므로, 탄성 받침을 이용하여 모의 교량을 제작하였다. 탄성 받침을 이용하여 제작에 반영 및 모의교량에 적합한 모의 차량도 제작하여 정상적 데이터와 비정상적 데이터를 수집하였다. 수집된 데이터를 전처리 과정을 통해 AI 분석을 통해 교량의 이상 징후를 진단 및 모니터링하였으며, 제안 모델을 실험한 결과 96.7%의 정확도가 도출되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.167-174
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• 2022

본 연구는 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량의 거동해석에 대한 것이다. 선행연구에서는 민감도 해석을 통해 무조인트 교량의 최적 수치해석 모들은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 shell 요소 기반 모델과 solid 요소 모델간의 벽체 깊이별 거동 분석을 수행하였다. 또한 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 해석 프로그램간 비교를 하였다. 반일체식 교대 교량인 A 교와 B 교의 경우 선형 스프링 조건인 Case 1, +30℃의 경우 지반반력으로 인해 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. -30℃의 경우는 지반반력이 작용하지 않으므로 변위 변화가 미소하였다. 완전일체식 교대 교량인 C 교와 흉벽일체식 교대 교량인 D 교의 경우 말뚝의 저항력으로 인하여 +30℃, -30℃ 모두 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. 해석 프로그램간 비교는 Case 1의 경우 상대오차는 미소하였으나 Case 2의 경우는 차이가 발생하였다. 이는 해석 프로그램에 따른 비선형 스프링의 적용 방식의 차이로 인한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.361-373
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• 2010

일체식 교대 교량은 신축이음장치 및 교좌장치가 없이 하부구조와 상부구조를 일체화한 구조형식으로, 상부구조의 온도변화 등에 의해 발생하는 변형을 교대하부에 배치한 파일의 휨 변형을 통하여 해소하는 교량형식이다. 본 연구에서는 지반-파일 상호관계 모형화 방법에 따른 일체식 교대 교량의 거동비교를 통하여 합리적인 모형화 방법을 제시하고, 매개변수 해석을 통하여 일체식 교대 교량의 상부구조 및 파일의 거동특성을 평가하였다. 매개변수 해석을 위해 파일 관입부 지반조건, 교대 높이, 파일 길이를 매개변수로 선정하였고, 지반-파일 및 온도변화-교대배면토압 상호관계를 고려하여 구조해석을 수행하였다. 지반-파일 상호관계 모형화에 따른 일체식 교대 교량의 거동을 비교한 결과 탄성지반스프링 방법이 일체식 교대 교량의 거동을 평가하는데 보다 합리적인 것으로 판단된다. 일체식 교대 교량의 매개변수 해석 결과 파일 관입부 지반강성이 증가할수록 상부구조에 작용하는 모멘트가 증가하고 파일의 변위가 감소하는 경향을 보였다. 또한, 교대의 높이가 증가할수록 교대배면토압이 증가하고 이것이 상부구조 및 파일의 거동에 영향을 주었음을 확인하였으며, 파일의 길이가 증가할수록 일체식 교대 교량이 유연한 거동을 보임을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.59-64
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• 2018

보강토옹벽에 발생되는 손상은 전면벽체부, 기초부, 배수로, 상부사면으로 구분하여 발생되고 있다. 보강토옹벽의 손상은 주로 배수문제로 인한 손상이 현장에서 많이 발생되는데, 이 중 제설염에 의한 손상이 최근에 사례화 되고 있는 실정이다. 최근 이상기후로 인해 겨울철에 사용되어지는 제설염의 양이 점점 늘어나고 있다. 이 제설염은 콘크리트 구조물을 열화시키는데, 여기서 보강토옹벽도 예외는 아니다. 배수통로를 통해 뒤채움부로 유입된 염해 성분이 보강토옹벽의 전면벽체를 열화시키는 사례가 최근 발생되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 교량의 교대부에 시공된 보강토옹벽의 손상원인을 분석하고, 이에 대한 대책에 대한 분석 연구를 수행하였다. 연구 결과, 교량 교대부의 신축이음장치나 상부 구조에서 집수된 배수계통을 통해 유입된 염해 성분이 보강토옹벽 뒤채움부로 유입되어 손상이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서, 배수체계를 개선하고 전면벽체의 강성을 회복하는 방안을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.255-262
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• 2021

본 연구의 대상은 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량이다. 무조인트 교량은 국내에 2009년 이후 본격적으로 도입되었다. 공용기간이 짧고 설계, 시공 및 유지관리 경험이 부족하여 장기거동에 대한 신뢰도가 아직은 부족하다. 수치해석을 통해 다수의 교량을 분석하는 경우 수치해석 모델은 안정적인 정확성 유지와 모델 구축의 편의성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 형식을 가진 무조인트 교량의 수치해석 모델을 선정하기 위해 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석은 상용유한요소 프로그램인 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 수행하였다. solid 요소 기반인 모델을 기준으로 하여 구조모델간 평균 및 최대 상대오차를 분석하였다. 해석결과 beam 요소 기반인 모델은 상대오차가 크게 발생하였고 shell 요소 기반인 모델은 상대오차가 아주 미소하였다. 따라서 무조인트 교량의 최적 수치해석 모델은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 모델인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.407-414
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• 2004

공용중인 교량은 시공시에 비해 이음부재 및 볼트에 각종 하중이 작용하는 상태이고, 시공중에 결함이 발생하였거나 시간이 지남에 따른 각종 결함이 발생되고 있다. 실험적인 연구에 의해 이러한 결함들이 있는 고장력볼트 이음부의 역학적 성질을 규명하기 위해서는 많은 재비용이 필요한 실정이므로 실험적으로 밝혀내기 어려운 결함이 있는 고장력볼트 이음부의 거동과 구조적 특성을 유한요소 해석을 통하여 규명하고 차후 실험에 의한 연구시 충분한 실험결과의 예측, 시험체의 설계 및 경제적인 실험적 연구의 수행을 위한 자료를 제공하는데 본 연구의 목적이 있다. 각종 결함이 발생하고 있는 교량을 대상으로 현장조사를 하여 결함의 발생위치 및 유형을 분석하고 가장 많이 발생하는 결함을 중심으로 표준모델에 결함을 주어 내부응력 분포 및 미끄러짐 거동에 대한 해석을 수행하였다. 정상체결된 고장력 볼트 이음부 및 볼트간격, 모재두께, 연단거리, 볼트 구멍 크기, 확공에 따른 결함을 가정하여 내부응력분포에 대한 구조해석을 수행하였다. 또한 고장력볼트 이음부의 미끄러짐 거동에 대해 해석하였는데 이 해석은 대변형을 고려한 기하학적 비선형, 접촉면의 비선형을 고려한 경계 비선형, 미끄러짐에 의해 항복강도를 초과하는 부분이 생길 수 있으므로 재료적 비선형 문제를 고려하여 해석하였다. 정상적으로 체결된 고장력볼트 이음부 및 볼트 축력의 감소에 따른 미끄러짐 해석을 수행하였다.

• 벤처혁신연구
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• 제2권2호
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• pp.31-46
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• 2019

소재와 부품은 제조업의 허리 역할을 담당한다. 2018년 우리나라의 소재부품산업의 수출액은 3,162억 달러로 2018년 기준 전체 수출의 52.3%를 차지할 정도로 급성장해 효자산업이 되었다. 이처럼 소재부품산업은 무역흑자를 이끄는 핵심산업이지만 유독 일본과의 관계를 보면 다른 모습을 보인다. 작년 대일무역적자는 240억 달러로 줄었으나 그중 소재부품산업의 적자는 151억 달러로 여전히 60%를 넘는 수준이다. 오늘날 일본이 첨단 소재부품산업에서 최고의 경쟁력을 가지게 된 것은 요인으로는 기업 간의 협력과 공생, 모노쯔쿠리 정신, 장기적인 정부정책 등에서 찾을 수 있다. 우리 경제가 일본의 첨단소재부품산업을 추격하기 위해서는 다음과 같은 인식전환이 필요할 것이다. 첫째, 소재부품산업은 동반성장을 전제로 하며 상생협력이 절대적으로 필요한 동반성장산업의 하나라고 할 수 있다. 일반적으로 소재와 부품은 최종제품이 아니라 중간제품이다. 따라서 소재와 부품은 소비자와 거래가 이루어지는 것이 아니라 기업 간의 거래만 이루어지는 특성을 잘 이해해야 한다. 둘째, 공동기술개발의 확대가 절대적으로 필요하다. 우리나라는 범용 소재부품산업분야에서는 경쟁력을 가진 기술강국이다. 그러나 자세히 살펴보면 중소기업의 기술개발 단계에서 대기업의 참여가 부진해 첨단제품의 개발이 상대적으로 어려운 구조를 가진 것으로 조사되고 있다. 우리나라 소재부품산업은 기술개발단계에서부터 대기업이 참여하여 고객의 다양한 의견을 전달하고 공동 R&D에 참여해야 할 것이다. 셋째, 장기적인 접근이 필요하다. 소재부품산업에서 대일 무역적자의 고착화는 첨단 기술 부족 등 우리나라 소재부품산업의 구조적 취약성이 직접적인 원인이지만 그 배경에는 기술에 대한 문화적 차이가 존재하기 때문이다. 우리가 첨단소재부품산업 분야에서도 경쟁력을 확보하기 위해서는 시간이 걸리더라도 기술과 노하우를 하나씩 쌓아가는 장기적인 접근이 절대적으로 필요하다. 여기에는 기업의 접근뿐만 아니라 정부의 정책도 마찬가지일 것이다.