• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권6호
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• pp.705-726
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• 2014

In general, cylindrically curved plates are used in ships and offshore structures such as wind towers, spa structures, fore and aft side shell plating, and bilge circle parts in merchant vessels. In a number of studies, it has been shown that curvature increases the buckling strength of a plate under compressive loading, and the ultimate load-carrying capacity is also expected to increase. In the present paper, a series of elastic and elastoplastic large deflection analyses were performed using the commercial finite element analysis program (MSC.NASTRAN/PATRAN) in order to clarify and examine the fundamental buckling and collapse behaviors of curved plates subjected to combined axial compression and lateral pressure. On the basis of the numerical results, the effects of curvature, the magnitude of the initial deflection, the slenderness ratio, and the aspect ratio on the characteristics of the buckling and collapse behavior of the curved plates are discussed. On the basis of the calculated results, the design formula was developed to predict the buckling and ultimate strengths of curved plates subjected to combined loads in an analytical manner. The buckling strength behaviors were simulated by performing elastic large deflection analyses. The newly developed formulations were applied in order to perform verification analyses for the curved plates by comparing the numerical results, and then, the usefulness of the proposed method was demonstrated.

• 대한치과보철학회지
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• 제41권6호
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• pp.762-771
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• 2003

Statement of problem. In dentistry, the minimally prepared inlay resin-bonded fixed partial denture (FPD) made of new ceromer / fiber-reinforced composite (FRC) was recently introduced. However, the appropriate dimensions for the long-term success and subsequent failure strength are still unknown. Purpose. The aim of this study was to investigate the most fracture-resistible thickness combination of the ceromer / FRC using a universal testing machine and an AE analyzer. Material and Methods. A metal jig considering the dimensions of premolars and molars was milled and 56-epoxy resin dies, which had a similar elastic modulus to that of dentin, were duplicated. According to manufacturer's instructions, the FRC beams with various thicknesses (2 to 4 mm) were constructed and veneered with the 1 or 2 mm-thick ceromers. The fabricated FPDs were luted with resin cement on the resin dies and stored at room temperature for 72 hours. AE (acoustic emission) sensors were attached to both ends, the specimens were subjected to a compressive load until fracture at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The AE and failure loads were recorded and analyzed statistically. Results. The results showed that the failure strength of the ceromer/FRC inlay FPDs was affected by the total thickness of the connectors rather than the ceromer to FRC ratio or the depth of the pulpal wall. Fracture was initiated from the interface and propagated into the ceromer layer regardless of the change in the ceromer / FRC ratio. Conclusion. Within the limitations of this study, the failure loads showed significant differences only in the case of different connector thicknesses, and no significant differences were found between the same connector thickness groups. The application of AE analysis method in a fiber-reinforced inlay FPD can be used to evaluate the fracture behavior and to analyze the precise fracture point.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권6호
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• pp.1135-1152
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• 2015

Most of current bridge decks are made of reinforced concrete and often deteriorate at a relatively rapid rate in operational environments. The quick deterioration of the deck often impacts other critical components of the bridge. Another disadvantage of the concrete deck is its high weight in long-span bridges. Therefore, it is essential to examine new materials and innovative designs using hybrid system consisting conventional materials such as concrete and steel with FRP plates which is also known as composite deck. Since these decks are relatively new, so it would be useful to evaluate their performances in more details. The present study is dedicated to Hat-Shape composite girder with concrete slab. The structural performance of girder was evaluated with nonlinear finite element method by using ABAQUS and numerical results have been compared with experimental results of other researches. After ensuring the validity of numerical modeling of composite deck, parametric studies have been conducted; such as investigating the effects of constituent properties by changing the compressive strength of concrete slab and Elasticity modulus of GFRP materials. The efficacy of the GFRP box girders has been studied by changing GFRP material to steel and aluminum. In addition, the effect of Cross-Sectional Configuration has been evaluated. It was found that the behavior of this type of composite girders can be studied with numerical methods without carrying out costly experiments. The material properties can be modified to improve ultimate load capacity of the composite girder. strength-to-weight ratio of the girder increased by changing the GFRP material to aluminum and ultimate load capacity enhanced by deformation of composite girder cross-section.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.23-34
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• 2013

식물의 추출물로 제조할 수 있는 유기산 재료는 포설 시 지중 속에서 미생물의 증식을 유도하며, 미생물에 의해 지반에서 압밀을 가속화시키고 빠르게 간극수압을 소산시킨다. 추가적으로 일부 미생물에 의해 탄산칼슘을 생성시켜 공극을 채워 강도를 증대시키거나 투수성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 유기산 재료의 지반개량 메커니즘 규명을 위하여 화강풍화토, 라테라이트성 적토에 유기산 재료 혼합 전 후의 강도와 투수시험을 실시하였으며, SEM, XRD로부터 원인을 규명하였다. 유기산 재료 혼합 후 재령 96일에서 강도는 약 1.5~2.5배 증가하였으며, 투수계수는 72.9~93.1%의 감소율을 보였다. SEM으로부터 흙 입자의 구조가 변하거나 공극이 감소한 것을 관찰하여 강도증대, 투수감소의 원인을 규명할 수 있었으며, XRD로부터 탄산칼슘의 생성도 고결화의 주된 요인이라고 결론내릴 수 있었다. 이에 본 유기산 재료는 친환경적으로 지반을 개량할 수 있는 공법으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.247-254
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• 2005

일반적으로 콘크리트는 다른 구조재료에 비해서 우수한 내화성능을 가지고 있기 때문에 내화구조 또는 방화구조 재료로 널리 사용되고 있으나, 화재시 가열에 의해 열응력과 열변형에 의한 손상뿐 아니라 폭렬현상과 같은 국부적인 파괴가 일어나게 된다. 따라서 이를 보완하기 위한 여러 연구가 진행되어지고 있다. 또한 최근, 첨단 나노기술은 일반적인 재료들과 다른 독특한 물리적, 화학적 특성을 갖도록 개발되고 있다. 나노 $SiO_2$가 혼입된 콘크리트의 내부온도, 중량손실률 및 압축강도 특성을 비교$\cdot$검토하여 높은 응력의 내화와 낮은 열적 거동의 증진을 연구하였다. 본 연구에서는 나노입자가 시멘트 중량의 0, 2, 4, $6\%$ 포함된 시편 (${\Phi}100{\times}200 mm$)과 화력 온도 $200^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 실험을 수행하였다. 그 결과 나노 입자 혼입률이 증가할수록 화력을 가한 후의 콘크리트 중량 손실률은 점차 감소하고, 압축, 강도는 효과적으로 증가하였다. 따라서 고온에서의 물리적 역학적 실험결과 강도 및 내부온도 증가면에서는 보통 콘크리트와 비교하여 충분히 건설용 구조재료로서의 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.255-261
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• 2005

본 연구에서는 매년 많은 양의 석탄회 발생으로 인한 환경오염을 줄이고 천연자원의 채취와 고갈로 인한 문제를 극복하기 위해, 산업 폐기물의 건설재료로서의 재활용 가능성을 확보하기 위한 기초적인 연구자료를 제시하였다. 압축강도실험을 통하여 재료에 대한 탄성계수값을 측정하였으며, 3점 휨파괴시험으로부터는 파괴에너지, 초기노치비, 노치민감도등을 평가함으로써 파괴역학적 파라메타를 제안하였다. 실험 결과, 초기강도는 콘크리트에 비해 낮으나 장기강도에서는 비슷함을 볼 수 있었다 하지만 파괴강도가 증가함에 따라 취성적인 경향을 보이면서 파괴에너지값은 낮음을 알 수 있었다. 또한 하중-변위곡선과 하중-균열개구변위곡선의 형태는 모두 비슷한 형태를 띠고 있었으며, 재령이 증가할수록, 노치비는 작을수록 최대하중값이 커지면서 파괴시의 처짐은 감소함을 알 수 있다. 하지만 파괴강도가 커지면서 취성적인 경향으로 최대하중이후의 연화구간의 기울기가 급해짐을 볼 수 있었다. 따라서 연성의 확보에 대한 추가적인 보완연구가 진행되어진다면 충분히 건설재료로 사용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.16-23
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• 2002

우리나라의 건설공사 현장에서는 해마다 수백만톤의 콘크리트 폐기물이 배출되고 있다. 이를 효율적으로 재활용할 경우는 환경파괴를 방지할 뿐만 아니라 경제적으로도 큰 효과를 기대할 수 있다. 하지만 기존의 콘크리트 폐기물에 관한 재활용 방법으로는 성토, 잡석다짐, 매립 등의 일부용도에만 사용될 뿐 폭넓게 활용하기에는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 골재로 재활용할 수 있는 다양한 종류의 건축폐기물을 환경친화적인 식재용 콘크리트에 이용하여 강도, 내구성 등의 물리적 특성을 검토하였다. 연구결과, 재생골재를 이용한 식재용 콘크리트의 물성은 부순돌에 비하여 압축강도, 동결융해 저항성면에서는 다소 불량하게 나타났지만, 흡수율과 열전도율면에서는 우수한 효과도 입증되었고, 특히 콘크리트 폐기물의 효율적인 재활용 측면을 고려한다면 식재용 콘크리트로의 활용가치는 충분이 있는 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-14
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• 2017

본 연구에서 비정질 붕소강 섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 성능 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 비정질 붕소강 섬유를 콘크리트 체적 대비 0.25%에서 1.0%까지 혼입하여 굳지 않은 콘크리트의 공기량과 슬럼프값, 경화된 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 휨인성 및 중성자 차폐성능을 평가하였다. 실험결과, 비정질 붕소강 섬유의 혼입량이 증가할수록 콘크리트의 휨인성 및 중성자 차폐성능이 향상되는 것으로 나타났다. 이를 통해 비정질 붕소강 섬유의 혼입이 중성자 차폐성능 뿐만 아니라 역학적 성능을 효과적으로 개선시켜 줄 것이라고 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.269-277
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• 2017

본 연구에서는 원전 콘크리트로부터 분리된 페이스트 미분말을 이용 방사성폐기물 처분용 고화재로 활용하기 위하여 기초 특성을 검토하고자 하였다. 실험 결과 수화반응한 페이스트는 시멘트보다 비중이 낮고 수화회복을 위한 소성과정에서 온도증가에 따라 비중이 다르게 나타나 그에 따른 부피도 고려되어야 할 것으로 판단된다. 수화회복을 위한 소성온도에서 압축강도가 가장 우수한 온도조건은 $600^{\circ}C$로 나타났으며, $700^{\circ}C$ 이상에서는 CaO의 생성량이 과도하여 높은 수화열, 유동성 저하 및 낮은 강도가 발현되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구 범위 내에서 고화재로 활용 가능한 적정 수화회복 온도는 $600^{\circ}C$로 판단되며 폐콘크리트 페이스트가 적정한 열처리를 거치는 경우 방사성 폐기물 고화재료로서 활용될 수 있는 가능성을 보였다는 점에 의의를 둔다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.352-357
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• 2013

본 연구에서는 정수장 슬러지를 사용하여 제조한 정수슬러지 가공 분말의 압출공정을 통해서 입상흡착제를 제조하였다. 바인더 첨가와 소성과정이 입상형 흡착제의 물리 화학적 특성에 미치는 영향을 질소흡착, 압축강도, 주사전자현미경, 엑스선회절, 피리딘흡착 적외선분광법 등으로 분석하였다. 바인더의 함량을 5 wt%까지 증가시키면 압축강도가 3배 이상으로 개선되었으나 트리메틸아민을 흡착할 수 있는 표면적이 30% 정도 감소하여 입상흡착제의 트리메틸아민 파과시간이 단축되었다. 성형된 입상흡착제의 소성과정을 통해서 표면에 브뢴스테드산점과 루이스산점으로 구성된 산점이 발현되어, 염기성 기체인 트리메틸아민의 파과 시간이 3배 이상으로 증가하였다.