• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.517-534
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• 2021

수소연료는 환경오염문제를 해소하고 에너지 불균형 및 비용을 절감할 수 있다는 점에서는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 부각되고 있다. 수소는 친환경적이나 폭발성이 강하기 때문에 수소연료차의 화재, 폭발 사고에 대한 우려가 매우 높은 실정이다. 연구결과에서 수소사고는 일반적인 화재의 경우 비교적 안전하나, 폭발이 발생하면 매우 위험한 것으로 인식되고 있다. 특히, 터널과 같은 반밀폐공간에서는 위험도가 보다 증가할 것으로 예측되기에 이에 대한 예측방법 및 대책을 마련하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 터널에서 수소폭발시 안전성을 평가하기 위해서 등가 TNT모델의 적용성과 수치해석 방법에 대한 검토를 수행하였다. 6개의 등가 TNT모델과 Weyandt의 실험결과의 폭발압력을 비교·검토하여 모델의 적용성을 평가한 결과, Henrych식이 13.6%의 편차로 가장 근접하는 것으로 나타났다. 수치해석을 이용하여 수소탱크 용량(52, 72, 156 L)과 터널 단면적(40.5, 54, 72, 95 m²)이 폭발압력에 미치는 영향에 대한 검토한 결과, 터널에서 폭발 압력파는 초기에는 대기중에서와 마찬가지로 반구형 형태로 전파되나 벽체에 도달하면 반사파가 형성되며, 일정 거리 이상에서는 평면파로 변형되어 아주 완만한 감쇄율로 전파하는 것으로 나타났다. 등가 TNT모델인 Henrych식은 폭발압력이 급격하게 감소하는 구간에서는 수치해석 결과와 잘 일치하나 폭발압력파가 변형된 이후에는 큰 폭으로 과소평가하는 것으로 나타났다. 수소탱크용량이 동일한 경우에는 터널 단면적이 증가할수록 폭발압력이 감소하며, 단면적이 동일한 경우에는 수소탱크 용량이 52 L에서 156 L로 증가하면 폭발압력은 약 2.5배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 인체에 영향을 미치는 한계거리에 대한 평가결과, 수소탱크용량이 52 L인 경우 사망에 이르는 한계거리는 약 3 m, 중상에 이르는 거리는 단면적별로 차이가 있으나 28.5~35.8 m로 나타났다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권4호
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• pp.257-262
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• 2019

Lattice steel towers for overhead transmission lines have been replaced by tubular steel poles due to the visual impact of large and complex shape of truss type. Demand for tubular steel poles consisting of a single frame member continues to grow because of its advantages such as visual minimization, architectural appeal and minimal site consumptions. However, there are some constraints on the transportation and construction. As the diameter of tower base has been enlarged, it may exceed minimum height limit required to pass the tunnel in case of land transportation. Also, in a narrow place where it is not easy to secure the installation areas such as mountainous places, there might be some areas wherein it must secure a wide working space so that large vehicles and working cranes will be allowed to enter. In this paper, we presented a vertical separated tubular steel pole, which is a new type of support that can be implemented for general purpose such as mountainous areas or narrow areas to improve the issues raised by breaking away from the conventional design and fabrication methods. Technical approaches for overcoming the limit of the cross-sectional size is to separate and modularize the cross-section of the tubular steel pole designed with a size that cannot be carried or assembled, and to lighten it with a weight capable of being transported and assembled in a narrow space or mountainous area. As a result of this research, it will be possible to enter small and medium sized vehicles in locations where it is restricted to transport by large-sized vehicles. In the case of mountainous areas, it will be possible to divide it into a weight capable of being carried by a helicopter and it will be easy to adjust and fabricate it with individual modules. Furthermore, in order to break away from the traditional construction method, we proposed the equipment that can be applied to the assembly of Tubular Steel Pole without using a large crane in locations where there is no accessible road or in locations wherein large cranes cannot enter. In particular, this paper shows the movable assembling equipment and some methods that are specialized for vertical separated tubular steel pole consisting of members with reduced weight. The proposed assembly equipment is a device for assembling the body of the Tubular Steel Poles. It will be installed inside the support and the modules can be lifted by using the support itself.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.24-30
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• 2018

지하공간의 수요가 증가되면서 지중구조물의 기능을 저하시키는 상재하중 및 토피증가에 대한 구조물의 안정성 문제를 해결하기 위해 많은 연구자들이 고압축성 물질을 이용한 하중저감방법 연구를 진행해왔다. 본 논문은 하수관거에 작용하는 하중을 EPS Geofoam을 활용하여 경감시키는 하중저감공법을 아치구조물에 적용하고 그 효과를 증가시키기 위한 최적의 Soft Zone 적용방법에 대해 기술하고 있다. 지반구조 상호작용을 고려한 ABAQUS 유한요소해석을 통해 아치구조물의 거동 특성을 파악하고 4가지 EPS Geofoam 형식을 해석적으로 분석하여 최적의 적용형상을 확인하였다. 해석 결과를 토대로 선정된 최적 단면 형상에 대해 아치구조물의 라이즈비, 지간길이 변화를 해석변수로 고려하여 발생하는 토압감소율을 비교하여 적용성을 분석하였다. 수치해석에서 선정한 최적 Soft Zone를 적용한 아치구조물에 발생하는 토압이 평균 78% 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과에서 EPS Geofoam의 토압 경량화 효과와 이에 대한 지중아치구조물의 적용성 평가는 지중구조물 설계 시 경제적이고 합리적인 방법을 제공해 줄 것이며, 향후 심층 지하공간에 대한 활용성 증가에 도움이 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-31
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• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.389-410
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• 2007

불연속면의 빈도가 높지 않은 견고한 암반의 경우 굴착시 공동 주변 영역에서의 파괴나 변형 특성은 형성되어 있는 초기응력 조건과 강도 특성에 절대적인 영향을 받는다. 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준과 터널형상에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 터널 시험체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합모델을 이용한 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 모형시험체에 대한 이축압축시험 결과 최소 주응력 방향의 공동 단면 곡선부에서는 균열이 표면에서 개시된 후 내부로 진행되어 국부적인 노치형 파괴영역이 형성되었다. 이에 비해 모서리와 직선부의 경우 공벽 표면과 내부에서 발생된 균열들의 상호 연결, 결합에 의해 대규모의 노치형 분리면이 유도되고 곡선부에 비해 큰 파괴영역이 형성되는 것으로 조사되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.126-136
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 2개의 이질 재료를 결합하기 위해 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성된다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 강도를 줄이고 작업성을 향상시키기 위해 SPC Beam이라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성 보(Beam)를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어 있다. 변위 제어 모드에서 2점 가력의 단조 하중 시험을 수행했다. 정모멘트와 부모멘트에 대한 시편의 굽힘강도는 소성 응력 분포법에 의해 계산되었다. 수행한 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보의 강도의 80% 이다. Cap의 간격을 조절하여 합성율의 증가가 가능했다. 본 연구에서는 정 부모멘트 역에서의 대표 형상을 대상으로 하였기 때문에, 단면 형상과 Cap을 변수로 추가적인 실험과 해석을 통해 SPC Beam의 성능 검증이 수행될 것이다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.258-265
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• 1992

저압화학기상증착법으로 Si 기판에 $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65dB/cm이었으나 $1100^{\circ}C$에서 열처리한 뒤에는 0.1dB/cm 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 $1100^{\circ}C$에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며 0.6328$\mu$m에서 0.03dB/cm 그리고 1.53$\mu$m에서 0.04dB/cm의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 중어들기 때문으로 생각된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.57-63
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• 2023

기후변화로 인하여 발생하는 집중호우와 슈퍼태풍은 우리나라에서 많은 피해를 야기한다. 이러한 피해를 저감하기 위해서 다양한 형태의 하천정비사업이 추진되고 있으나, 홍수기와 갈수기가 뚜렷한 우리나라에서는 하천 균형을 유지하기가 어렵다. 특히, 하천정비 사업으로 설치된 하천구조물은 홍수기에 구조물 및 그 기초의 세굴이 발생되고 하상 변화 등 다양한 문제를 일으키고 있다. 이러한 하상세굴을 저감하기 위하여 하천의 만곡부에 다양한 베인이 많이 설치되며, 베인의 배치와 크기, 모양에 따라서 다양한 하상세굴 저감 효과가 나타난다. 베인은 원심력에 의해 발생하는 2차 흐름과 반대 방향으로 2차 흐름을 다시 생성함으로써 외측 하상 주변의 세굴이 감소하고 퇴적이 촉진된다. 본 연구의 이론은 질량보존법칙을 만족하는 연속방정식과 운동량 보존을 만족하는 운동량방정식을 적용한 지배방정식을 이용하고, 다양한 조건 하에서 베인의 영향을 조사하기 위해 설계 요인에 따라 전체 평균 유속 변화율을 측정한다. 사다리꼴 베인과 사각형 베인 모두에서 평균유속과 횡단면 유속이 모두 감소하였고, 이는 베인 설치로 인해서 원심력을 갖고 유하하는 하천유속이 방해를 받아 유속이 저감되기 때문이다. 또한, 하천흐름 방향에 수직으로 또는 경사적으로 설치된 베인은 원심력에 의해 발생하는 2차흐름의 역방향으로 2차흐름을 발생시켜 원심력 2차흐름의 상쇄를 나타내기 때문에 베인의 효과가 나타난다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권2호
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• pp.134-144
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• 2008

목 적 : 본 연구는 대도시, 중소도시, 농촌지역의 청소년기 여학생의 외모에 대한 인식과 다이어트 실태, 식습관이나 생활습관과 전반적인 건강상태를 조사, 파악함으로써 무리한 체중감량에 따른 건강상의 문제점을 발견하고, 이를 근거로 외모에 대한 바람직한 신체상을 정립하고 나아가 올바른 체중감량프로그램 개발을 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 방 법 : 2002년 5월부터 2002년 11월까지 7개월에 걸쳐, 서울, 안산, 파주의 초등학교 3개교, 중학교 4개교, 고등학교 4개교를 선정, 11-17세의 2,891명의 여학생을 대상으로 체형인식과 체중조절 행태, 행동 특성, 식이장애에 대하여 설문 조사와 신체계측을 실시하였으며, 또한 대조군으로는 남학생 891명을 대상으로 같은 조사를 시행하였다 결 과 : 1) 청소년 여학생 저체중의 비율은 대도시, 중소도시에서 농촌지역으로 갈수록 저체중 학생들의 비율이 감소하였다. 2) 대상 여학생의 46.3%가 스스로 약간 또는 매우 뚱뚱하다고 생각하고 있으며, 3.2%는 저체중인데도 불구하고 스스로 뚱뚱하다고 생각하였다. 체형 만족도에 있어서는 여학생의 57.9%가 스스로 체형에 불만족스럽다고 답하였으며, 이는 비만도가 높을수록, 나이가 많을수록 높아졌으나 지역별로는 그다지 큰 편차를 보이지 않았다. 3) 여학생에서 다이어트 경험 비율이 남학생에 비해 훨씬 높게 나타났으며, 비만할수록, 연령이 증가할수록, 본인의 체형에 대해 불만족할수록, 체중조절 경험의 비율이 높았다. 4) 식이장애점수(EAT-26)는 여학생이 $13.2{\pm}5.1$점, 남학생이 $12.6{\pm}4.5$점으로 여학생이 남학생보다 유의하게 높았다(P<0.01). 한편 식이장애 고위험군 여학생은 10.9% 였으며, 서울 지역에 거주 하는 경우, 날씬해야 하는 스트레스가 큰 경우, 외모관리에 지출하는 비용이 큰 경우, 자신이 건강하다고 인식하지 않는 경우 식이 장애 위험도가 높은 것으로 나타났다. 결 론 : 연구 결과 청소년의 신체상의 왜곡과 부적절한 체중 감량 시도가 청소년 사이에서 광범위하게 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다. 이는 향후 우리나라 여성에서 여러 식이장애 및 관련 질환의 발생률이 높아질 가능성이 크다는 것을 시사하며, 따라서 이를 조기에 바로잡을 정책적, 사회제도적 뒷받침이 조속히 마련되어야 하겠다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권1호
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• pp.37-46
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• 2007

C-shape 근관은 주로 하악 제 2대구치에서 보이는 해부학적 변이 형태로서, 그 특징은 각 근관을 연결하는 fin이나 web이 존재한다. 이런 해부학적으로 복잡함은 근관치료시에 세정과 성형 및 근관충전을 방해하며, 과다한 기구 조작시에 뜻하지 않는 천공을 유발하기도 한다. 이 연구의 목적은 C-shape 치근을 가진 하악 제2 대구치의 해부학적인 형태와 치근의 위치에 따른 최소 근관벽 두께에 대하여 연구하고자 하였다. 발거된 하악 대구치중 C-shape 치근을 가진 치아를 30개 선별하여 방사선 사진 및 협측, 설측, 치근단 부위를 디지털 카메라를 이용하여 촬영하였다. 자가 중합형 교정용 레진 (Orthodontics resin, Densply/Caulk, U.S.A)을 이용하여 치관부를 제거한 치아를 매몰한 후 각각의 시편을 Accutom-50 (Struers, Denmark)에 고정시켜 1 mm 간격으로 절단, 연마한 다음 절단면을 수술용현미경에 연결된 디지털 카메라 (Coolpix 995, Nikon, Tokyo, Japan)를 이용하여 각각의 상을 촬영하였다. 30개 치아에서 촬영한 197개의 치아단면을 Root thickness gauge program을 이용하여 근관형태의 변화를 분류하고 부위별 근관과 치아외벽 사이에 존재하는 상아질의 최소두께에 대해 연구 분석하였다. 1. 근관입구에서 C I이 가장 많이 (73%) 관찰되었으나 치근단부로 갈수록 근관 형태의 다양한 변화를 보여 C II와 C III의 근관형태가 많이 관찰되었으며, 11 개의 (36%)치아에서는 근관입구에서 치근단부까지 근관형태의 변화를 보이지 않았다. 근관입구에서 단지 2개의 치아에서 나타난 C III type은 치근단부로 갈수록 높은 발현빈도를 나타내었다. 2. C-shape 근관은 근관입구 부위에서는 continuous 나 semicolon canal을 가지나 치근단부로 갈수록 2개나 3개의 근관을 갖는 경우가 많다. 3.평균적인 근관과 치질사이의 최소거리는 근첨부의 설측부위에서 나타났다.