• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.73-76
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• 2008

과거 지진피해 조사에 의하면 건물이 많은 피해를 입었으며, 현재 널리 보급되어진 저층 철근콘크리트(RC) 건물도 예외는 아니었다. 우리나라의 경우 과반수이상이 저층 RC 건물로서 대규모지진이 발생한다면 저층 RC 건물에 거대한 피해가 발생할 것으로 예상된다. 한편, 대다수의 저층 RC 건물은 다양한 수평저항시스템으로 이루어져 있으며, 이것들은 각기 다른 변위에서 파괴될 것으로 판단된다. 그 가운데에서도 강성 및 강도는 높지만 소성영역에서 극취성적인 파괴성상(Extremely Brittle Failure)을 보이는 극단주(Extremely Short Column)(본 연구에서는 h/D<2 인 기둥을 극단주라 정의함, h: 순높이, D: 폭), 전단벽 등의 전단파괴형 부재 및 비교적 강성 및 강도는 낮지만 연성능력이 우수한 기둥 등의 휨파괴형 부재는 전형적인 수평저항시스템으로 다수의 피해지진에 의하여 그것들의 중요성이 대두되었다. 일반적으로, 극취성파괴형 부재를 포함한 전단파괴형 부재가 지진시 파괴되면, 건물의 수평저항능력은 급속히 저하되며, 전단파괴형 부재의 내력이 휨파괴형 부재의 내력에 비해 비교적 높다면, 전단파괴형 부재의 파괴가 건물 전체의 파괴를 야기할 것이다. 본 연구에서는 상기 전단 파괴형 부재의 지진시의 손상메커니즘을 파악할 목적으로 전단파괴를 하는 철근콘크리트 기둥(극단주) 실험체를 계획 제작하여 유사동적실험(Pseudo-dynamic Test)을 실시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.223-226
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• 2005

The purpose of this study is to discuss how strength and ductility of each system in low-rise R/C buildings combined with extremely brittle, shear and flexural failure systems have influence on seismic capacities of the overall system, which is based on seismic response analysis of SDOF structural systems. To simulate the triple lateral-load resisting system, structures are idealized as a parallel combination of two modified origin-oriented hysteretic models and degrading trilinear hysteretic model that fail primarily in extremely brittle, shear and flexure, respectively. Stiffness properties of three models are varied in terms of story shear coefficients, and structures are subjected to two ground motion components. By analyzing these systems, interaction curves of required strengths of the triple systems for various levels of ductility factors are finally derived for practical purposes.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.529-537
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• 2007

대다수의 저층 RC 건물은 다양한 수평저항시스템으로 이루어져 있으며, 이것들은 각기 다른 변위에서 파괴될 것으로 판단된다. 그 가운데에서도, 강성 및 강도는 높지만 소성영역에서 극취성적인 파괴성상을 나타내는 극단주, 전단벽 등의 전단파괴형 부재 및 비교적 강성 및 강도는 낮지만 연성 능력이 탁월한 기둥 등의 휨파괴형 부재는 전형적인 수평저항시스템으로 다수의 피해지진에 의하여 그것들의 중요성이 대두되었다. 극단주, 전단벽, 휨기둥 등과 같이 서로 다른 성질의 역학적 특성을 가지는 내진 요소로 혼합된 저층 RC 건물의 내진성능을 평가하기 위해서는, 각각 부재의 내력과 변형 능력이 건물 전체의 내진성능에 어떻게 영향을 미치는가를 우선적으로 검토하는 것이 필요하다. 본 연구는 극단주 (극취성파괴형 부재), 전단벽 (전단파괴형 부재) 및 휨기둥 (휨파괴형 부재)이 혼합된 저층 RC 건물의 내진성능 평가법 개발 및 내진설계를 위한 기본적인 자료를 제공하는 것을 주목적으로, 각각 파괴형 부재의 강도와 변형능력 사이의 상관관계를 파악하여, 이것들의 비율이 건물 전체의 내진성능에 어떻게 영향을 미치는가를 비선형 지진응답해석을 실시 검토하여 최종적으로 극취성 전단 휨파괴형 수평저항시스템으로 구성된 저층 RC 건물의 요구 내력 스펙트럼을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 요구 내력은 특정 지역에서 요구하는 지진수준에 대하여 지진발생시 특정 연성비 이내로 머물게 하는 하한내력의 범위를 파악할 수 있으므로 요구 내력 스펙트럼은 내진성능 평가 및 내진설계의 기본적인 자료로서 활용 가능하다고 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권1호
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• pp.63-77
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• 2017

The failure mechanism of a deep hard rock tunnel under high geostress and high geothermalactivity is extremely complex. Uniaxial compression tests of granite at different temperatures were conducted. The complete stress-strain curves, mechanical parameters and macroscopic failure types of the rock were analyzed in detail. The brittleness index, which represents the possibility of a severe brittleness hazard, is proposed in this paperby comparing the peak stress and the expansion stress. The results show that the temperature range from 20 to $60^{\circ}C$ is able to aggravate the brittle failure of hard rock based on the brittleness index. The closure of internal micro cracks by thermal stress can improve the strength of hard rock and the storage capacity of elastic strain energy. The failure mode ofthe samples changes from shear failure to tensile failure as the temperature increases. In conclusion, the brittle failure mechanism of hard rock under the action of thermal coupling is revealed, and the analysis result offers significant guidance for deep buried tunnels at high temperatures and under high geostress.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권4호
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• pp.383-396
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• 2012

In order to develop a verification method for extremely low cycle fatigue (ELCF) of steel structures, the initiation mechanism of ductile cracks is investigated in the present study, which is the first step of brittle fracture, occurred in steel bridge piers with thick-walled sections. For this purpose, a total of six steel columns with small width-thickness ratios were tested under cyclic loading. It is found that ductile cracks occurred at the column base in all the specimens regardless of cyclic loading histories subjected. Moreover, strain history near the crack initiation location is illustrated and an index of energy dissipation amount is proposed to evaluate deformation capacity of structures.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제3권3호
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• pp.69-75
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• 2002

Measuring dynamic fracture toughness of brittle and small ceramic specimen is very difficult in a SHPB (Split Hopkinson Pressure Bar). As a countermeasure to this difficulty, a dynamic fracture toughness measuring method by the Chevron-notch ceramic specimen was proposed. Tested chevron specimens were of Chevron notch angles of 90$^{\circ}$, 100$^{\circ}$ and 110$^{\circ}$. Through finite element analysis, shape parameters of the Chevron-notch specimens according to notch angles were calculated. And the static fracture tough1ess of the Chevron-notch alumina specimen was measured as 3.8MPa√m similar to that of CT specimen with a precrack. Dynamic fracture toughness was 4.5MPa√m slightly higher than the static one. It was shown in this study that the proposed Chevron-notch specimens are valid to measure dynamic fracture toughness of extremely brittle materials such as ceramic.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.357-368
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• 2015

대전지역 중생대 화강암 암반을 대상으로 경험적 해석과 수치해석 모델링을 사용하여 심도에 따른 취성파괴 예측 연구를 수행하였다. 먼저 손상제어시험 등의 실내시험으로 경험적 해석과 수치해석 모델링에 필요한 입력 변수를 측정하였고, 측정결과를 바탕으로 연구지역의 암반을 경암에 속하는 그룹 A와 극경암에 속하는 그룹 B로 구분하여 각 그룹별 대표 물성치를 사용하였다. 취성파괴의 해석에는 해석구간의 심도와 측압계수(k)로 결정되는 원위치응력 값이 필요하나 연구지역의 원위치응력 값은 측정되지 않았다. 그러므로 다양한 원위치응력 상태를 고려하기 위하여 3가지의 측압계수 (k=1,2,3)를 분석에 적용하였다. 경험적 해석과 수치해석 모델링에서 측압계수가 1일 경우, 연구지역의 암반에서는 1000 m의 심도까지도 취성파괴가 발생할 가능성이 매우 낮은 것으로 분석되었다. 그러나 측압계수가 2일 경우에는 심도 800 m 구간에서부터, 측압계수가 3일 경우에는 심도 600 m 구간에서부터 취성파괴가 발생될 가능성이 높을 것으로 판단된다. 이 연구에서는 점착력약화-마찰각강화(CWFS) 모델과 Mohr-Coulomb 모델이 사용되었으며, CWFS 모델은 암반의 취성 파괴영역의 범위와 깊이를 잘 모사하였으나 모아-쿨롱 모델은 이러한 변화를 구현하지 못하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권2호
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• pp.191-195
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• 2012

Heavy flint optical glass(SF57HHT) is new material that has extremely high transmittance. Due to brittleness and high hardness, optical glass is one of the most difficult to materials for ultra-precision turning. According to the hypothesis of ductile machining, all materials, regardless of their hardness and brittleness, will undergo transition from brittle to ductile machining region below critical undefromed chip thickness. In this study, cutting test was carried out to evaluate cutting performance of heavy flint glass using ultra-precision machine with single crystal diamond bite. The machined workpiece surface topography, tool wear and surface roughness were examined using AFM and SEM. The experimental results indicate that the machining mode become the brittle mode to ductile mode, when the maximum undeformed chip thinkness is large than critical value. Tool wear mainly occurs on the flank face and its wear mechanism is dominated by abrasion. This study demonstrates the feasibility of SF57HHT by diamond turning.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권6호
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• pp.527-534
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• 2022

EDCC (Eco-Friendly Ductile Cementitious Composites) is a recently created class of engineered cementitious composites that exhibit extremely high ductility and elastoplastic behavior under pure tension. EDCC contains reduced amounts of cement and very large volumes of fly ash. Due to these properties, EDCC has become one of the solutions to use in seismic upgrading. This paper discloses previous studies and research that discussed the seismic upgrading of unreinforced, non-grouted, unconfined, and non-load bearing masonry walls which are called URM infill walls using the EDCC technique. URM infill wall is one of the weak links in the building structure to withstand the earthquake waves, as the brittle behavior of the URM infill walls behaves poorly during seismic events. The purpose of this study is to fill a knowledge gap about the theoretical and experimental ways to use the EDCC in URM infill walls. The findings reflect the ability of the EDCC to change the behavior from brittle to ductile to a certain percentage behavior, increasing the overall drift before collapse as it increases the energy dissipation, and resists significant shaking under extensive levels with various types and intensities.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권1호
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• pp.11-16
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• 2016

Lithography techniques are generally used to manufacture nano-patterns on silicon, however, it is difficult to make a V-shaped pattern using these techniques. Although silicon is a brittle material, it can be treated as a ductile material if mechanically machined at extremely low force scale. The manufacturing technique of nano-patterns on single crystal silicon using a mechanical method was developed in this study. First, the linear pattern was machined on the silicon with increasing thrust force. Then, the correlation between measured cutting force and machined pattern was analyzed. Based on the analysis, the critical thrust force was quantitatively determined, and then the silicon was machined at a force lower than the critical thrust force. The machined pattern was observed using SEM and AFM to check for the occurrence of brittle fractures. Finally, the sharp V-shaped nano-pattern was manufactured on the single crystal silicon.