• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1014-1023
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• 2006

Soil nailing is a reinforcement method used for stabilizing excavated wall or slope. Due to its many advantages such as ease of construction and economical efficiency, use of soil nailing is increased. However, the soil nail can't trespass on the neighbor private land, which pays rent for use. For this reason, removable soil nailing system was developed. However, the removal rate of this system is just about $50\sim70%$. To solve this, the Fiber Reinforced Polymer (FRP) soil nailing system, which does not need to be removed and allows for the trespass on the private land, is developed. In this paper, through theoretical and experimental studies in laboratory and field, we evaluate the stability and behavior characteristics of the FRP nail system. Besides, numerical analyses using FLAC2D were performed for various soil conditions, where the simulations for pullout tests were carried out. As a result, compared with the conventional removable soil nailing system, the FRP soil nailing systems show similar behavior characteristics.

• 폴리머
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• 제28권4호
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• pp.285-290
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• 2004

전기적-미세역학 시험법을 이용하여 탄소 나노튜브와 탄소 나노섬유로 강화된 에폭시 복합재료의 비파괴 손상 감지능에 대해 고찰하였다. 카본블랙은 탄소 나노튜브 및 탄소 나노섬유와 비교하기 위해 사용하였다. 두 기지 복합재료 시험에서 탄소 섬유의 파단은 전기저항 변화 측정과 함께 음향방출을 이용하여 동시에 감지하였고 탄소나노복합재료 내부에 함침된 탄소 섬유에 대한 응력 감지는 반복 하중 하에서 전기적-pullout 시험법을 이용하여 수행하였다. 같은 부피 함량에서 섬유파단, 기지재료 변형 및 응력에 대한 감지능은 탄소 나노튜브/에폭시 복합재료에서 가장 높았으며, 카본블랙의 경우가 가장 낮았다. 전기적물성 및 손상 감지능은 탄소나노복합재료의 형상학적인 관찰 결과와 상호 비교하였다. 본 연구에서 탄소 나노재료의 균일한 분산은 손상 감지능을 높이기 위한 가장 중요한 요인으로 고려되며, 탄소 나노복합재료에 대한 손상감지는 전기저항측정과 음향 방출을 이용하여 비파괴적으로 평가할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.124-127
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• 2004

This study is to investigate the bond characteristics of glass fiber reinforced polymer(GFRP) reinforcing bars in concrete by pullout test experimentally. Three different types of GFRP bars with different surface deformations were considered in this study. Also, standard deformed steel reinforcing bar with or without epoxy-coating were included for the comparisons of bond strength. All test procedures including specimens preparation, test apparatus and measuring devices were made according to the recommendation of CSA(Canadian Standards Association) Standard S806-02. From the test results, it was found that small surface indentations contributed to increase the bond strength of GFRP bar significantly. Based on the limited test results till now, the bond strength of GFRP bar with sand-coated deformation commercially available in foreign market is around $80\%$ of that of steel deformed bars.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1033-1039
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• 2006

본 연구의 목적은 1.8 mm의 높이와 6 mm의 주기를 가지고 있는 crimped type 합성섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 부착 및 휨특성과 소성수축균열제어 특성을 평가하는 것이다. 부착 및 휨 시험은 JCI SF-4 및 JCI SF-8에 의해서 실시하였고, 소성수축균열시험은 시멘트 복합재료의 소성수축균열의 감소에 영향을 미치는 섬유의 효과를 평가하기 위하여 실시하였다. 실험결과 crimped type 합성섬유는 직선형태의 섬유와 비교하여 부착하중 및 계면인성이 우수하였고, 콘크리트의 휨인성을 증가시켰다. 또한 crimped type 합성섬유는 섬유의 혼입율이 0.00%에서 1.00%로 증가함에 따라 소성수축균열 저항성이 증가하였다. 특히, 섬유의 혼입율이 0.50% 이상이 되면 소성수축균열 조절능력이 매우 우수하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권2호
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• pp.297-311
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• 2016

Based on the distributed fiber optic sensing (DFOS) technique, plastic optical fibers (POFs) are attractive candidates to measure deformations of geotechnical structures because they can withstand large strains before rupture. Understanding the mechanical interaction between an embedded POF and the surrounding soil or rock is a necessary step towards establishing an effective POF-based sensing system for geotechnical monitoring. This paper describes a first attempt to evaluate the feasibility of POF-based soil deformation monitoring considering the POF-soil interfacial properties. A series of pullout tests were performed under various confining pressures (CPs) on a jacketed polymethyl methacrylate (PMMA) POF embedded in soil specimens. The test results were interpreted using a fiber-soil interaction model, and were compared with previous test data of silica optical fibers (SOFs). The results showed that the range of CP in this study did not induce plastic deformation of the POF; therefore, the POF-soil and the SOF-soil interfaces had similar behavior. CP was found to play an important role in controlling the fiber-soil interfacial bond and the fiber measurement range. Moreover, an expression was formulated to determine whether a POF would undergo plastic deformation when measuring soil deformation. The plasticity of POF may influence the reliability of measurements, especially for monitored geo-structures whose deformation would alternately increase and decrease. Taken together, these results indicate that in terms of the interfacial parameters studied here the POF is feasible for monitoring soil deformation as long as the plastic deformation issue is carefully addressed.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.1388-1398
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• 1994

The fracture toughness and micro-fracture mechanisms of the porous glass and stainless fiber reinforced glass composite were evaluated by using the acoustice mission(AE) technique, fracture toughness $test(K_{IC})$ and the macroscopic observation of the specimen surface which was being under the loading. At initial portion of the loading, the AE signals with low energy, of which origins were considered as the micro-cracks formated at the crack tip, were emitted. With increasing the applied load, AE signals having higher energies were generated due to the coalesence of micro-cracks and fast fracture. Based on the such relationship between AE emission and loading condition, fracture toughness $K_{IAE}$ could be defined successfully be using the $K_I$ value corresponding to an abrupt change of the accumulated AE signal energies emitted during the fracture toughness test. In spite of its brittleness of glass material, nonlinear deformation behavior before maximum load was observed due to the formation of micro-cracks. Further, the stainless fiber may have attributed to the improvement of fracture toughness and the resistance to crack propagation comparing to noncomposited materials Finally, models of the micro-fracture process combined with the AE sources for the porous glass material and its composite were proposed paying attention to the micro-crack nucleation and its coalescence at the crack tip. Fiber fracture and its Pullout, deformation of fiber itself were also delinated from the model.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.251-260
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• 2001

단조인장시험하에서 CFRP적층재의 손상과정을 음향방출과 초음파시험에 의해 평가하였다. 시험편으로부터의 음항방출신호의 진폭 분포는 기지재 균열(matrix crack), 박리(debonding), 섬유 pull-out 및 섬유 과단(fiber fracture)과 같은 CFRP에서의 파괴기구를 분석하는데 도움을 주며, 초음파 진폭감쇠의 특성 또한 각각의 파괴기구를 분석하는데 유용하다. 여러종류의 CFRP시험편을 사용하여 음향방출신호와 초음파신호의 진폭감쇠를 조사하였다. 끝으로 하중 제하중(loading-unloading) 시험이 초음파내의 진폭비에 대한 Felicity effect와 감쇠를 조사하기 위해서 수행되었다. 전 실험에 걸쳐 초음파신호의 진폭감쇠와 음향방출 파라미터(parameter)들은 동시에 검출되었다. 이로써 음향방출과 초음파시험의 두 파라미터들이 CERP에서의 파괴기구를 분석하기 위해 효과적으로 사용될 수 있음이 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.775-785
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• 2006

본 논문은 우수한 부착성능과 더불어 단순한 공정으로 생산이 가능한 GFRP 보강근의 표면성형 기법을 제시하였다. 논문에는 제안하고자하는 표면성형기법에 대한 내용과 개발된 보강근의 콘크리트 부착성능에 대하여 언급하였다. 본 논문에서 제안하는 표면성형공법은 에폭시레진에 초단섬유인 milled glass fibers를 혼입하여 GFRP 보강근의 외부에 프레스 성형하는 공법이다. milled fibers의 적적한 혼합비를 결정하기 위하여 다양한 혼입비로 제작된 경화된 에폭시 시편의 압축강도실험과 다양한 혼입비의 표면형상을 갖는 부착시험편의 pull-out 실험이 수행되었다. 실험결과, 정적하중하에서 뿐 아니라 환경하중 재하상태에서도 milled fibers의 혼입량이 증가할수록 콘크리트와의 부착성능이 증진됨을 확인됨으로써 본 공법의 효용성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.76-85
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• 2017

본 연구에서는 유압식 급속재하 시험 장치를 제작하여 변형 속도에 따른 후크형 강섬유 및 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 압축강도 및 인장강도 특성을 평가하였다. 그 결과, 변형 속도가 증가함에 따라 압축강도, 최대 응력 점에서의 변형 및 탄성계수는 증가하였으며, 섬유 종류 및 혼입률은 변형 속도에 의한 압축강도의 영향은 크지 않았다. 본 연구에서 평가된 압축강도의 DIF는 CEB-FIP model code 2010에 비해 상회하였으며, ACI-349의 예측값과 유사한 경향이 나타났다. 인장특성의 경우에도 변형 속도가 증가함에 따라 인장강도와 변형능력이 크게 향상되었다. 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형 속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 증가하는 것에 의해 인장강도와 변형능력이 크게 향상되었으며, 섬유가 매트릭스로부터 인발되는 파괴 특성이 나타났다. 한편, 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 경우 섬유와 매트릭스의 부착력이 크기 때문에 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 끊어지는 파괴 특성이 나타났으며, 폴리아미드 섬유보강시멘트 복합체의 인장특성에 대한 변형 속도 효과는 섬유의 인장강도에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다. 이러한 결과로부터 폴리아미드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장강도에 대한 변형 속도의 효과는 후크형 강섬유의 부착력에 대한 민감도 보다 큰 것으로 사료된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권1E호
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• pp.29-34
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• 2006

Elastic modulus, tensile and bond capacities are important factors for developing an effective reinforcing action of a flexural member as a reinforcing material for concrete structures. Reinforcement must have enough bond capacity to prevent the relative slip between concrete and reinforcement. This paper presents an experimental study to clarify the bond capacity of prestressed carbon fiber reinforced polymer(CFRP) rod manufactured by an automatic assembly robot. The bond characteristics of CFRP rods with different pitch of helical wrapping were analyzed experimentally. As the result, all types of CFRP rods show a high initial stiffness and good ductility. The mechanical properties of helical wrapping of the CFRP rods have an important effect on the bond of these rods to concrete after the bond stress reached the yield point. The stress-slip relationship analyzed from the pull-out test of embedded cables within concrete was linear up to maximum bond capacity. The deformation within the range of maximum force seems very low and was reached after approximately 1 mm. The average bond capacity of CF20, CF30 and CF40 was about 12.06 MPa, 12.68 MPa and 12.30 MPa, respectively. It was found that helical wrapping was sufficient to yield bond strengths comparable to that of steel bars.