• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.347-358
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• 2009

최근에 들어서 국내에서도 무량판 구조 (flat plate slab)가 적용될 수 있는 여건이 마련되어가고 있다. 그러나 무량판 구조는 보가 없는 구조이기 때문에 일반적인 라멘구조형식에 비하여 처짐 제어가 어려우며, 포스트텐션 (post-tension) 공법은 이러한 문제점을 극복하기 위한 매우 효율적인 방법이다. 포스트텐션 구조를 적용하면 슬래브 두께의 증가 없이도 효율적으로 슬래브의 처짐을 제어 할 수 있다. 그러나, 이러한 장점에도 불구하고, 국내에서 포스트-텐션의 적용은 비용증가, 기술적인 문제, 경험부족 등으로 인하여 그 적용이 매우 제한적이다. 따라서 전구간 포스트텐션 (full-PT)에 대한 부담을 줄이고 나아가 기존 포스트텐션 구조형식의 시공성을 향상하기 위하여 본 연구에서는 슬래브 내부에서 긴장작업을 수행할 수 있는 상향긴장식 부분PT공법을 제안하였다. 이러한 상향긴장방식은 정착구를 필요에 따라 다양한 위치에 설치할 수 있기 때문에 처짐 효율에 대한 분석이 필요하며, 정착구 후면에서 인장응력을 야기시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 상향긴장식 부분PT공법 적용할 때 정착구 위치에 따른 처짐효율분석, 유한요소해석 및 스트럿-타이를 이용한 인장응력 또는 인장력 해석 등을 실시하였으며, 상향긴장식 부분PT공법을 실제로 현장에 적용하고, 계측결과를 해석결과와 비교 분석함으로써 현장적용성을 알아보았다. 상향긴장식 부분PT공법은 처짐 또는 인장응력이 크게 발생되는 부분 구간에만 선택적으로 적용하면 적은 비용증가로 큰 처짐효율을 얻어낼 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.149-154
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• 2012

용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다.

• Wind and Structures
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• 제12권5호
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• pp.413-424
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• 2009

A series of wind tunnel free-decay sectional model dynamic tests were conducted to examine the effects of torsional-to-vertical natural frequency ratio of 2DOF bridge dynamic systems on the aerodynamic and dynamic properties of bridge decks. The natural frequency ratios tested were around 2.2:1 and 1.2:1 respectively, with the fundamental vertical natural frequency of the system held constant for all the tests. Three 2.9 m long twin-deck bridge sectional models, with a zero, 16% (intermediate gap) and 35% (large gap) gap-to-width ratio, respectively, were tested to determine whether the effects of frequency ratio are dependent on bridge deck cross-section shapes. The results of wind tunnel tests suggest that for the model with a zero gap-width, a model to approximate a thin flat plate, the flutter derivatives, and consequently the aerodynamic forces, are relatively independent of the torsional-to-vertical frequency ratio for a relatively large range of reduced wind velocities, while for the models with an intermediate gap-width (around 16%) and a large gap-width (around 35%), some of the flutter derivatives, and therefore the aerodynamic forces, are evidently dependent on the frequency ratio for most of the tested reduced velocities. A comparison of the modal damping ratios also suggests that the torsional damping ratio is much more sensitive to the frequency ratio, especially for the two models with nonzero gap (16% and 35% gap-width). The test results clearly show that the effects of the frequency ratio on the flutter derivatives and the aerodynamic forces were dependent on the aerodynamic cross-section shape of the bridge deck.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.666-673
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• 2014

유한요소법은 구조해석과 진동해석을 하는데 필수적인 수단이 된지 이미 오래다. 그러나 범용 프로그램은 그 가격이 비싸고 사용 방법 또한 간단하지 않다. 여기에서는 Matlab을 이용하여 가장 사용하기 쉽고 범용성이 높고 편리한 유한요소해석법을 개발하였다. 그 편리성과 계산 효율을 높이기 위하여 구조물을 해석하기 쉬운 몇 개의 부분 구조로 나누어 해석하는 기법을 사용하였다. 각 부분구조 별로 모드해석을 수행한 뒤 결합하여 전체 구조물의 진동해석을 하고, 주파수응답함수를 그리고, 모드 형상을 출력하는 과정을 최소한의 입력으로 수행하는 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램의 신뢰도를 확인하기 위하여 평판 구조물에 적용하여서 실험과 해석 결과를 비교하였고, 매우 좋은 결과를 얻었다. 이 프로그램 개발의 더 큰 목적은 개인에게 공개하여 쉽게 구조해석과 진동해석을 하게 하는데 있다.

• Wind and Structures
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• 제10권5호
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• pp.463-479
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• 2007

A series of wind tunnel sectional model dynamic tests of a twin-deck bridge were conducted at the CLP Power Wind/Wave Tunnel Facility (WWTF) of The Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) to investigate the effects of gap-width on the self-excited vibrations and the dynamic and aerodynamic characteristics of the bridge. Five 2.9 m long models with different gap-widths were fabricated and suspended in the wind tunnel to simulate a two-degrees-of-freedom (2DOF) bridge dynamic system, free to vibrate in both vertical and torsional directions. The mass, vertical frequency, and the torsional-to-vertical frequency ratio of the 2DOF systems were fixed to emphasize the effects of gap-width. A free-vibration test methodology was employed and the Eigensystem Realization Algorithm (ERA) was utilized to extract the eight flutter derivatives and the modal parameters from the coupled free-decay responses. The results of the zero gap-width configuration were in reasonable agreement with the theoretical values for an ideal thin flat plate in smooth flow and the published results of models with similar cross-sections, thus validating the experimental and analytical techniques utilized in this study. The methodology was further verified by the comparison between the measured and predicted free-decay responses. A comparison of results for different gap-widths revealed that variations of the gap-width mainly affect the torsional damping property, and that the configurations with greater gap-widths show a higher torsional damping ratio and hence stronger aerodynamic stability of the bridge.

• 한국농공학회지
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• 제26권1호
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• pp.52-72
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• 1984

This study was performed to obtain the basic data which can be applied to the use of epoxy resin mortars. The data was based on the properties of epoxy resin mortars depending upon various mixing ratios to compare those of cement mortar. The resin which was used at this experiment was Epi-Bis type epoxy resin which is extensively being used as concrete structures. In the case of epoxy resin mortar, mixing ratios of resin to fine aggregate were 1: 2, 1: 4, 1: 6, 1: 8, 1:10, 1 :12 and 1:14, but the ratio of cement to fine aggregate in cement mortar was 1 : 2.5. The results obtained are summarized as follows; 1.When the mixing ratio was 1: 6, the highest density was 2.01 g/cm$^3$, being lower than 2.13 g/cm$^3$ of that of cement mortar. 2.According to the water absorption and water permeability test, the watertightness was shown very high at the mixing ratios of 1: 2, 1: 4 and 1: 6. But then the mixing ratio was less than 1 : 6, the watertightness considerably decreased. By this result, it was regarded that optimum mixing ratio of epoxy resin mortar for watertight structures should be richer mixing ratio than 1: 6. 3.The hardening shrinkage was large as the mixing ratio became leaner, but the values were remarkably small as compared with cement mortar. And the influence of dryness and moisture was exerted little at richer mixing ratio than 1: 6, but its effect was obvious at the lean mixing ratio, 1: 8, 1:10,1:12 and 1:14. It was confirmed that the optimum mixing ratio for concrete structures which would be influenced by the repeated dryness and moisture should be rich mixing ratio higher than 1: 6. 4.The compressive, bending and splitting tensile strenghs were observed very high, even the value at the mixing ratio of 1:14 was higher than that of cement mortar. It showed that epoxy resin mortar especially was to have high strength in bending and splitting tensile strength. Also, the initial strength within 24 hours gave rise to high value. Thus it was clear that epoxy resin was rapid hardening material. The multiple regression equations of strength were computed depending on a function of mixing ratios and curing times. 5.The elastic moduli derived from the compressive stress-strain curve were slightly smaller than the value of cement mortar, and the toughness of epoxy resin mortar was larger than that of cement mortar. 6.The impact resistance was strong compared with cement mortar at all mixing ratios. Especially, bending impact strength by the square pillar specimens was higher than the impact resistance of flat specimens or cylinderic specimens. 7.The Brinell hardness was relatively larger than that of cement mortar, but it gradually decreased with the decline of mixing ratio, and Brinell hardness at mixing ratio of 1 :14 was much the same as cement mortar. 8.The abrasion rate of epoxy resin mortar at all mixing ratio, when Losangeles abation testing machine revolved 500 times, was very low. Even mixing ratio of 1 :14 was no more than 31.41%, which was less than critical abrasion rate 40% of coarse aggregate for cement concrete. Consequently, the abrasion rate of epoxy resin mortar was superior to cement mortar, and the relation between abrasion rate and Brinell hardness was highly significant as exponential curve. 9.The highest bond strength of epoxy resin mortar was 12.9 kg/cm$^2$ at the mixing ratio of 1:2. The failure of bonded flat steel specimens occurred on the part of epoxy resin mortar at the mixing ratio of 1: 2 and 1: 4, and that of bonded cement concrete specimens was fond on the part of combained concrete at the mixing ratio of 1 : 2 ,1: 4 and 1: 6. It was confirmed that the optimum mixing ratio for bonding of steel plate, and of cement concrete should be rich mixing ratio above 1 : 4 and 1 : 6 respectively. 10.The variations of color tone by heating began to take place at about 60˚C, and the ultimate change occurred at 120˚C. The compressive, bending and splitting tensile strengths increased with rising temperature up to 80˚ C, but these rapidly decreased when temperature was above 800 C. Accordingly, it was evident that the resistance temperature of epoxy resin mortar was about 80˚C which was generally considered lower than that of the other concrete materials. But it is likely that there is no problem in epoxy resin mortar when used for unnecessary materials of high temperature resistance. The multiple regression equations of strength were computed depending on a function of mixing ratios and heating temperatures. 11.The susceptibility to chemical attack of cement mortar was easily affected by inorganic and organic acid. and that of epoxy resin mortar with mixing ratio of 1: 4 was of great resistance. On the other hand, when mixing ratio was lower than 1 : 8 epoxy resin mortar had very poor resistance, especially being poor resistant to organicacid. Therefore, for the structures requiring chemical resistance optimum mixing of epoxy resin mortar should be rich mixing ratio higher than 1: 4.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.391-398
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• 2012

이 연구는 도넛형 중공형성체를 사용한 이방향 중공슬래브의 일방향 전단 성능에 관한 연구이다. 최근 건물의 고층화 및 장경간화로 인하여, 다양한 자중 저감형 슬래브 공법에 대한 연구가 진행되고 있다. 이방향 중공슬래브 시스템은 구조성능 저하를 최소화하면서 자중을 효율적으로 줄일 수 있는 시스템으로 알려져 있다. 하지만 기존 연구에 따르면 이방향 중공슬래브는 일반 RC 슬래브에 비해 낮은 전단강도를 가지고 있으며, 이는 중공형상 및 중공형성체 재료에 의해 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 또한 현재의 설계기준은 이방향 중공슬래브의 일방향 전단강도에 대해 명확한 기준을 제시하지 못하고 있다. 도넛형 이방향 중공슬래브의 일방향 전단강도를 확인하기 위하여, 총 4개의 전단강도 실험체를 제작/실험하였다. 그 중 한 개의 실험체는 기준 RC 실험체이고 나머지는 모두 중공슬래브이다. 변수는 도넛형과 비도넛형 두 가지의 중공형상 및 일반 플라스틱과 유리섬유 강화 플라스틱 중공형성체로 설정하였다. 실험 결과, 중공형상과 재료에 따라 이방향 중공슬래브의 전단강도는 차이를 보임을 확인할 수 있었다. 또한 이 결과를 바탕으로 기존의 구형 중공슬래브의 일방향 전단강도 산정시 사용되는 유효단면 산정법의 도넛형 이방향 중공슬래브 적용에 대한 문제점을 도출하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-100
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• 2018

난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.118-128
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• 2012

1980년대 이후 국내 아파트에서 적용되어온 벽식구조는 리모델링 시 많은 문제점을 유발시켜 정부에서는 법적 인센티브를 제공하며 무량판 및 라멘구조를 장려하고 있다. 이에 따라 기존의 골조의 문제점을 개선한 친환경 라멘조인 그린 프레임이 개발되어 구조적 안전성 뿐 아니라 시공성, 친환경성에 대한 검증이 이루어졌다. 그린프레임의 경우 설계단계에서 작성된 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete; PC) 부재 정보를 이용하여 물량 산출 및 철근 가공도(bar bending schedule) 등을 자동으로 작성하면 인력저감 뿐 아니라 철근 손율(loss)을 줄이는 철근조합을 용이하게 수행할 수 있다. 따라서 본 연구는 합성 PC부재에 의해 설계된 그린 프레임의 철근물량 산출 자동화 알고리즘을 개발하는 것을 목적으로 한다. 철근물량 산출자동화 알고리즘은 구조 설계정보, 시방정보, 합성PC의 철골정보 등을 이용하여 작성한 후 사례현장 적용을 통하여 개발된 알고리즘의 효용성을 증명한다. 개발된 알고리즘에 의해 저장된 정보는 철근가공조립도, 철근 재단 리스트(bar cutting list)작성 자동화 뿐 아니라 철근 손율을 최소화 할 수 있는 최적조합과 주문물량 산출 자동화에도 활용될 것이다. 또한 공사관리인력 저감 뿐 아니라 철근 손율 최소화 관리에 따른 공사 원가절감의 효과를 기대할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.112-121
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• 2017

평판에 설치된 스터드 주위의 천이 유동에 있어 격자 크기의 영향을 알기 위해 대형 와 모사를 수행하였다. 스터드에서 야기되는 주 유동 방향의 와 구조가 스터드 후류의 천이에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 주 유동 방향, 벽면 수직 방향 그리고 횡 방향으로 격자 크기를 ${\sqrt{2}}$ 배씩 증가시키거나 감소시키면서 스터드 후류에서 주 유동 방향의 와도를 비교하였다. 그 결과 스터드 후류에서 발달하는 주 유동 방향의 와도는 횡 방향 격자 크기에 매우 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과를 바탕으로 ${\Delta}x^+{_{min}}=7.6$, ${\Delta}x^+{_{max}}=41$, ${\Delta}y^+{_{wall}}=0.25$ and ${\Delta}z^+=7.6$의 격자 크기를 결정하였다. 이러한 격자 구성에 있어 모든 방향으로 격자 크기를 동시에 ${\sqrt{2}}$ 배씩 증가시키거나 감소시키면서 스터드에 작용하는 힘의 변화를 비교하여 격자 검증을 실시한 결과 평균 압력 계수와 항력 계수의 비보정 불확실성이 각각 21.6 %와 2.8 % 정도로 추정되었으며, 보정 불확실성은 각각 2 %와 0.3 %로 추정되었다.