• Computers and Concrete
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• 제31권5호
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• pp.419-432
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• 2023

Beam-column joints are a critical component of reinforced concrete frame structures. They are responsible for transferring forces between adjoining beams and columns while limiting story drifts and maintaining structural integrity. During severe loading, beam-column joints deform significantly, affecting, and sometimes governing, the overall response of frame structures. While most failure modes for beam and column elements are commonly considered in plastic-hinge-based global frame analyses, the beam-column joint failure modes, such as concrete shear and reinforcement bond slip, are frequently omitted. One reason for this is the dearth of published guidance on what type of hinges to use, how to derive the joint hinge properties, and where to place these hinges. Many beam-column joint models are available in literature but their adoption by practicing structural engineers has been limited due to their complex nature and lack of practical application tools. The objective of this study is to provide a comparative review of the available beam-column joint models and present a practical joint modeling approach for integration into commonly used global frame analysis software. The presented modeling approach uses rotational spring models and is capable of modeling both interior and exterior joints with or without transverse reinforcement. A spreadsheet tool is also developed to execute the mathematical calculations and derive the shear stress-strain and moment-rotation curves ready for inputting into the global frame analysis. The application of the approach is presented by modeling a beam column joint specimen which was tested experimentally. Important modeling considerations are also presented to assist practitioners in properly modeling beam-column joints in frame analyses.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.54-64
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• 1996

편저형 선형의 구상 선수에서 기포를 공급하면 기포가 선저 표면에 공급되고, 기포 공급의 효과로 물과 선저 표면이 직접 접촉하는 면적이 줄어들게 되어 선박의 마찰 저항을 감소시킬 수 있을 것이다. 이를 실험적으로 확인하기 위하여 구상 선수 선형에 대하여, 우선 선수 주변에서의 한계유선을 관측하고, 국부적 압력 분포 및 마찰 응력을 계측하였다. 다음으로, 기포 공급 조건을 바꾸며 실험한 결과, 국부 표면 마찰 저항의 감소를 확인 할 수 있었다. 또한, 기포 공급시 일어나는 운동량 변화가 저항 성분이 되는 것으로 확인되었다. 이러한 실험 결과는 실용 선형에서 기포법으로 저항 감소를 얻어내기 위한 기초적 연구가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Hydrospace Technology
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• 제2권2호
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• pp.44-56
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• 1996

The effects of the air on the reductions in resistance when supplied under the bottom of a semi-planing ship with a step are investigated in the present study. A 1.275m long FRP model is constructed and the pressure and viscous tangential stresses over the planing surface of the hull with and without air supply are measured through measuring holes carefully selected at the towing tank of Seoul National University. Locations of holes most suitable for air injection are surveyed in front of the planing surface of the model with careful examinations of the limiting streamlines and pressure distributions measured without air supply. At those locations, found to be just front of the step, air has been supplied into a wake region to form an air filled cavity of fixed type. Flow rates and pressure of the supplied air as well as the local pressure and shear stress distributions on the hull surface are measured to understand the physics involved as well as to determine the conditions most effective in resistance reduction at the design speed. It has been found that total resistance of the stepped semi-planing hull can be considerably reduced if an air cavity generated by an adequate air injection at the bottom of the hull near the step. After the cavity optimized at the given speed, air bubbles also have been generated right behind the point where dividing streamlines re-attach to further reduce the frictional resistance but found to be not so effective as the air cavity in resistance reductions.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.171-178
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• 1994

본 연구에서는 연약지반에 시공한 단독말뚝에서 발생하는 주변마찰력과 이로 인해 유발되는 축하중 해석방법을 개발하고 해석결과를 유한요소해석 프로그램에 의한 예측결과 및 현장 실험값과 비교 분석하였다. 이때 말뚝과 지반의 접촉면에 국부파괴가 발생하는 경우(slip case)와 발생하지 않는 경우(no slip case)에 대해 고려하였다. 본 연구에서 말뚝의 지지층은 암반인 경우를 고려하였고 해석모형의 물성으로는 말뚝, 연약 지반, 암반층에 대하여 모두 일반적인 값들을 적용하였다. 해석결과를 유한요소해석 및 현장 실측값과 비교 분석한 결과, 말뚝에 발생하는 주면마찰력은 압밀도가 커짐에 따라 증가하며, 주면마찰력에 의해 유발되는 축하중은 압밀이 완료되는 시기에 최대의 값을 갖는다는 결론을 얻었다. 또한 복잡한 2차원 또는 3차원 비선형 거동 해석외에 간단한 1차원 압밀 이론을 적용한 해석 역시 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있음을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.825-834
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• 2010

사각공동내 자연대류 열전달 실험에서, 단열벽에 의해 열전달이 저하가 관찰되는 영역을 실험적으로 그리고 수치해석적으로 평가하였다. $Gr_H$ 수 $1.53\times10^7$부터 $1.01\times10^{10}$까지 변화시키며, 단열벽이 존재할 때와 그렇지 않을 때를 구분하여 열전달률을 측정하였다. FLUENT 실험의 결과를 예측할 수 있는지 확인하고 실험으로 수행하기 어려운 매우 좁은 영역에 대해 FLUENT를 수행하였다. 실험과 FLUENT의 결과를 다른 연구와 비교한 바 일치함을 보였다. 단열벽이 전체 열전달에 미치는 영향은 예상과 같이 단열벽 근처의 매우 좁은 영역에 국한하여 나타남을 확인하였다. 본 연구는 유사성(Analogy) 원리를 이용하여 열전달계를 전기도금계의 물질전달계로 모사하는 방법론을 개발하는 과정에서 실험을 효율화하고자 하는 방안을 강구하기 위하여 추진되었다. 본 연구를 통하여 단열벽간 거리(전극의 폭)를 매우 줄일 수 있는 이론적 근거를 확보하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.135-141
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• 2016

This study investigated changes of hydrology, soil characteristics, riparian vegetation communities, and geomorphology in sandbars before and after sand-mining to determine the effect of sand-mining at upstream of Guemgang and Bochungcheon streams in Korea. Sand-mining events affected the mining area. They supplied organic matters and nutrients during flood. Sediment deposition caused soil texture change and expansion of vegetation area. However, riverbeds were stabilized after the disturbance. According to the analyses of aerial photographs, the vegetation area was significantly expanded in both dam-regulated streams and dam-unregulated streams after sand-mining. Willow shrubs advanced in disturbed area at an average of 10 years after sand-mining. It took willows trees 10.6 years to become dominant communities. Therefore, it took a total of 20.6 years for new riparian forest to form in sandbar after sand-mining. Our results confirmed that stream flow condition were dependent on vegetation recruitment in dam-regulated streams and dam-unregulated streams. For willow recruitment in unregulated streams, calculation of water level below dimensionless bed shear stress is important because low water level variation is a limiting factor of vegetation recruitment.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.122-130
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• 2016

최근 수십년간의 산업화로 인해 인간중심의 하천 개발이 이루어진 결과, 하천의 직강화 및 복개화 등 오수 및 하수의 배출구로만 활용되어 집중호우 등의 수해가 반복되어 발생하고 있어 이에 대해 하천 및 제방의 사면을 각종 공법을 통하여 손상을 방지하고 있으나, 관련 기준에서는 비탈높이, 최소비탈경사 등 최소한의 기준만 제시하고 있는 실정이다. 또한 홍수해 방지를 위한 가장 중요한 특성인 소류력에 대한 검토는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실규모의 인공실험하천에서 다공성콘크리트 호안블록을 설치하고, 유입유량을 조절하여 각 실험조건에 따른 유속 및 수심을 측정하여 소류력을 평가하였다. 다공성콘크리트블록의 압축강도 및 공극률 시험결과 압축강도는 16.6~23.2 MPa의 범위로 측정되었고, 실측공극률은 10.1%로 나타나 국내 기준을 만족하는 것으로 판단되며, 소류력 시험결과 한계소류력은 $47.202N/m^2$으로, 하천설계실무요령에서 제시된 급류부의 소류력 범위인 $67N/m^2$은 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 블록 및 기반층의 유실이나 손상이 전혀 관찰되지 않았고, 기존 선행연구를 참고하여 볼때 그 이상의 소류력에도 저항력을 가질 수 있을 것을 추정하여 볼 수 있다. 따라서 추후 실험조건 등을 조정하여 실질적인 한계소류력 측정을 위한 실험을 다시 수행할 필요가 있다고 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.516-522
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• 2001

균사형성 미생물에 의한 항생물질의 대량생산은 적절한 산소공급이 요구되며, 산소전달속도는 생산성에 영향을 미치는 속도제한단계이다. 그러므로 발효에 이용하기 위해 Streptomyces avermitilis 와 같은 균사형성 미생물 배양액에서의 산소전달계수를 측정하였다. 그러나 회분식 배양에서 (K$_{L}$A) 측정을 위한 적절한 용존산소 유지가 어려웠으며, 이를 극복하기 위해서 유가식 배양을 도입하였다. 배지의 단계적 공급으로 미생물 성장속도를 조절할 수 있었고, 낮은 교반속도에서도 적정용존산소의 유지가 가능하였으며, 결과적으로 (K$_{L}$A) 측정도 용이하였다. 7 g/L 이하의 낮은 균체량에서 350 rpm의 교반속도가 교반효율과 전단응력을 고려했을 때 가장 적절한 조건임을 알수 있었다. 그러나 균체가 증가할수록 배양액 점도가 증가하여 혼합이 효과적이지 못한 이유로 더 높은 교반속도가 필요하였다. 통기량의 증가에 의한 (K$_{L}$A) 증가율은 건조균제질량이 고 농도 일수록 미미하였다. 그러므로 높은 균체농도에서는 이차대사산물에 영향을 주지 않은 범위에서 교반속도를 증가하여 용존산소 농도를 조절하는 것이 통기속도의 조절보다 더 효율적 일 것으로 판단되었다.판단되었다.