• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.263-274
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• 2018

본 연구에서는 순수형 보강토교대의 상부구조로 적용되는 슬래브교에 대한 적용성을 검토하고 보강토 교대의 외적/내적 안정성에 대해 검토하였다. 상부구조인 슬래브교의 연장은 10.0 m ~ 20.0 m, 두께는 0.7 m ~ 0.9 m를 대상으로 하여 구조해석을 수행하여 보강토교대의 교량받침에 작용되는 사하중과 활하중에 의한 반력을 산정하였다. 슬래브교는 연장 20.0m까지 순수형 보강토교대의 허용 접지압 200 kPa을 만족하였다. 순수형 보강토교대의 외적 안정성은 보강토체의 기하형상에 지배되기 때문에 상부구조의 하중에 의한 안전율 변화는 작은 것으로 나타났다. 지지력에 대한 안전율은 기초지반의 강성은 상수이지만 활동력인 상부구조의 하중은 증가되므로 감소되었다. 그리고 상부구조로 인해 보강토옹벽 상단에 작용하는 접지압이 200 kPa을 초과할 경우, 순수형 보강토교대에서는 전면벽체에 작용하는 수평토압이 과도하게 증가되어, 최상단 보강재에서 내적안정성인 인발과 파단에서 허용안전율을 만족하지 못하였다. 순수형 보강토교대의 효율적 설계 및 성능 확보를 위해서는 보강토체 상단에 배치된 보강재의 인발저항력과 장기허용인장력을 증가시키는 것이 필요한 것으로 분석된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.156-162
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• 2010

중력식 안벽 및 방파제 등은 편심 경사하중에 지배받는 항만구조물으로서 구조물 설계시 신뢰성이론에 근거하여 지반지지력 산정에 필요한 부분안전계수를 평가하였다. 현재 항만 및 어항 설계기준(2005)에서는 구조물에 편심 경사하중이 작용하는 경우에 지반지지력을 간편 Bishop법 등에 의해 검토하도록 규정되어 있다. 이러한 설계규정은 설계자에게 지반의 허용지지력과 지반반력을 비교하는 방법으로 그동안 가장 많이 사용되어 왔다. 그러나, 지반반력에 의한 설계검토는 지지력 계산이 단순하고 편리하지만 지반의 허용지지력이 현장의 지반물성에 따라 변화하지만 단일수치로 결정하여 설계하므로 이러한 지반특성을 설계에 반영하지 못한다는 큰 문제점이 있었다. 그래서 본 논문에서는 간편 Bishop법에 의하여 Level 1 신뢰성해석이 가능하도록 각각의 설계변수에 대한 부분안전계수를 결정하였다. 이를 위해서 신뢰성 이론인 일계신뢰도법(FOSM)을 통하여 신뢰도지수와 민감도지수를 추정하고 각각의 확률변수의 변동성도 고려하였다. 마지막으로는 연구결과에서 결정된 부분안전계수를 선진국의 설계기준에서 제시한 것과 비교하여 합리적임을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권3호
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• pp.319-329
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• 2020

Structural damage to an arch dam is often of major concern and must be evaluated for probable rehabilitation to ensure safe, regular, normal operation. This evaluation is crucial to prevent any catastrophic or failure consequences for the life time of the dam. If specific major damage such as a large crack occurs to the dam body, the assessments will be necessary to determine the current level of safety and predict the resistance of the structure to various future loading such as earthquakes, etc. This study investigates the behavior of an arch dam cracked due to water pressure. Safety factors (SFs), of shear and compressive tractions were calculated at the surfaces of the contraction joints and the cracks. The results indicated that for cracking with an extension depth of half the thickness of the dam body, for both cases of penetration and non-penetration of water load into the cracks, SFs only slightly reduces. However, in case of increasing the depth of crack extension into the entire thickness of the dam body, the friction angle of the cracked surface is crucial; however, if it reduces, the normal loading SFs of stresses and joints tractions reduce significantly.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권6호
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• pp.849-864
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• 2019

One way to achieve sustainable construction is to reduce concrete consumption by use of more sustainable and higher strength concrete. Modern building codes do not cover the use of ultra-high strength concrete (UHSC) in the design of composite structures. Against such background, this paper investigates experimentally the mechanical properties of steel fibre-reinforced UHSC and then the structural behaviors of UHSC encased steel (CES) members under both concentric and eccentric compressions as well as pure bending. The effects of steel-fibre dosage and spacing of stirrups were studied, and the applicability of Eurocode 4 design approach was checked. The test results revealed that the strength of steel stirrups could not be fully utilized to provide confinement to the UHSC. The bond strength between UHSC and steel section was improved by adding the steel fibres into the UHSC. Reducing the spacing of stirrups or increasing the dosage of steel fibres was beneficial to prevent premature spalling of the concrete cover thus mobilize the steel section strength to achieve higher compressive capacity. Closer spacing of stirrups and adding 0.5% steel fibres in UHSC enhanced the post-peak ductility of CES columns. It is concluded that the code-specified reduction factors applied to the concrete strength and moment resistance can account for the loss of load capacity due to the premature spalling of concrete cover and partial yielding of the encased steel section.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권1호
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• pp.1-18
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• 2008

Observations from experiments and real fire indicate that restrained steel beams have better fire-resistant capability than isolated beams. Due to the effects of restraints, a steel beam in fire condition can undergo very large deflections and the run away damage may be avoided. In addition, axial forces will be induced with temperature increasing and play an important role on the behaviour of the restrained beam. The factors influencing the behavior of a restrained beam subjected to fire include the stiffness of axial and rotational restraints, the load type on the beam and the distribution of temperature in the cross-section of the beam, etc. In this paper, a simplified model is proposed to analyze the performance of restrained steel beams in fire condition. Based on an assumption of the deflection curve of the beam, the axial force, together with the strain and stress distributions in the beam, can be determined. By integrating the stress, the combined moment and force in the cross-section of the beam can be obtained. Then, through substituting the moment and axial force into the equilibrium equation, the behavior of the restrained beam in fire condition can be worked out. Furthermore, for the safety evaluation and repair after a fire, the behaviour of restrained beams during cooling should be understood. For a restrained beam experiencing very high temperatures, the strength of the steel will recover when temperature decreases, but the contraction force, which is produced by thermal contraction, will aggravate the tensile stresses in the beam. In this paper, the behaviour of the restrained beam in cooling phase is analyzed, and the effect of the contraction force is discussed.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-168
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• 2018

최근에 개발되고 있는 가이드레일형 유리창 청소로봇은 현재 첫 번째 시작품이 제작되어 시험 중인 상황으로, 그 크기와 하중이 최적화 되지 못한 상황이다. 본 연구에서는 현재의 유리창 청소로봇을 개선하고 구조적 안전성을 확보하기 위한 정량적인 데이터를 도출하기 위하여 응력해석을 진행하였다. 유리창 청소로봇의 자중, 풍압 등에 의한 응력을 해석한 결과, 자중에 의한 처짐, 풍속에 대한 항력 등에서 개선의 여지가 있음을 발견하였다. 도출된 해석 결과는 유리창 청소로봇의 설계 개선에 직접 적용될 예정이며, 이를 통하여 설계의 완성도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.30-36
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• 2018

Automotive fuel efficiency regulations and air pollution control are hot issues of recent years in the automotive industry. To solve these regulation problems, many studies are continuing to improve the transmission efficiency of transmissions. Tapered roller bearings are useful to improve the transmission efficiency in the recent automobile parts. The frictional losses in the tapered roller bearings are mainly composed of the rolling friction and the sliding friction, and are dependent upon the load, the lubrication, the rotation speed of bearings, and etc. In this paper, the operating conditions of the transmission are defined and then the power losses of each bearing are calculated. In addition, improvement options are suggested after identifying the design factors influenced much by the improvement effect of power loss under the operating conditions of each bearing. We compare the power losses of the entire transmission system due to bearing improvements by comparing the friction losses between the original design and the improved design. Lastly, it is shown that the calculated power losses are valid by comparing the test values and the theoretical values for the frictional torque characteristics of the original and improved bearings.

• 열처리공학회지
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• 제5권2호
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• pp.122-132
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• 1992

This study has been performed to investigate into some effects of the power density and traverse speed of laser beam on the optical microstructure, hardness and wear characteristics of medium carbon low alloy steel treated by laser surface hardening technique. The results obtained from the experiment are summarized as follows : (1) Optical micrograph has shown that finer lath martensite is formed and the amount of undissolved complex carbides increases as the traverse speed increases under the condition of a given power density, whereas the coarsening of lath martensite and the reduction of undissolved complex carbides occur with increasing the power density at a given traverse speed. (2) Hardness measurements have revealed that as the traverse speed increases, hardness values of outermost surface layer more of less decrease under low power densities, but are uniformly distributed under high power densities, also showing that they are uniformly distributed at low traverse speeds and more or less decrease at high traverse speeds with increasing the power density. (3) The effective case depth has been found to decrease from 0.26 mm to 0.17 mm with increasing the traverse speed from 1.5 m/min to 3.0 m/min at a given power density of $25.48{\times}10^3w/cm^2$ and to increase from 0.20 mm to 0.36 mm with increasing the power density from $19.11{\times}10^3w/cm^2$ to $38.22{\times}10^3w/cm^2$ at a given traverse speed of 2.0 m/min. (4) Wear test has exhibited that the amount of weight loss of laser surface hardened specimen with respect to sliding distance at a given load increases with increasing traverse speed at a given power density and decreses with increasing power density at a given traverse speed.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.30-39
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• 2003

SRM의 구동에 있어 전류정격은 스위칭 소자의 정격과 직결되고 경제적인 측면에서 적은 정격전류 스위칭 소자를 이용하여 구동하기 위해서는 스위칭 소자의 병력운전이 필수적이다. 스위칭 소자의 병렬 운전시 스위칭 소자의 전류분담을 균일하기 위해서 제조업체의 기술자료를 중심으로 많은 연구가 이루어졌으나, 아직도 실용화하기 위해서는 많은 문제를 앉고 있다. 스위칭 소자의 병력운전은 스위치의 특성 즉, 전류에 대한 상이한 포화전압이 그 근본적인 원인이 되고 있다. 이를 보상하기 위해서 스위칭 소자에 직렬로 적당한 저항값을 삽입하는 방법이 있지만 이 방법은 근본적인 대책이 될 수 없다. 본 논문에서는 스위칭 소자의 포화전압과 같은 파라메터가 전류분담에 영향을 미치지 않는 새로운 병렬운전기법인 상권선 병력운전기법 제안하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.1-8
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• 2001

교량 구성요소의 설계지진력은 현행 국내 도로교설계기준에 의하면 설계지진을 가하여 얻어진 탄성지진력을 구조형식에 따른 응답수정계수로 나눔으로써 결정되어진다. 말뚝기초가 채택된 교량시스템의 탄성지진력의 크기는 말뚝기초의 모형화 방법에 따라 크게 달라질 수 있다. 이 논문에서는 근사적이고 실용적인 말뚝기초의 모형화 기법을 제시하였다. 이 모형화 기법에서는 말뚝기초의 강도를 횡방향으로 반복하중을 가진 현장시험으로 얻은 말뚝-지반의 상호작용이 고려된 지반반력-변위 곡선을 이용한 말뚝의 수평방향 강도와 탄성 축변형은 물론 선단지지력 및 주변마찰력을 고려한 말뚝의 수직방향 강도로 나타내는 것이다. 예제 교량의 해석을 수행하여 제시된 절차가 타당성있고 적용 가능한 교량의 지진응답해석용 말뚝기초의 모형화 기법임을 검증하였다.