• 제목/요약/키워드: material softening

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철근콘크리트 합성보의 수평전단강도 산정 (Calculation of Horizontal Shear Strength in Reinforced Concrete Composite Beams)

  • 김민중;이기열
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.772-781
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    • 2020
  • 직접전단 부재의 전단강도는 전단마찰 유사론에 근거하여 콘크리트 계면에 수직 또는 경사로 배치된 철근의 전단전달에 의해 외력에 저항하며, 철근 단면적의 크기에 비례한다. 현행 콘크리트구조기준에서도 전단마찰 유사론에 근거한 경험식을 사용하고 있으며, 콘크리트 합성보의 수평전단 영역에도 동일한 전단강도 산출방법을 적용한다. 그러나 전단철근량이 많은 부재의 경우에는 이러한 경험식을 통해 구해진 전단강도는 시험체의 실측값과 비교하여 낮은 값을 나타낸다. 이 논문에서는 응력장 이론을 이용하여 기존 철근콘크리트 거더 위에 새로 타설된 합성보의 극한한계상태를 정의하고, 콘크리트의 인장증강효과 및 2축 응력 상태의 최대 압축강도의 변화를 고려할 수 있는 재료구성식을 적용한 전단강도 산정방법을 제안하였다. 또한 설계기준의 전단마찰 강도식과 유사하게 콘크리트 스트럿 유효압축강도를 고려할 수 있는 단순화된 수평전단강도 평가식을 제안하였다. 기존 문헌에 수록된 수평전단파괴를 유발하도록 제작된 합성보의 실험결과 및 설계기준 규정과 비교를 통하여 강도 산출방법의 타당성 및 제안식의 적용성을 검증하였다. 검증 결과, 전단철근비에 따라 전단강도 예측값에 차이가 발생하는 설계기준의 규정들과 다르게, 전단철근의 항복을 수반하는 경우에는 대체적으로 실험결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

대형삼축시험에 의한 상사입도 조립재료의 변형 및 전단강도 특성 (Characteristics of Deformation and Shear Strength of Parallel Grading Coarse-grained Materials Using Large Triaxial Test Equipment)

  • 김광일;신동훈;임은상;김기영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.57-67
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    • 2009
  • 최근 시공기술이 발전함에 따라 댐 축조재료로 사용되는 조립재료의 최대입경은 수cm에서 1m이상에 달하고 있다. 실제 현장 원입도 시료에 대한 시험을 실시하는 것은 비용적으로 고가일 뿐만 아니라 기술적으로도 많은 문제가 존재하므로 일반적으로 상사입도 시료에 대하여 실내시험을 실시하고 그 결과를 실제 지반구조물의 설계 및 해석에 적용한다. 지반구조물에 대한 보다 정확한 거동특성을 예측하기 위해서는 입자크기에 따른 전단거동 특성의 변화를 파악하는 것이 필수적이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내 B댐 현장 댐 축조시료인 하상 사력재에 대하여 최대입경을 서로 달리하여 재구성한 상사입도시료를 대상으로 같은 상대밀도로 공시체를 제작하여 대형삼축시험을 실시하였으며, 최대입경의 변화에 따른 상사입도시료의 응력-변형특성, 전단강도특성을 비교.분석하였다. 시험결과 조립재료는 전단과정에서 응력연화 및 체적팽창 거동을 나타내고, 상사입도 시료의 최대입경이 증가할수록 그 현상이 더욱 뚜렷한 것으로 나타났다. 내부마찰각, 전단강도는 상사입도 시료의 최대입경이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

1957년 원주 법천사지 지광국사탑 수리에 사용된 철물(鐵物)의 재료학적 특성 연구 (A Study of the Material Properties of Steel Used to Repair the Stupa of State Preceptor Jigwang from Beopcheonsa Temple, Wonju in 1957)

  • 유하림;이재성;이태종;박희정
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권4호
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    • pp.100-117
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    • 2020
  • 국보 제101호로 지정된 원주 법천사지 지광국사탑은 조성 후 수차례 이전 및 이건되었는데, 특히 한국전쟁 시 폭격으로 인한 심각한 훼손으로 1957년 전면적인 해체·보수가 이루어졌다. 당시 재료 및 수리 내용이 남아있지 않지만 보존 처리를 진행하면서 지광국사탑에 사용된 다양한 형태의 금속재료를 확인하였다. 각 부재를 연결하는데 꺽쇠 및 앵커볼트 외에 두께 9mm의 원형철근이 주로 사용되었으며, 부재와 모르타르 복원재를 연결하기 위해 다양한 두께의 원형철근과 철사 등이 사용되었다. 건축물로 분류되는 석탑에 통상적으로 사용되는 이형철근이 아닌 매끈한 표면의 원형철근이 사용되었다. 이는 모르타르 복원 시 재료가 가진 부착 강도와 결합력 강화를 위해 재료의 형태를 변형시키고, 서로 교차시켜 결속하고 불규칙적으로 꼬아 단면적을 늘리는 등 재료의 단점을 보완한 것으로 확인되었다. 또한 금속학적 분석법을 적용하여 알아본 결과 전체적으로 탄소 함량이 낮은 아공석강 소재로 사용하여 제작하였다. 미세조직 내에는 불규칙한 크기로 분포하는 방울 형태의 비금속개재물이 다수 포함되어 있으나 전체 성분에는 영향을 미치지 않을 정도의 미량으로 포함되어 있다. SEM-EDS의 면 분석으로 검출되지 않는 망간(Mn)과 황(S)이 정량 분석 및 EPMA 분석법으로 확인한 결과 망간황화물(MnS)로 시료의 형태와 관계없이 미세조직 결정립 내에 고르게 분포하고 있다. 철물의 형태 제작 후 작업의 용이성을 위해 2차로 균질화 등 열처리를 실시한 것으로 보여지며, 철물의 두께가 얇아질수록 포함된 탄소 함량이 감소하고 탄성과 신장률이 증가하는 특성에 따라 복원 작업 순서를 정하고 다양한 형태의 철물을 사용한 것으로 보인다.

바텀애쉬와 폐유리를 사용하여 제조한 저온소성 경량골재의 열전도율과 기공특성 (Thermal Conductivity and Pore Characteristics of Low-Temperature Sintered Lightweight Aggregates Mode from Waste Glass and Bottom Ash)

  • 이한백;지석원;서치호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.851-858
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    • 2010
  • 이 연구에서는 대부분 폐기 매립되고 있는 산업부산물의 재활용 기술을 확보하고자, 연화점이 $700^{\circ}C$ 수준으로 낮은 폐유리와 에너지 연소물질을 포함하고 있는 바텀애쉬를 모재로 기존 경량골재의 소성온도보다 20~30%가 낮은 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 제조가능한 에너지 절감형 저온소성 경량골재를 제조하고자 하였다. 경량골재의 열전도율은 $0.056{\sim}0.105W/m{\cdot}K$ 수준, 기공률은 40.36~84.89% 수준으로 나타났다. 열전도율과 기공률의 상관계수는 -0.97로 매우 높은 음(-)의 상관성을 보였는데, 기공률이 단열특성을 좌우하는 핵심 요소임을 확인할 수 있었다. 각 소성온도별 $CaCO_3$ 첨가량과 바텀애쉬 치환율에 따른 경량골재의 미세구조는 소성온도에 상관없이 $CaCO_3$ 첨가량이 증가할수록 기공크기도 증가하고, 바텀애쉬 치환율이 증가할수록 기공크기는 작아지며 일정하지 못하였다. 특히 바텀애쉬를 30% 치환한 경우 대부분의 기공형태가 구(球)형태의 폐기공이 아닌 불규칙한 형태의 개기공으로 존재했으며 기공크기도 바텀애쉬 0~20% 치환 사용한 경우에 비해 약 1/10~1/5 수준으로 관찰되었다. 또한 바텀애쉬 30% 치환시 소성온도 $900^{\circ}C$의 경우가 $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 보다 더욱 불규칙한 형태의 개기공이 두드러지게 나타났는데, 이는 경량골재의 흡수율 증가, 강도 저하, 단열특성 저하에 일정부분 기여할 것으로 판단된다.

과실 및 채소의 신선편의 식품화 개발기술에 관한 연구 (Development of Minimal Processing Technology for Korean Fruit and Vegetables)

  • 김건희
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.577-583
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    • 2000
  • 신선편의화된 신고배를 이용하여 연구를 수행한 결과 처리구 중에서 1% NaCl과 0.2% L-cysteine 용액에 1분간 처리한 절단배의 색도가 가장 적게 변화하였으며, 1% CaCl, 용액처리한 것이 가장 높은 경도를 나타내었다. Vitamin C의 함량은 초기 3.7mg%에서 저장 후에는 무처리구가 1.6mg%로 가장 많이 감소하였으며, 나머지는 처리구간 큰 차이가 없이 모두 2.3-2.9mg%의 범위를 유지하였다. 관능평가 결과 사각거림이나 다즙성, 풍미에 있어서는 큰 차이가 없었으나 외관에 있어서는 0.2% L-cysteine 처리구, 전체적 기호도에서는 1% NaCl 처리구가 각각 높은 선호도를 나타내었다. 신선편의 식품화를 위하여 배추를 절단한 후 저장수명과 품질변화를 관찰한 결과 4$^{\circ}C$에서 1% CaCl$_2$ 처리구와 1% NaCl처리구의 저장수명이 가장 길었으며 전반적인 외관의 유지효과 역시 2$0^{\circ}C$와 4$^{\circ}C$ 모두 1% CaCl$_2$처리구가 대조구와 다른 처리구들에 비하여 줄기절단 부위에 약간의 갈변 발생을 제외하고는 외관이 가장 좋았고, fiber함량, 색도, 산도 등의 생화학적인 변화에 있어서도 역시 다른 처리구에 비하여 효과가 우수하였다. 느타리버섯의 MAP조건은 포장재질, 두께 및 저장온도에 따라 저장수명의 큰 차이를 보여주었다. 포장두께는 사용한 creamic, polypropylene 및 polyethylene film 모두 60$\mu\textrm{m}$ 두께에서 가장 높은 저장수명을, 포장재질로는 polyethylene film이 2$0^{\circ}C$에서 30-50%, $0^{\circ}C$에서 30-125% 증가된 저장수명을 보여주었다. Polyethylene flim을 이용해 버섯의 고품질 유지기간의 연장을 위한 시도로 사용된 potassium permanganate와 SO$_2$발생 처리는 potassium permanganate 처리구가 30-50%, SO$_2$, 발생 처리구는 50-78%의 저장수명 연장 효과를 보여주었다. MA저장시 기체조성은 느타리버섯의 경우 $CO_2$ 10.2-11.6%, $O_2$ 1.2-l.9%, 표고버섯은 $CO_2$, 10.8-16.7%, $O_2$ 1.1-1.9%를 나타내었다.

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