• Computers and Concrete
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• 제32권4호
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• pp.351-363
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• 2023

Reducing the self-weight of reinforced concrete structures problem is discussed in this paper by using two types of self-weight reduction, the first is by using lightweight coarse aggregate (crushed brick) and the second is by using styropor block. Experimental and Numerical studies are conducted on (LWAC) lightweight aggregate reinforced concrete slabs, having styropor blocks with various sizes of blocks and the ratio of shear span to the effective depth (a/d). The experimental part included testing eleven lightweight concrete one-way simply supported slabs, comprising three as reference slabs (solid slabs) and eight as styropor block slabs (SBS) with a total reduction in cross-sectional area of (43.3% and 49.7%) were considered. The holes were formed by placing styropor at the ineffective concrete zones in resisting the tensile stresses. The length, width, and thickness of specimen dimensions were 1.1 m, 0.6 m, and 0.12 m respectively, except one specimen had a depth of 85 mm (which has a cross-sectional area equal to styropor block slab with a weight reduction of 49.7%). Two shear spans to effective depth ratios (a/d) of (3.125) for load case (A) and (a/d) of (2) for load case (B), (two-line monotonic loads) are considered. The test results showed under loading cases A and B (using minimum shear reinforcement and the reduction in cross-sectional area of styropor block slab by 29.1%) caused an increase in strength capacity by 60.4% and 54.6 % compared to the lightweight reference slab. Also, the best percentage of reduction in cross-sectional area is found to be 49.7%. Numerically, the computer program named (ANSYS) was used to study the behavior of these reinforced concrete slabs by using the finite element method. The results show acceptable agreement with the experimental test results. The average difference between experimental and numerical results is found to be (11.06%) in ultimate strength and (5.33%) in ultimate deflection.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권3호
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• pp.4-29
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• 2015

문화재 범죄로 인한 문화재의 소실과 도난과 훼손을 방지하는 노력이 필요하다. 그러므로 문화재 범죄예방환경을 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 문화재의 범죄양상을 분석하고 범죄환경유형을 분류하여, 범죄예방환경설계 요소를 도출함으로써 범죄예방환경을 평가하는 지표를 제시하는 것이다. 본 연구를 통해서 도출된 결과는 4가지로 요약될 수 있다. 첫째, 문화재 CPTED에서 고려해야 할 범죄는 도난, 방화, 훼손, 침입이며, 야간에 발생할 수 있는 상황을 고려해야 할 것임을 밝혔다. 또한 이러한 범죄에 취약한 건조물 문화재 189개소에 대한 범죄예방환경을 분석하여 10개의 유형을 도출하였다. 둘째, 비문화재 CPTED에 적용되는 6가지 원리 중에서 '활동 증대', '유지 관리' 등은 문화재에 적용되지 않아도 될 것으로 판단되었다. 문화재 CPTED에서 적용되는 주요 원리가 '접근 통제', '감시 강화'인 것으로 밝혀졌다. 부가적으로 '입지조건'을 고려할 필요가 있을 것으로 판단된다. 셋째, 접근 통제는 문화재 영역에 따라 '내부 영역', '경계', '외부 영역', '주변 환경' 부문으로 구분되며 22개의 평가지표가 분류되었다. 감시 강화는 비문화재와 동일하게 '자연적 감시', '조직적 감시', '기계적 감시' 부문으로 구분되며 21개의 평가지표가 포함되었다. 넷째, 10개의 유형에 CPTED 부문을 적용하여 14개의 문화재 CPTED 환경을 분류하였으며, 각 환경별로 적합한 평가지표를 도출하였다. 서원 향교 관아 유형은 43개의 평가지표가 요구되지만, 성곽은 10여 개의 평가지표만 사용될 것으로 예상된다. 다섯째, 모든 평가지표를 사용해야 한다고 판단된 서원 향교 관아 유형에 해당되는 돈암서원에 대해 현장 적용 가능성을 검토하였다. 검토 결과 CPTED의 평가지표를 현장에서 적용할 수 있음이 검증되었다. 그러나 조명, CCTV, 침입센서 등에 대해서는 3차원적인 별도의 평가기법을 개발하여 적용할 필요성이 있는 것으로 밝혀졌다. 추후 연구에서 문화재 유형별로 면밀한 현장조사를 거쳐 평가지표를 보완할 필요가 있다. 본 연구는 기존에 시도되지 않았던 문화재 전반에 대한 범죄예방환경설계의 평가지표를 제시한 것에 그 의의가 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권1호
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• pp.305-321
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• 2022

부여 응평리 석실묘는 두 개체를 합장한 형태로 피장자 간의 상관관계 및 석실묘의 성격에 대해 조사하였다. 부여 응평리 석실묘는 지리적 입지·공반유물·출토인골을 통해 백제 사비기에 위계가 있는 도성민 혹은 지방관료로 추정할수 있었다. 본 연구는 인골 특성에 적합한 수습 및 보존처리와 함께 과학적 분석을 수행한 결과이다. 현장에서 출토되는 인골 수습에서 가장 중요한 사항은 과학적 분석용 시료를 제외한 잔존 뼈들에 대한 강화제의 종류와 농도이다. 부여 응평리 인골의 경우 paraloid B-72를 사용하였으며 현장에서 강화 처리 시 사용했던 약품을 동일하게 사용하여 표면의 이물질 제거·강화·접합 등 최소한의 보존처리를 수행하였다. 토양의 영향으로 인골의 외부 형태 식별이 어려운 경우 X-ray와 CT촬영 자료를 활용하였다. 안정동위원소와 DNA분석을 수행하기 앞서 근적외선 분석을 진행하였으며 그 결과를 토대로 시료 채취 부위를 선정하였다. 인골의 콜라겐을 이용하는 탄소·질소 안정동위원소 분석의 경우 콜라겐의 수율이 3.8~6.1%로 나타났으며 안정동위원소비는 EBW, EBE 개체 각각 δ¹³C -18.3‰±0.1‰, -19.0‰±0.1‰이고, δ¹⁵N 10.7‰±0.5‰, 10.6‰±0.1‰로 확인되었다. 두 개체는 C₃ 식물을 위주로 약간의 잡곡류를 함께 섭취했고, 단백질은 육상 동물로부터 공급되었을 것으로 판단된다. 또한 두 개체의 데이터 편차가 근소하여 유사한 식이를 하였을 것으로 추정된다. DNA 분석의 경우 증폭이 불가능하여 결과를 얻기 어려웠으며 이는 시료의 보존상태 등을 연관 지어 보았을 때 DNA가 극미량으로 잔존하여 증폭에 어려움이 있었을 것으로 생각된다. 부여 응평리 유적 석실묘에서 출토된 인골의 경우 안정동위원소분석 및 DNA 분석과 근적외선 분석의 연관성은 도출하기 어려웠으며 뼈의 보존상태 평가를 위한 추가 분석이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.130-137
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• 2017

최근 경제 성장과 건설 기술의 발달로 인해 구조물이 대형화, 고층화됨에 따라 상부구조물을 지지할 수 있는 기초의 역할이 중요시 되고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 말뚝 성능향상을 목적으로 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근 콘크리트 말뚝(HPC)을 개발하고 한계상태설계법을 바탕으로 말뚝성능을 예측하였고 설계와 실제강도와 비교를 통해 말뚝 내력의 안전성을 평가하였다. HPC말뚝 본체의 단면형상은 최대폭 500 mm, 최소폭 475 mm의 10각 단면으로 말뚝머리부 본체 두께는 70 mm이다. 중공부 본체 내측은 도로교설계기준에서 제시하는 수평전단강도를 확보하기 위해 요철형상으로 제작하였다. 전단강도 실험 결과 사인장균열이 발생하였지만 최종 파괴단계까지 급격한 파괴 없이 안정적인 전단내력을 확보하였고 한계상태설계법으로 예측한 전단강도를 135%, 119% 상회하였다. 말뚝머리 본체부 두께에 가외철근 보강 유무에 따라 제작된 실험체의 항타실험 결과 모든 말뚝 실험체에 균열이 발생하지 않아 충격에 대한 저항이 우수한 것으로 나타났다. 기성 PHC말뚝과 HPC말뚝 연결부 휨실험을 통해 측정된 휨하중을 평가한 결과 기성 PHC말뚝 설계 휨균열 하중에 비해 1.51배 및 1.48배 높은 값을 나타내어 충분한 연결부 휨내력을 확보하는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.53-60
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• 2015

This study suggested the new site classification system according to land use, type of contamination and contaminants. Because the present site classification system can not cover all the areas, we changed the concept of land use to more detail one and enlarged the concept of other areas to cover all the areas not defined as certain land use. In case of the present industrial area, it was merged as other areas to avoid the confusion with oil and toxic material storage tank farm area. Accident area was separated from other areas and defined as only accident area caused by the mobile storage facility. In addition to classify the sites according to the basic land use, we classify the sites again in lower level according to the type of contamination and contaminants. With this classification system, we proposed different soil sampling strategy with the consideration of the origin of contamination and the interactions between soil and contaminants. We removed the surface soil sample (0~15 cm depth) around above storage tank because it was not a effective sample to assess whether that area contaminated or not. We also proposed to take the deeper soil samples at minimum three sampling points to confirm the depth of contamination in exploratory soil survey. We also proposed to remove the one point of 15 m depth sampling because it is not effective to confirm contaminated soil depth and needs the exhausted labor and cost. Instead of doing this, we added the continuous sampling to uncontaminated subsoil. Soil sampling points and depth in detailed soil survey is determined based on the results of exploratory soil survey. Therefore, effectiveness and reinforcements of exploratory soil survey would play an important role in improving the reliability of detailed soil survey.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.606-614
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• 2003

본 연구는 서울시에 위치한 콘크리트 교량 바닥판의 제빙화학제로 인한 열화속도를 추정하기 위하여 제빙화학제 사용현황을 조사하고 실구조물 조사에 의한 표면 염소이온량 누적정도와 염소이온 확산계수의 확률 분포적 특성을 고려하여 국내 환경에 적합한 내구수명 예측을 수행하였다. 연구결과, 무작위성을 나타내는 표면 염소이온량과 염소이온 확산계수는 각각 규모매개변수 0.192, 29.828, 형상매개변수 7.899, 1.983을 갖는 gamma 분포가 형성되었다. 표면 염소이온량은 평균 1.5kg/㎥이며 약70%의 확률수준에서 1∼2kg/㎥까지 농축되었다. 본 연구결과를 종합하여 볼 때 콘크리트 교량 바닥판의 설계내구수명이 20년 이상이 되려면 필요한 피복두께는 최소 26mm 이상으로 시공되어야 하며 고내구성 콘크리트로 타설하여 염소이온 확산계수를 감소시키는 것이 유효할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.749-757
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• 2006

최근 세계 도처에서 발생한 지진은 수많은 사상자를 발생시키었음은 물론 사회기간시설물에도 많은 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 사각형 철근콘크리트 교각의 합리적인 심부구속철근비 산정식을 도출하기 위하여 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 국내외 54개의 실험 결과를 분석한 결과 축하중비와 주철근비가 변위연성도에 큰 영향을 주는 주요 변수임을 확인하였으나, 이 변수들은 현 도로교설계기준의 심부구속철근비 산정식에는 고려가 되어있지 않고 있다. 따라서 이 실험 결과들을 이용하여 사각형 철근콘크리트 교각의 합리적인 심부구속철근비 산정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 심부구속철근비 산정식은 기존 규정에 축하중비와 주철근비를 고려하였으며, 또한 낮은 축하중비에서 주철근 좌굴 방지를 위한 최소 규정을 도입하였다. 제안된 식은 일반적인 도로교상의 축하중비를 고려하면 기존 규정에 비해 매우 완화된 심부구속철근비를 갖게 된다. 따라서 문제로 나타나고 있는 시공성과 경제성이 상당히 향상될 수 있으리라 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.157-166
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• 2022

철근 콘크리트 구조 건설현장에서 육안 검사 방식으로 수행되는 현재 단계의 구조감리는 그 필요성에 비하여 매우 노동 집약적이기에 현실적으로 현장의 모든 상황을 파악하기에 제한적이며, 검사자의 주관성도 배제될 수 없다. 따라서 본 연구는 철근을 대상으로 한 구조감리의 효율성 개선을 위해 360° 카메라를 통해 수집한 RGB 및 Depth 데이터 기반 3D model을 이용하여 배근 간격을 도출하고 실측값과의 비교를 통해 정확도를 검증하였다. 소규모 현장(약 265 m²)의 12개 지점에 대해 계측을 수행하였으며, 지점당 스캔시간은 약 20초, 이동 및 설치시간을 포함한 총 계측 시간은 약 15분이 소요되었다. 계측된 데이터는 SLAM 알고리즘을 통하여 RGB-based 3D model과 3D point cloud model을 생성하였으며, 각각의 모델에서의 계측값을 실측값과 비교하여 정확도 검증을 진행하였다. RGB-based 3D model과 3D point cloud model은 각각 10mm, 0.1mm의 최소분해능을 갖으며, 각 모델로부터 계측된 철근의 배근 간격 은 의 오차는 최대 28.4%, 최소 3.1% (RGB-based 3D model) 최대 10.8%, 최소 0.3% (3D point cloud model)로 확인되었다. 본 연구를 토대로 추후 자동화 기반의 원격구조 감리 기술개발을 통하여 현장적용 및 분석의 효율성을 증대시키고자 한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.29-35
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• 2023

CCTV는 범죄 예방, 공공 안전 강화, 교통 관리 등 다양한 목적으로 사용된다. 그러나 카메라의 범위와 해상도가 향상됨에 따라 영상에서 개인의 신상정보가 노출되는 위험성이 있다. 따라서 영상에서 개인 정보를 보호함과 동시에 개인을 식별할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 존재한다. 본 논문에서는 객체 식별 및 추적을 위한 히스토그램 기반 특이값 분해를 제안한다. 제안하는 방법은 객체의 색상 정보를 이용하여 영상에 존재하는 서로 다른 객체를 구분한다. 객체 인식을 위하여 YOLO와 DeepSORT를 이용해 영상에 존재하는 사람을 탐지 및 추출한다. 탐지된 사람의 위치 정보를 이용해 흑백 히스토그램으로 색상 값을 추출한다. 추출한 색상 값 중 유의미한 정보만을 추출하여 사용하기 위해 특이값 분해를 이용한다. 특이값 분해를 이용할 때 결과에서 상위 특이값의 평균을 이용함으로 객체 색상 추출의 정확도를 높인다. 특이값 분해를 이용해 추출한 색상 정보를 다른 영상에 존재하는 색상과 비교하며 서로 다른 영상에 존재하는 동일 인물을 탐지한다. 색상 정보 비교를 위해 유클리드 거리를 이용하며 정확도 평가는 Top-N을 이용한다. 평가 결과 흑백 히스토그램과 특이값 분해를 사용하여 동일 인물을 탐지할 때 최대 100%에서 최소 74%를 기록하였다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.332-340
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• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.