• Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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• 제2권2호
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• pp.111-125
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• 2015

For engineers, generating a mesh in porous media (PMs) sometimes represents a smaller computational load than generating realistic stent geometries with computer fluid dynamics (CFD). For this reason, PMs have recently become attractive to mimic flow-diverter stents (FDs), which are used to treat intracranial aneurysms. PMs function by introducing a hydraulic resistance using Darcy's law; therefore, the pressure drop may be computed by test sections parallel and perpendicular to the main flow direction. However, in previous studies, the pressure drop parallel to the flow may have depended on the width of the gap between the stent and the wall of the test section. Furthermore, the influence of parameters such as the test section geometry and the distance over which the pressure drops was not clear. Given these problems, computing the pressure drop parallel to the flow becomes extremely difficult. The aim of the present study is to resolve this lack of information for stent modeling using PM and to compute the pressure drop using several methods to estimate the influence of the relevant parameters. To determine the pressure drop as a function of distance, an FD was placed parallel and perpendicular to the flow in test sections with rectangular geometries. The inclined angle method was employed to extrapolate the flow patterns in the parallel direction. A similar approach was applied with a cylindrical geometry to estimate loss due to pipe friction. Additionally, the pressure drops were computed by using CFD. To determine if the balance of pressure drops (parallel vs perpendicular) affects flow patterns, we calculated the flow patterns for an ideal aneurysm using PMs with various ratios of parallel pressure drop to perpendicular pressure drop. The results show that pressure drop in the parallel direction depends on test section. The PM thickness and the ratio of parallel permeability to perpendicular permeability affect the flow pattern in an ideal aneurysm. Based on the permeability ratio and the flow patterns, the pressure drop in the parallel direction can be determined.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.389-397
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• 2010

콘크리트는 역학적 성능, 내구성능, 경제성이 우수한 재료이지만 장경간 교량에 적용하기는 쉽지 않은데, 이는 콘크리트의 중량 대비 강도가 낮기 때문이다. 초고성능 콘크리트는 높은 압축강도를 가지며 굵은 골재를 사용하지 않으므로 단면의 크기를 줄일 수 있어, 장경간 교량 바닥판으로 활용이 기대된다. 그러나 초고성능 콘크리트는 재료 특성상 단위결합재량이 많으므로 바닥판 양생과정에서 수화열에 의한 균열이 발생할 수 있다. 이 연구에서는 UHPC 바닥판의 초기재령 균열 위험성을 평가하기 위한 기초 작업을 수행하였다. 먼저 단열온도 상승시험 결과를 바탕으로 2변수 모델과 S자형 함수의 중첩으로 단열온도 상승곡선을 모델링하고, 등가재령의 개념을 도입하여 UHPC의 아레니우스 상수를 결정하였다. 이상의 결과를 실물크기 시험체에 대한 수화발열 측정시험으로 검증하였다. 다음으로 초음파 속도 측정 결과와 하중 재하에 의하여 탄성계수, 인장강도, 압축강도와 같은 UHPC의 역학적 특성을 구하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.13-22
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• 2021

최근 연약지반에 도로 또는 철도 제방을 축조하는 경우 말뚝 또는 개량체 기둥을 연약지반에 설치한 후에 성토하는 말뚝(또는 기둥)지지 성토공법이 많이 적용되고 있다. 이 공법은 지반아칭 현상을 이용해서 제방하중의 상당한 부분을 말뚝 또는 기둥을 통해서 지지층으로 전달함으로써 기초지반의 전단파괴를 방지하고 또한 침하량을 효율적으로 경감시킬 수 있다. 그러나 말뚝 또는 기둥지지 성토제방의 경우 말뚝(또는 기둥)과 미개량 원지반 사이의 부등침하로 인하여 노면의 요철이 발생하는 문제점이 노출되었다. 이러한 부등침하를 경감시키기 위하여 토목섬유로 보강한 토목섬유보강 말뚝(또는 기둥)지지 성토공법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 2차원 유한요소 프로그램인 PLAXIS 2D를 이용하여 시멘트 개량체 기둥으로 지지된 성토제방과 지오그리드를 이용해서 보강한 기둥지지 성토제방의 지반아칭 효과를 비교·분석하였다. 유한요소해석 결과 기둥지지 성토제방의 경우 면적치환비가 증가할수록 응력감소비가 감소하는 것을 알 수 있었다. 지오그리드로 보강한 기둥지지 성토제방의 경우 면적치환비와 지지형식에 따라 부등침하량과 응력감소비의 경감효과가 다소 간의 차이를 보이기는 하나 상대적으로 강성이 큰 지오그리드로 보강하였을 경우 부등침하량과 응력감소비 경감효과가 더 크게 나타났다. 그리고 지오그리드로 보강하면 부등침하를 효율적으로 경감시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권9호
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• pp.5-12
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• 2018

연동비닐하우스의 기초는 주로 수직하중을 고려하여 소형의 얕은 콘크리트 기초로 설계 시공된다. 그러나 최근 강풍과 같은 이상기후로 인하여 기초에 설계 강도 이상의 수평하중 및 인발하중이 작용하여 온실기초의 안전성 문제를 야기하고 있다. 비닐하우스 기초의 안전성을 합리적으로 평가하기 위해 지반-기초의 상호작용에 의해 발현되는 회전 및 인발강성을 평가하여야 하며 이는 상부 구조재의 안전성에도 영향을 미치는 요소가 된다. 본 연구에서는 내재해형 연동비닐하우스 규격 기초를 형상에 따라 분류하여 3개의 대표 기초 유형을 선정하고, 기초 유형별 수평하중 가력실험 및 이론 해석을 수행하였다. 실험 및 해석의 비교 분석 결과, 기초-지반 접촉면의 성질과 지반의 역학적 성질이 동일할 경우 기초는 지반과의 접촉면적비에 따라 회전저항성능에 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.63-70
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• 2015

This paper proposes a novel airfoil named "KA2" for the blade of the wind turbine systems. Dynamic loads characteristics are analyzed and compared using aerodynamic data of ten airfoils including the proposed airfoil. The blade is divided into the sixteen elements in the longitudinal direction of the blade for applying the Blade Element Method Theory (BEMT) method, and in each element, torque, thrust, and pitching moment are calculated using turbulent time varying wind speed and aerodynamic data of each wing. Additionally, each force and torque is accumulated in the whole region of the blade for the estimation of representative values. The magnitude of such forces is comparatively analyzed for different airfoils. The angle of attack is constant below the rated wind speed due to the fact that the tip speed ratio is kept at the constant value, and it increases in the region of over rated wind speed as the tip speed ratio decreasing with constant rated rpm and increasing wind speed. Such increase in the angle of attack causes the changes of the force acting on the airfoil with different characteristics of lift and drag in the stall region of each different airfoil. Even though the mean wind speed is in the rated speed in a given time, because of the turbulence, it has either the over rated or under rated speed most of the time. Furthermore, the dynamic properties of each force are analyzed in this rated wind speed in order to objectively understand the dynamic properties of the blades which are designed based on the different airfoils. These dynamic properties are also compared by the standard deviation of time varying characteristics. Moreover, the output characteristics of the wind turbine are investigated with different airfoils and wind speeds. Based on these investigations, it was revealed that the proposed airfoil (KA2) is well applicable to the blade with passive pitch control system.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.31-38
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• 2012

본 연구에서는 재성형한 광양항 점성토를 이용하여 응력이력과 OCR이 연약 점성토의 장기압밀특성에 미치는 영향을 규명하기 위해 표준압밀시험기를 개조하여 장기압밀 시험을 수행하였다. 과압밀상태의 점토 시료에 대해, OCR이 1.5를 초과한 경우, 이차압밀 및 최종침하량은 OCR이 2.0에서 3.0으로 증가함에도 큰 차이를 보이지 않았으며, 이로부터 이차압밀과 최종침하량을 저감하기 위해 현장적용 OCR은 1.5로 나타났다. 더욱이 선행하중 재하기간과 장기압밀 거동 특성사이의 관계를 알아보기 위해 광양항 재성형 점토를 이용한 실험결과로부터 압밀도 70~80%를 초과하여 재하하중을 제거하여도 장기압밀에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제3권2호
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• pp.35-48
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• 1988

Modern technological progress demands the use of materials at high temperature and high pressure. One of the most critical factors in considering such applications - perhaps the most critical one - is creep behavior. In this study the stress exponents n were determined during creep over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ (0.4 - 0.85 Tm) and stress range of 0.64 kgt/$mm^2$ in order to investigate the creep hehavior. The stress dependence of rapture time (n') were determined over the temperature range of $200^{\circ}C\;to\;240^{\circ}C$ and stress range of 8.13 kgt/$mm^2$ to 9.55 kgt/$mm^2$ in order to investigate to creep rupture property. And the stress transient dip tests were also carried out for the internal stress ${\sigma}i$ over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ and stress range of 0.64kgt/$mm^2$ to 17.2 kgt/$mm^2$. The creep tests for constant temperature and stress transient dip tests were conducted in air with Al 7075 alloy under constant tensile load. At around the temperature range $200^[\circ}C\;-\;230^{\circ}C$ and the stress level 8.13 - 9.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $280^{\circ}C\;-\;310^{\circ}C$ and the stress level 1.85 - 2.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $380^{\circ}C\;-\;410^{\circ}C$ and the stress 1.53 - 0.91 (kgt/$mm^2$), the stress exponent in had the value of 6.2 - 6.65 but at around the temperature range $90^{\circ}C\;-\;120^{\circ}C$ and the stress level 10 - 17.2(kgt/$mm^2$), the value of 1.3, and at around the temperature range $470^{\circ}C\;-\;500^{\circ}C$, the stress level 0.62 - 1.02 (kgt/$mm^2$) the value of 1-1. Besides these results, at around the temperature $200^{\circ}C\;-\;240^{\circ}C$ the stress dependence of rupture time (n') had the value of 6.3. Finally, it was found that the value n calculated by considering the applied stress dependence of the internal stress were in good agreement with those obtained for the creep test. Then, it was concluded that the change in n was mainly attributed to the difference of the applied stress dependence of the internal stress and the ratio of the internal stress to the applied stress, and the creep rupture life may be represented as.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권8호
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• pp.1160-1171
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• 2013

A feeding trial was conducted in tilapia to determine the growth performance, nutrient digestibility, digestive enzymes, and postprandial blood metabolites in response to different dietary amylose-amylopectin ratios. Five isonitrogenous and isolipidic diets containing an equal starch level with different amylose-amylopectin ratios of 0.11 (diet 1), 0.24 (diet 2), 0.47 (diet 3), 0.76 (diet 4) and 0.98 (diet 5) were formulated using high-amylose corn starch (as the amylose source) and waxy rice (as the amylopectin source). Each diet was hand-fed to six tanks of 15 fish each, three times a day over a 6-wk period. After the growth trial, a postprandial blood metabolic test was carried out. Fish fed diet 2 exhibited the highest percent weight gain and feed efficiency and protein efficiency ratio, whereas fish fed with diet 5 showed the lowest growth and feed utilization among treatments. The digestibility for starch in fish fed diet 1 and 2 was higher than those in fish fed with other diets (p<0.05). The highest activities for protease, lipase and amylase were found in fish fed the diet 2, diet 1, and diet 1 respectively among dietary treatments, while the lowest values for these indexes were observed in fish fed the diet 3, diet 5 and diet 4, respectively. The liver glycogen concentrations in fish fed diets 4 and 5 were found higher than in fish fed other diets (p<0.05). The feeding rate, hepatosomatic index, condition factor, and plasma parmeters (glucose, triglyceride, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol) did not differ across treatments. In terms of postprandial blood responses, peak blood glucose and triglycerides were lower after 3 or 6 h in the fish fed with diets 3-5 than in the fish fed diet 1, but delayed peak blood total amino acid time was observed in fish fed with the diets 1 or 2. The lowest peak values for each of the three blood metabolites were observed in fish fed diet 5. The results indicate that high-dietary amylose-amylopectin ratio could compromise growth, but help in reducing the blood glucose stress on fish caused by postprandial starch load.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.165-176
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• 2001

줄눈콘크리트포장의 줄눈은 온도 및 습도변화에 기인하여 발생하는 슬래브내에 무작위하게 발생하는 균열을 제어할 목적으로 설계된다. 이러한 인위적인 균열 (줄눈)은 자연발생적인 균열에 비하여 줄눈채움, 하중전달장치등의 보호대책을 강구하는 것이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 줄눈채움의 잠재적인 이점은 표면수의 하부층으로의 침투로 인한 하부층의 약화 및 비압축성 물질 (작은 입자위 골재)의 줄눈내에 끼어듦으로 인한 스폴링을 방지하는데 있다. 합리적인 줄눈 채움의 설계를 위해서는 줄눈폭의 변화 (줄눈의 수평 움직임)의 산정이 중요한 입력요소이다. LTPP SMP 연구에 포함된 16개의 줄눈콘크리트포장의 줄눈의 수평움직임에 대한 장기 현장계측자료를 토대로 상당수의 줄눈에서 수평움직임을 허용하지 않고 있다는 것이 밝혀진바 있다. 이러한 현상을 줄눈잠김이라고 한다. 줄눈잠김이 발생하는 원인은 설계상에 계획된 줄눈부의 균열이 발생하지 않기 때문이라고 추정된다. 본 연구에서는 임의의 줄눈콘크리트포장에서 줄눈잠김의 비율을 예측할 수 있는 모델을 제시하였고 줄눈 잠김이 포장체의 성능에 미치는 영향을 조사하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2331-2338
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• 1994

Experimental conditions of the optical shadow methods of caustics for measurement of the stress intensity factor and the J-integral in various materials(polycarbonate, PMMA, Al 5586D) are investigated. The necessary experimental requirements toe determine accurate values of the stress intensity factors and the J-integrals are described. The ratio of $r_o$ (radius of initial curve) to $r_p$ (plastic zone size) is selected as a parameter to verify the experimental limitation of the method of caustics in determination of fracture parameters. In this study, transmission caustics method was used for compact tension specimens made of polycarbonate and PMMA. while reflection caustics method was applied to c-shaped tension specimen made of Al 5586D. The appropriate ranges of $r_o/r_p$ tp determine accurate values of stress intensity factors were found to be 1.5~1.8. Existing experimental results have been obtained mainly by changing $r_p$ with different loads in $r_o/r_p$. However, in this study we could obtain varying $K_{caus}/K_{th}$ over the wide range of $r_o/r_p$ at fixed load conditions with newly designed optical arrangement. Thus, we could find the range in which theoretical and experimental results agree well each other by changing $r_o$ values only. In Al 5586D specimen, experimental caustics were located inside of the plastic zone, and $K_{caus}/K_{th}$ were found to be not unity in this range. It is found that $J_{caus}/J_{th}=1{\;}with{\;}r_o/t{\geq}0.8$ and the experimental plastic zone includes the contours of caustics.