• Computers and Concrete
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• 제2권1호
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• pp.1-18
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• 2005

This paper presents a study on the effects of localized steel-concrete bond degradation on the flexural behaviour of RC beams. A finite element analysis is undertaken to complete the experimental analysis. The first part deals with an experimental study on beams where bond was removed by using plastic tube at different locations and for various lengths. The flexural behaviour was studied at global scale (load-deflection) and local scale (moment-curvature). The second part, a numerical study using a simplified special finite element (rust element) modelling the rust layer occurring between reinforcement and concrete with corrosion was conducted in order to find the relation between the degree of corrosion and the degradation of the steel-concrete bond. The computed value of the corrosion degree corresponding to the total degradation of bond has been used in a second time to model the tests, in order to evaluate the influence of the loss of bond, the steel cross section reduction, and the combination of both. The results enable to evaluate the influence of the different corrosion effects on the flexural behaviour, according to the length and the location of the corroded zone.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권4호
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• pp.121-129
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• 2005

Basic design concept of the future steel structure requires environmental compatibility and maintenance free capability to minimize economic burdens. Recent trends in alloy design for advanced weathering steel include addition of various alloying elements which can enhance formation of stable and protective rust layer even in polluted urban and/or high $Cl^{-}$ environment. The effects of Ca, Ni, W, and Mo addition on the corrosion property of Ca-modified weathering steel were evaluated through a series of electrochemical tests (pH measurement and electrochemical impedance spectroscopy: EIS) and structural analysis on rust layer formed on the steel surface. Ca-containing inclusions of Ca-Al-Mn-O-S compound are formed if the amount of Ca addition is over 25 ppm. Steels with higher Ca content results in higher pH value for condensed water film formed on the steel surface, however, addition of Ni, W, and Mo does not affect pH value of the thin water film. The steels containing a high amount of Ca, Ni, W and Mo showed a dense and compact rust layer with enhanced amount of ${\alpha}-FeOOH$. Addition of Ni, W and Mo in Ca-modified weathering steel shows anion-selectivity and contributes to lower the permeability of $Cl^{-}$ ions. Effect of each alloying element on the formation of protective rust layer will be discussed in detail with respect to corrosion resistance.

• 전산구조공학
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• 제7권4호
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• pp.119-126
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• 1994

철근 콘크리트 구조물은 여러가지 복합적인 원인으로 균열이 발생한다. 이러한 균열은 내구성의 저하와 일체식 구조물의 외관을 손상시킬 뿐 아니라 철근이 공기중이나 해수에 노출되어 철근의 부식으로 콘크리트 구조물에 치명적인 구조적 문제를 야기시킨다. 본 연구에서는 서해안 A 항만 건설현장 케이슨 구조체의 일부 균열현상에 대하여, 유한요소법을 이용 Computer Modelling을 하고, 제작 및 진수, 예인, 가거치 등 시공단계별 구조해석을 통해, 균열발생원인을 규명하고, 올바른 시공법을 제안하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.523-532
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• 2010

Co-application of organic coating and cathodic protection has not provided enough durability to low-alloyed steels inseawater ballast tank (SBT) environments. An attempt has made to study the effect of alloy elements (Al, Cr, Cu, Mo, Ni, Si, W) on general and localized corrosion resistance of steels as basic research to develop new low-allowed steels resistive to corrosion in SBT environments. For this study, we measured the corrosion rate by the weigh loss method after periodic immersion in synthetic seawater at $60^{\circ}C$, evaluated the localized corrosion resistance by an immersion test in concentrated chloride solution with the critical pH depending on the alloy element (Fe, Cr, Al, Ni), determined the permeability of chloride ion across the rust layer by measuring the membrane potential, and finally, we analyzed the rust layer by EPMA mapping and compared the result with the E-pH diagram calculated in the study. The immersion test of up to 55 days in the synthetic seawater showed that chromium, aluminium, and nickel are beneficial but the other elements are detrimental to corrosion resistance. Among the beneficial elements, chromium and aluminium effectively decreased the corrosion rate of the steels during the initial immersion, while nickel effectively decreased the corrosion rate in a longer than 30-day immersion. The low corrosion rate of Cr- or Al-alloyed steel in the initial period was due to the formation of $Cr_2FeO_4$ or $Al_2FeO_4$, respectively -the predicted oxide in the E-pH diagram- which is known as a more protective oxide than $Fe_3O_4$. The increased corrosion rate of Cr-alloyed steels with alonger than 30-day exposure was due to low localized corrosion resistance, which is explained bythe effect of the alloying element on a critical pH. In the meantime, the low corrosion rate of Ni-alloyed steel with a longer than 30-day exposure wasdue to an Ni enriched layer containing $Fe_2NiO_4$, the predicted oxide in the E-pH diagram. Finally, the measurement of the membrane potential depending on the alloying element showed that a lower permeability of chloride ion does not always result in higher corrosion resistance in seawater.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권8호
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• pp.96-103
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• 2009

The roll forming process is commonly used for the conventional 'Fe' metal products such as a furniture drawer guide or an up-down slide guide. Recently its applications are variously expanded to the sanitary facilities or electronic devices. It is essentially required the cleanness for the high technology application and any corrosion or rust are not allowed. Therefore, in those applications the stainless steel materials are strongly demanded as the substitution of 'Fe' steel. However the mechanical properties of stainless steel are not suitable for forming process compared with those of 'Fe' steel. Up to now, the conventional F.E.M.(Finite Element Method) has been used to analyze and design the roll forming process. The purpose of this research is to obtain the proper production process and the shape of rolls to manufacture the high precision slide rails made of stainless steel material. The commercial program, SHARPE-RF, is used to analyze the entire roll forming process. The results show that the rolling process and the roll design by F.E.M. are useful from the good agreement between the shapes of products estimated by F.E.M. and those of the actual products.

• Computers and Concrete
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• 제19권1호
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• pp.87-98
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• 2017

In recent year, the coat layer drops and the rebar rust of bridge parapets, which caused the structural performance degradation. In order to achieve the comprehensive rehabilitation, ultra high performance cementitious composites is proposed to existing RC parapet rehabilitation. The influence factors of UHPCC rehabilitation includes two parts, i.e., internal factors related with material, such as UHPCC layer thickness, corrosion ratio of rebars, fiber volume fraction, and external factors related with the load, such as impact speeds, impact angles, vehicle mass. The influence of the factors was analyzed in this paper based on the nonlinear finite element. The analysis results of the maximum dynamic deformation and the peak impact load of parapets revealed the influence of the internal factors and the external factors on anti-collision performance and degree degradation. This research may provide a reference for the comprehensive multifunctional rehabilitation of existing bridge parapets.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.505-508
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• 2008

콘크리트는 다공성 재료로써 타설 직후부터 사용년한 동한 각종 환경에 노출되어 물리적 혹은 화학적인 영향을 받게 된다. 특히, 외부에 존재하는 황산염, 염화물 이온, 이산화탄소 등과 같은 유해성분들은 장기간에 걸쳐 용액 혹은 기체 상태로 콘크리트 내부로 침투되어 콘크리트 구성물들과 물리적 혹은 화학적 상호작용을 일으켜 콘크리트내에 매설된 철근의 부식을 야기 시켜 콘크리트의 내구년한과 내력을 감소시키게 된다. 따라서 철근위치까지 유해한 열화인자가 임계부식량을 초과하는 경우 방청성분을 철근위치까지 확실하게 침투시키는 것이 매우 중요하나, 현재와 같이 콘크리트 표면에 방청제를 도포하여 침투 시키는 기술개발만으로는 철근위치에서의 방청성 확보가 곤란한 실정이다. 본 연구진은 철근위치까지 방청제를 침투시키기 위한 연구개발을 추진하고 있으며, 이를 공학적으로 규명하기 위하여 압력 하에서 콘크리트내로의 수분이동과 같이 방청제에 따른 방청제 침투깊이를 명확히 규명할 필요가 있다. 이를 규명하기 위하여 모르타르를 사용하여 수압에 따른 침투깊이 및 침투량을 측정하여 침투량과 침투 깊이와의 관계 및 가압 시간에 따른 침투 깊이와 침투량을 실험을 통하여 측정하여 침투계수 및 확산계수를 산정하고 가압시간과 수압에 따른 모르타르내에 침투깊이를 예측하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권3호
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• pp.816-825
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• 2018

액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)를 연료(Fuel)로 하는 차량의 실제 운행단계에서 시동 꺼짐 현상 등이 발생한다는 소비자 민원이 접수 된 바 있으며, 최근 유통과정에서 녹 등의 이물질로 인한 소비자 피해 가능성이 제기되어 LPG 잔류물질(Residue) 항목에 대한 관리 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 LPG 국내생산 및 수입사 제품과 실제로 유통되고 있는 LPG의 잔류물질 특성을 연구하였다. LPG 잔류물질을 GC-MS를 사용하여 정성분석을 하였고, ICP-OES를 이용하여 무기물 성분을 분석하였다. GC-MS 분석결과 고무 제조공정을 용이하게 하기 위해 고무에 소량 배합하는 가소제(Plasticizer) 등이 분석되었다. 또한 ICP-OES를 이용한 무기물 분석결과 주로 LPG 생산 시 사용되는 소포제 등에서 유래된 것으로 추정되는 Si와 충전시설 등에 사용되는 그리스 첨가제 성분 등으로 추정되는 P와 Zn도 일부 검출되었다. 본 연구에서 분석된 LPG 잔류물질에 대해서는 녹 등을 유발할 수 있는 성분이 검출되지 않았지만 가소제 및 그리스 첨가제 성분이 LPG 연료계통에 영향을 줄 수 있으므로 적정품질의 고무류 사용과 저비점 그리스 첨가제 사용 확대가 필요할 것으로 보인다.

• 한국조경학회지
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• 제40권4호
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• pp.51-61
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• 2012

경의선 철도는 부산과 신의주를 오가던 한반도의 주요 종단 철도로서 한반도 물류, 교통의 중심이었으며, 동시에 분단국가의 하나됨을 염원하는 상징적 의미를 지니고 있다. 경의선 장단역에 멈춰선 증기기관차는 한국전쟁 당시 피폭되었다. 이 기관차는 녹슨 채 반세기 넘게 비무장지대 안에 방치되어 있었으며, 남북분단의 역사적 상징물이다. 본 연구는 등록문화재 제78호인 '경의선 장단역 증기기관차'의 이전에 따라 역사적 관점, 기념공원으로서의 역할 그리고 지역문화 관광적 측면에서 접근하였다. 설계의 주안점은 기본적으로 증기기관차라는 문화재의 정체성을 대변하는 3가지 이슈를 가지고 접근하였다. 첫째, 독개다리 지역은 경의선 상에 배치되는 장점을 가지고 있으나, 부지가 협소하여 기존 지형을 이용한 경사로와 계단 등을 설치하여 일정한 보행환경을 유지하였다. 둘째, 수직적 관람데크를 설치하여 전시물을 다양한 방식으로 관람하도록 하였으며, 관람공간은 관람객의 안전과 문화재의 보호를 고려하였다. 셋째, 증기기관차가 원래 있던 지역적 특성을 고려하여 기관차 내에 자생하던 뽕나무를 이식하였으며, 전시공간 주변으로는 통풍을 위해 초화류를 식재하여 문화재에 영향을 미치지 않도록 하였다.