• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.5-16
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• 2009

포화된 연약지반의 거동 특성은 선행압밀하중을 기점으로 다양하게 변하기 때문에 정확한 선행압밀하중 산정은 연약지반 평가시 상당히 중요한 설계정수 이다. 선행압밀하중 평가를 위한 기존 방법들은 하중에 따른 침하량만을 산정할 뿐 입자의 미소변형 거동에 따른 입자 자체의 특성은 고려되지 않았다 본 논문의 목적은 입자의 미소변형 거동 특성을 반영한 전단파 속도를 이용하여 선행압밀하중을 산정하기 위한 방법을 제안하고 검증하는 것이다. 본 연구에서는 부산, 인천, 광양 지역에서 채취된 비교란 시료를 이용하였다. 횡방향 구속($K_0$ 조건)하에서 축 하중을 증가 시키며 전단파 속도를 측정 할 수 있는 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀 셀을 이용하였다. 선행압밀하중은 기존에 널리 사용되고 있는 Casagrande (e-log p') 방법, Sridharan (log (1+e)-log p') 방법, 그리고 Onitsuka (In(1+e)-log p') 방법으로 산정하여 본 논문에서 제시된 방법으로 산정된 선행압밀하중과 비교하였다. 본 연구는 전단파 속도를 이용하여 선행압밀하중을 평가 할 수 있는 새로운 방법을 제안하였으며, 이는 미소변형 거동 특성을 고려한 새로운 방법으로 적용되기를 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.55-63
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• 2024

잔탄검 바이오폴리머는 대표적인 친환경 지반안정제로서, 넓은 범위의 온도와 pH에서 높은 안정성을 보이는 장점이 있다. 사질토 지반에 대한 잔탄검 바이오폴리머 적용 시 흙 입자 결합력 증대효과는 잔탄검 매트릭스의 건조과정에 의존하므로, 잔탄검 바이오폴리머 수용액의 건조과정에 따른 사질토 전단강성 증대효과에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 잔탄검 바이오폴리머 주입에 의한 사질토의 전단강성 개선효과를 평가하고자, 농도가 다른 잔탄검 바이오폴리머 수용액을 주입한 주문진 표준사에 대하여 건조 경과에 따른 전단파속도를 측정하였으며, 건조도의 정량적 평가를 위하여 전기비저항 측정이 병행되었다. 건조시간 경과에 따라 전단파속도 및 전기비저항 모두 증가하는 양상을 보였으며, 이를 통하여 건조과정에 따른 바이오폴리머 혼합토의 전단강성 증대효과를 확인하였다. 또한, 바이오폴리머 농도에 따른 전단파속도 측정 결과, 초기 농도가 높을수록 건조과정에 따라 높은 전단강성 증대효과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 바이오폴리머 수용액 주입에 의한 사질토 지반의 전단강성 개량효과 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.49-57
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• 1988

본 연구에서는 표면과 시험으로부터 얻어지는 Rayleigh파의 분산곡선을 분석하여 자연지반 및 포장 구조체 각 층의 전단파 속도를 결정할 수 있는 새로운 해석적 역산기법을 개발하였다. 본 연구의 역산기법은 다층 탄성체에서 표면파의 분산에 관한 Haskell의 이론을 토대로 개발된 것이다. 델타 매트릭스 기법을 적용하여 주파수의 크기에 제약을 받지 않는 분산방정식을 유도하여 사용하였으며, Rayleigh파의 한 파장 깊이 이하를 반무한 강성층(rigid halfspace)으로 대치하는 해석방법을 적용하였다. 분산곡선의 역산을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며 수치분석을 통하여 본 연구에서 개발한 새로운 해석적 역산기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.55-63
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• 2018

열차의 하중을 적절한 강성으로 지지하기 위하여 다짐시공된 노반의 효과적인 강성특성 평가 기법에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 상부노반에 대하여 크로스홀 형태의 동적 콘 관입기(CDCP)를 적용함으로써 심도에 따른 강성특성을 평가하고자 하였다. CDCP의 적용을 위하여 세 단면의 다짐시공 완료된 상부노반이 대상 현장으로 선택되었으며, 각각의 개소에 대하여 CDCP 관입실험 및 들밀도시험, 동평판재하시험(LFWD)이 수행되었다. CDCP 관입실험 결과, 심도에 따른 탄성파 발신시간 및 전단파 수신시간을 획득하였으며, 이를 이용하여 노반의 전단파속도 주상도를 획득하였다. 또한, 동일 개소에서 들밀도시험으로부터 획득한 노반의 밀도 및 전단파속도 주상도를 이용하여 심도에 따른 최대전단강성계수($G_{max}$)를 평가할 수 있었다. CDCP 관입실험 및 들밀도시험으로부터 평가된 최대전단강성계수와 LFWD시험으로부터 획득한 동탄성계수($E_{vd}$)를 상호비교한 결과 매우 우수한 선형관계를 보이므로, CDCP 관입실험으로부터 유효한 강성특성을 평가할 수 있을 것이라 판단되었다. 또한, CDCP 관입실험으로부터 도출되는 결과는 일정 심도에 대한 대표 강성특성이 아닌 심도에 따른 연속적인 강성특성 이므로 노반의 강성특성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권1호
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• pp.109-122
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• 2018

In This work an analysis of the propagation of waves of functionally graduated plates is presented by using a high order hyperbolic (HSDT) shear deformation theory. This theory has only four variables, which is less than the theory of first order shear deformation (FSDT). Therefore, a shear correction coefficient is not required. Unlike other conventional shear deformation theories, the present work includes a new field of displacement which introduces indeterminate integral variables. The properties of materials are supposed classified in the direction of the thickness according to two simple distributions of a power law in terms of volume fractions of constituents. The governing equations of the wave propagation in the functionally graded plate are derived by employing the Hamilton's principle. The analytical dispersion relation of the functionally graded plate is obtained by solving an eigenvalue problem. The convergence and the validation of the proposed theoretical numerical model are performed to demonstrate the efficacy of the model.

• Advances in concrete construction
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• 제14권3호
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• pp.169-183
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• 2022

In this article, vibrational behavior and wave propagation characteristics in (FG) functionally graded plates resting on Kerr foundation with three parameters is studied using a 2D dimensional (HSDT) higher shear deformation theory. The new 2D higher shear deformation theory has only four variables in field's displacement, which means has few numbers of unknowns compared with others theories. The shape function used in this theory satisfies the nullity conditions of the shear stresses on the two surfaces of the FG plate without using shear correction factors. The FG plates are considered to rest on the Kerr layer, which is interconnected with a Pasternak-Kerr shear layer. The FG plate is materially inhomogeneous. The material properties are supposed to vary smoothly according to the thickness of the plate by a Voigt's power mixing law of the volume fraction. The equations of motion due to the dynamics of the plate resting on a three-parameter foundation are derived using the principle of minimization of energies; which are then solved analytically by the Navier technique to find the vibratory characteristics of a simply supported plate, and the wave propagation results are derived by using the dispersion relations. Perceivable numerical results are fulfilled to evaluate the vibratory and the wave propagation characteristics in functionally graded plates and some parameters such wave number, thickness ratio, power index and foundation parameters are discussed in detail.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.47-57
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• 2006

전단파는 흙 입자의 강성과 밀도에 연관된다. 흡 입자의 전단 강성은 물의 존재 여부에 영향을 받지 않는다. 벤더 엘리먼트는 흙과 트랜스듀서 간의 뛰어난 결합 효과를 보여 토질 시험 장치에 적용하기에 편리한 전단파 트랜스듀서이다. 본 논문은 전단파의 기본 원리를 살펴본 뒤, 전자기 커플링 방지, 지향성(directivity), 공진주파수, 초동 추정, 근접장 효과 등을 포함하여 벤더 엘리먼트의 설계와 설치에 대하여 다루었다. 전해질 용액 속에서의 전기적 간섭(cross-talk)현상은 병렬 타입의 벤더 엘리먼트를 사용함으로써 최소화할 수 있다. 캔틸레버 보 형식의 벤더 엘리먼트는 전단파의 지향성은 원형에 가깝게 나타났다. 벤더 엘리먼트의 공진주파수는 벤더 엘리먼트 자체의 특성, 흡의강성 및 엥커 특성에 의존적인 것으로 나타났다. 벤더 엘리멘트 시험에서 가장 어려운 부분 중의 하나는 전단파의 도착시간에 영향을 주는 근접장 효과이다. 근접장 내에서 전단파의 도착시간 산정은 다중반사법(multiple reflection method)과 signal matching 기술을 적용하여 해결할 수 있다. 여러 가지 고려사항이 요구되는 벤더 엘리먼트는 전단파를 이용한 지반 동적 특성 파악에 매우 효과적인 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권11호
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• pp.27-37
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• 2007

지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는데 있어 다운홀 기법은 하나의 시추공을 이용하고 간단한 지표면 가진원을 사용하므로 매우 경제적이다. 현장 실험을 더욱 용이하게 하고 양질의 신호를 획득하기 위해 자동 가진원을 개발하였다. 모터-스프링 타입으로 저렴하며 현장에서 다루기 매우 용이하다. 자동 가진원은 수동 가진원에 비하여 육체적 부담을 줄여주고 실험 소요 시간을 단축시킨다. 양질의 반복성이 있는 신호를 발생시켜 결과 해석에 유리하다. 자동 가진원과 더불어 적절한 감지기 시스템, 노트북 기반 신호 획득 장비 및 운용 프로그램과의 조합을 통해 반자동 다운홀 수행 시스템을 구축하였다. 수동 가진원과의 비교 검증 실험을 통해 제작된 자동 가진원의 장점들을 확인할 수 있었다. 또한, 구축된 수행 시스템의 현장 적용을 통해 용이하고 신뢰성 있는 기법 수행을 위해서 시스템을 자동화하는 것이 유리함을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권2호
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• pp.237-245
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• 2022

Objective: Viscoelasticity is an essential feature of nerves, although little is known about their viscous properties. The discovery of shear wave dispersion (SWD) imaging has presented a new approach for the non-invasive evaluation of tissue viscosity. The present study investigated the feasibility of using SWD imaging to evaluate diabetic neuropathy using the sciatic nerve in a diabetic rat model. Materials and Methods: This study included 11 diabetic rats in the diabetic group and 12 healthy rats in the control group. Bilateral sciatic nerves were evaluated 3 months after treatment with streptozotocin. We measured the nerve cross-sectional area (CSA), nerve stiffness using shear wave elastography (SWE), and nerve viscosity using SWD imaging. The motor nerve conduction velocity (MNCV) was also measured. These four indicators and the histology of the sciatic nerves were then compared between the two groups. The performance of CSA, SWE, and SWD imaging in distinguishing the two groups was assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis. Results: Nerve CSA, stiffness, and viscosity in the diabetic group was significantly higher than those in the control group (all p < 0.05). The results also revealed a significantly lower MNCV in the diabetic group (p = 0.005). Additionally, the density of myelinated fibers was significantly lower in the diabetic group (p = 0.004). The average thickness of the myelin sheath was also lower in the diabetic group (p = 0.012). The area under the ROC curve for distinguishing the diabetic neuropathy group from the control group was 0.876 for SWD imaging, which was significantly greater than 0.677 for CSA (p = 0.030) and 0.705 for SWE (p = 0.035). Conclusion: Sciatic nerve viscosity measured using SWD imaging was significantly higher in diabetic rats. The viscosity measured using SWD imaging performed well in distinguishing the diabetic neuropathy group from the control group. Therefore, SWD imaging may be a promising method for the evaluation of diabetic neuropathy.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권2호
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• pp.107-116
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• 2023

The three-dimensional Hashin criterion and user subroutine VUMAT were used to simulate the damage in the composite layer, and the secondary stress criterion was used to simulate the interlayer failure of the cohesive element of the bonding layer and the propagation characteristics under the layer. The results showed that when the shear stress wave (shear wave) propagates on the surface of the laminate, the stress wave attenuation along the fiber strength direction is small, and thus producing a large stress profile. When the compressive stress wave (longitudinal wave) is transmitted between the layers, it is reflected immediately instead of being transmitted immediately. This phenomenon occurs only when the energy has accumulated to a certain degree between the layers. The transmission of longitudinal waves is related to the thickness and the layer orientation. Along the symmetry across the thickness direction, the greater is the stress amplitude along the layer direction. Based on the detailed investigation on the impact on various laminated composites carried out in this paper, the propagation characteristics of stress waves, the damage and the destruction of laminates can be explained from the perspective of stress waves and a reasonable layering sequence of the composite can be designed against damage and failure from low velocity impact.