• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권6호
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• pp.153-164
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• 2019

The presence of thermal bridges in a building envelope cause additional heat loss which increases the heating energy. Given that a higher building insulation performance is required in these cases, the heat loss via thermal bridges is a high proportion of the total heat energy consumption of a building. For the dry exterior insulation system that uses mullions and transoms to fix insulation and exterior materials such as stone and metal sheet, the occurrence of thermal bridges at mullions and transoms is one of the main reasons for heat loss. In this study, a dry exterior insulation system using the truss insulation frame (TIF) was proposed as an alternative to metal mullions. To evaluate the building envelope performance, structural, air-leakage, water-leakage, fire-resistance, thermal, and condensation risk tests were conducted. In addition, the annual energy consumption associated with heating and cooling was calculated, including the linear thermal transmittance of the thermal bridges. As a result, the dry exterior insulation system using TIF achieved the allowable value for all tests. It was also determined that the annual heating load of a building was reduced by 36.7 % when the TIF dry exterior insulation system was used, relative to the dry exterior insulation system using steel pipes without additional insulations.

• Earthquakes and Structures
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• 제20권1호
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• pp.1-12
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• 2021

The occurrence of progressive collapse induced by the removal of the vertical load-bearing element in the structure, because of fire or earthquake, has been a significant challenge between structural engineers. Progressive collapse is defined as the complete failure or failure of a part of the structure, initiating with a local rupture in a part of the building and can threaten the stability of the structure. In the current study, the behavior of the structures equipped with a cylindrical friction damper, when the vertical load-bearing elements are eliminated, is considered in two cases: 1-The load-bearing element is removed under the gravity load, and 2-The load-bearing element is removed due to the earthquake lateral forces. In order to obtain a generalized result in the seismic case, 22 pair motions presented in FEMA p 695 are applied to the structures. The study has been conducted using the vertical push down analysis for the case (1), and the nonlinear time-history analysis for the second case using OpenSEES software for 5,10, and 15-story steel frames. Results indicate that, in the first case, the load coefficient, and accordingly the strength of the structure equipped with cylindrical friction dampers are increased considerably. Furthermore, the results from the second case demonstrate that the displacements, and consequently the forces imposed to the structure in the buildings equipped with the cylindrical friction damper substantially was reduced. An optimum slip load is defined in the friction dampers, which permits the damper to start its frictional damping from this threshold load. Therefore, the optimum slip load of the damper is calculated and discussed for both cases.

• Computers and Concrete
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• 제27권5호
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• pp.417-435
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• 2021

The optimal distribution of steel fibers over different layers of concrete can be considered as an appropriate method in improving the structural performance and reducing the cost of fiber-reinforced concrete members. In addition, the use of waste tire rubber in concrete mixes, as one of the practical ways to address environmental problems, is highly significant. Thus, this study aimed to evaluate the flexural behavior of functionally graded steel fiber-reinforced concrete containing recycled tire crumb rubber, as a volume replacement of sand, after exposure to elevated temperatures. Little information is available in the literature regarding this subject. To achieve this goal, a set of 54 one-, two-, and three-layer concrete beam specimens with different fiber volume fractions (0, 0.25, 0.5, 1, and 1.25%), but the same overall fiber content, and different volume percentages of the waste tire rubber (0, 5, and 10%) were exposed to different temperatures (23, 300, and 600℃). Afterward, the parameters affecting the post-heating flexural performance of concrete, including flexural strength and stiffness, toughness, fracture energy, and load-deflection diagrams, along with the compressive strength and weight loss of concrete specimens, were evaluated. The results indicated that the flexural strength and stiffness of the three-layer concrete beams respectively increased by 10 and 7%, compared to the one-layer beam specimens with the same fiber content. However, the flexural performance of the two-layer beams was reduced relative to those with one layer and equal fiber content. Besides, the flexural strength, toughness, fracture energy, and stiffness were reduced by approximately 10% when a 10% of natural sand was replaced with tire rubber in the three-layer specimens compared to the corresponding beams without crumb rubber. Although the flexural properties of concrete specimens increased with increasing the temperature up to 300℃, these properties degraded significantly with elevating the temperature up to 600℃, leading to a sharp increase in the deflection at peak load.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.733-738
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• 2021

최근 국내 해양레저에 대한 국민들의 관심이 높아지고 있고, 해외 시장 개척을 위한 레저선박 건조 및 제조업체들의 연구개발이 활발한 실정이다. 기존 레저보트에 많이 사용되어 온 재료 중에서 FRP와 알루미늄합금은 각각 장기간 사용으로 인한 흡습성과 재활용이 불가능한 환경문제와, 높은 열전도도와 고열에 약해 화재에 취약하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 높은 비강도와 내식성을 갖춘 티타늄합금을 선체 재료로 선택하였고, 선박의 구조설계를 위해 충격하중에 의한 설계하중을 4가지 규정으로부터 산정하고, 이 하중에 대응하는 선체 판두께를 추정하였다. 국제표준인 ISO 12215-5, 이탈리아선급인 RINA Pleasure Yacht, 영국선급인 LR Special Service Craft, 한국선급인 KR 고속경구조선규칙을 비교 분석한 결과, 최대 슬래밍하중은 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 높게 계산되었고, 요구되는 판 두께도 ISO, KR, LR, RINA의 크기 순서로 추정되었다. 레저보트는 국제 규정에 적합한 설계와 인증이 필수적이므로, 각 규정에 대한 사용자의 이해를 높이고 해외 수출 선박의 설계 및 승인 절차에 도움이 되리라 생각한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1533-1542
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• 2021

친환경 폴리우레탄은 다양한 분야에서 다양하게 사용되는 활용성이 높은 소재로 정의 할 수 있다. 이소시아네이트와 폴리올의 합성에 따른 다양한 구조적 특성 관계는 제조현장에서 사용상의 다양성과 맞춤화를 제공하고 있다. 폴리우레탄의 특성은 부드러운 터치 코팅부터 바위처럼 단단한 건축 자재에 이르기까지 활용 범위가 매우 다양하다. 이러한 기계적, 화학적 및 생물학적 특성과 맞춤의 용이성은 연구분야에서 뿐만 아니라 관련 산업에서도 엄청난 관심을 불러오고 있다. 수분산 폴리우레탄 재료의 성능향상을 높이기 위해서는 원료의 배합을 조정하고 첨가제와 나노 소재등을 추가하는 등의 과정을 통해 이끌어 낼 수 있다. 본 연구에서는 의료 과학, 자동차, 코팅, 접착제, 페인트, 섬유, 해양 산업, 목재 복합 재료 및 의류분야의 친환경 수분산 폴리우레탄 기본 화학 구조를 조명한다.

• 한국포장학회지
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• 제28권2호
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• pp.143-149
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• 2022

PCS needs to freely switch AC and DC to connect the battery, external AC loads and renewable energy in both directions for energy efficiency. Whenever converting happens, power loss inevitably occurs. Minimization of the power loss to save electricity and convert it for usage is a very critical function in PCS. PCS plays an important role in the ESS(Energy Storage System) but the importance of stabilizing semiconductors on PCB(Printed Circuit Board) should be empathized with a risk of failure such as a fire explosion. In this study, the temperature variation inside PCS was reviewed by cooling fan on top of PCS, and the vibration characteristics of PCS were analyzed during truck transportation for reliability of the product. In most cases, a cooling fan is mounted to control the inner temperature at the upper part of the PCS and components generating the heat placed on the internal aluminum cooling plate to apply the primary cooling and the secondary cooling system with inlet fans for the external air. Results of CFD showed slightly lack of circulating capacity but simulated temperatures were durable for components. The resonance points of PCS were various due to the complexity of components. Although they were less than 40 Hz which mostly occurs breakage, it was analyzed that the vibration displacement in the resonance frequency band was very insufficient. As a result of random-vibration simulation, the lower part was analyzed as the stress-concentrated point but no breakage was shown. The steel sheet could be stable for now, but for long-term domestic transportation, structural coupling may occur due to accumulation of fatigue strength. After the test completed, output voltage of the product had lost so that extra packaging such as bubble wrap should be considered.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.5-12
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• 2023

최근에는 도시개발 및 확장으로 지하철, 도로, 대형관로 등 기존 터널 구조물에 인접하여 건설 계획이 증가하고 있다. 기존 터널에 인접한 구조물 계획은 신규 구조물의 시공방법 및 인접 정도, 위치에 따라 터널 안정성 미치는 영향이 다르다. 특히 압력 수로터널은 지반 거동 특성 및 운영 특성에 있어 도로터널 및 철도터널과는 매우 큰 차이를 보인다. 따라서 수로터널의 거동 특성 및 신규공사 공법을 고려하여 근접시공으로 인한 안전영역에 대한 재검토가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널 인접 시공 기준을 조사하고 수로터널 특성을 고려하여 안정성 평가를 수행하였다. 안정성 평가는 운용 중인 터널의 콘크리트라이닝의 열화를 고려하여 수치해석적 방법으로 평가하였다. 또한, 신규 구조물의 말뚝 시공 및 발파굴착에 의한 진동 영향을 검토하여 인접 시공방법에 따른 기존 터널 안정성이 확보되는 영역을 검토하였다. 국내 다양한 근접시공 영역에 대한 기준을 바탕으로 운용 중인 수로터널 특성을 반영하여 안전영역을 재검토하였으며, 이를 바탕으로 근접 안전 시공범위를 제시하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권3호
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• pp.271-288
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• 2024

The primary objective of this study is to investigate the production and performance characteristics of structural concrete incorporating varying proportions (0%, 25%, and 50% by volume) of pumice stone, as well as aluminum lathe as an additive at 0%, 1%, 2%, and 3%, under fire conditions. The experiment will be conducted over a period of up to 1 hour, at temperatures ranging from 24℃, 200℃, 400℃ and 600℃. For the purpose of this, a total of twelve test samples were manufactured, and then tests of compressive strength (CS), splitting tensile strength (STS), and flexural strength (FS) were performed on these samples.Next, a comparison was made between the obtained values and the influence of temperature. To achieve this objective, the manufactured samples were placed at temperatures of 200℃, 400℃, and 600℃ for a duration of 1 hour, and were subjected to the influence of temperature.These values at 24 ℃ were then contrasted with the CS results obtained from test samples that were subjected to the temperature effect for an hour at 200 ℃, 400 ℃, and 600 ℃. A comprehensive analysis of the test outcomes reveals that the incorporation of aluminum lathe wastes into a mixture results in a significant reduction in the compressive strength of the concrete. As a result of this adjustment, the CS values dropped by 32.93%, 45.70%, and 52.07%, respectively. Furthermore, It was shown that testing the ratios of pumice stone alone resulted in a decrease in CS outcomes. Additionally, it was found that the presence of higher temperatures is clearly the primary factor contributing to the decrease in the strength of concrete. Due to elevated temperatures, the CS values decreased by 19.88%, 28.27%, and 38.61% respectively.After this investigation, an equation that explains the connection between CS and STS was provided through the utilization of the data of the experiments that were carried out.

• 한국산림과학회지
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• 제60권1호
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• pp.30-36
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• 1983

대표적(代表的)인 건축내장재료(建築內裝材料)인 합판(合板)은 가연성(可燃性)이 매우 커서 각종(各種) 대형화재(大型火災)의 요인(要因)이 되고 있다. 따라서 내화합판(耐火合板) 제조(製造)의 필요성(必要性)이 절실(絶實)히 요구(要求)되고 있으며, 이와 관련(關聯)하여 우선적(優先的)으로 해결(解決)해야 할 과제(課題)로서 DAP 처리합판(處理合板)의 재건조(再乾燥)에 관(關)한 연구(硏究)를 수행하였는 바 5.25mm두께의 Meranti합판(合板)을 제2인산(第二燐酸)암모늄(DAP) 20% 수용액(水溶液)에 온냉욕법(温冷浴法)으로, 즉 각각 3, 6, 9 및 12시간(時間) 온냉처리(温冷處理)한 다음 공(共)히 3시간(時間) 냉액침지처리(冷液浸漬處理)하였으며 그 때의 약액흡수량(藥液吸收量)과, 이들 처리합판(處理合板)을 130, 145, 160 및 $175^{\circ}C$의 열판온도(熱板温度)로 건조(乾燥)함으로써 건조곡선(乾燥曲線)과 건조속도(乾操速度)를 고찰(考察)하였다. 그 결과(結果), 온냉욕법(温冷浴法)에 의한 합판(合板)의 약액흡수량(藥液吸收量)은 침지시간(浸漬時間)이 증가(增加)함에 따라 꾸준히 증가(增加)하였고, 수분(水分)의 흡수량(吸收量)이 DAP의 흡수량(吸收量)보다 더 많았으며 DAP 약제보유량(藥劑保有量)은 최단침지처리시간(最短浸漬處理時間)의 경우에도 최저보유량(最低保有量)[$1.125kg/(30cm)^3$]을 상회(上廻)하였다. 한편 내화처리합판(耐火處理合板)의 건조곡선(乾操曲線)은 모든 처리시간(處理時間)에서 수분처리합판(水分處理合板)의 건조곡선(乾操曲線)이 DAP약제처리합판(藥劑處理合板)의 그것보다 경사가 급했으며 열판온도(熱板温度)가 상승(上昇)할수록 건조(乾操)가 급속(急速)히 진행(進行)되어 $160^{\circ}C$를 적용(適用)했을 때는 2.5~4분(分)에 건조(乾操)가 완료(完了)되었다. 건조속도(乾操速度)에 있어서도 대체(大體)로 열판온도(熱板温度)가 증가(增加)할수록 그 값이 증가(增加)하였으며 DAP처리(處理)의 경우는 $175^{\circ}C$ 적용시(適用時), 그리고 수분처리(水分處理)의 경우는 $160^{\circ}C$부터 10%/min 이상(以上)의 건조속도(乾操速度)를 나타내었다.

• Spatial Information Research
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• 제20권2호
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• pp.155-164
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• 2012

실내공간에서 화재, 붕괴 등의 재난이 증가함에 따라 그 피해를 최소화하기 위한 방법 중 하나로 화재 대피시뮬레이터가 활용되고 있다. 주로 대피시뮬레이터의 활용은 건축물의 설계과정에서 피난에 적합한지를 판단하는 피난안전성 검사에 이용되고 있으며, 실제 재난 상황에서의 활용에는 한계가 있다. 그 이유는 대피시뮬레이션 수행결과를 실제 재난 상황에서 활용하기에 몇 가지의 제약조건이 있기 때문이다. 첫째는 기존 대피시뮬레이터는 가상의 인원정보를 이용한 시뮬레이션을 수행하는데, 실제 재난 상황에서는 실제 인원정보를 이용한 시뮬레이션 결과가 필요한 점이다. 둘째는 대피시뮬레이션 수행시간이 길기 때문에 짧은 시간안에 결과를 산출하기 어려운 시간제약적인 조건이다. 셋째는 재실자의 구조활동 및 대피안내에 최적화된 결과데이터의 산출이 어려운 점이다. 본 연구에서는 이들 제약조건을 해결하기 위해 실제 재난 상황에서 활용가능한 결과데이터를 산출하는 대피시뮬레이션 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템은 사전에 수많은 인원분포에 따른 대피시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 DBMS에 저장할 수 있도록 하는 시뮬레이터를 기본으로 하며, 적외선 센서네트워크를 이용하여 건물 내 실제 재실자 인원분포를 파악하고 이와 유사한 인원분포로 수행된 결과데이터를 질의를 통해 검색하여 사용자에게 제공하도록 한다. 마지막으로 개발된 시스템을 캠퍼스 건물에 적용하고 테스트를 수행하는 과정을 예시하였다.