• 한국재료학회지
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• 제30권6호
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• pp.292-300
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• 2020

In this study, the effect of tempering on the stretch-flangeability is investigated in 980 MPa grade dual-phase steel consisting of ferrite and martensite phases. During tempering at 300 ℃, the strength of ferrite increases due to the pinning of dislocations by carbon atoms released from martensite, while martensite is softened as a consequence of a reduction in its carbon super-saturation. This strength variation results in a considerable increase in yield strength of the steel, without loss of tensile strength. The hole expansion test shows that steel tempered for 20 min (T20 steel) exhibits a higher hole expansion ratio than that of steel without tempering (T0 steel). In T0 steel, severe plastic localization in ferrite causes easy pore formation at the ferrite-martensite interface and subsequent brittle crack propagation through the highly deformed ferrite area during hole expansion testing; this propagation is mainly attributed to the large difference in hardness between ferrite and martensite. When the difference in hardness is not so large (T20 steel), on the other hand, tempered martensite can be considerably deformed together with ferrite, thereby delaying pore formation and hindering crack propagation by crack blunting. Eventually, these different deformation and fracture behaviors contribute to the superior stretch-flangeability of T20 steel.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1277-1285
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• 2015

H-pile과 목재 토류판을 사용하는 흙막이 공법은 오랜 기간 굴착공사에서 사용되어 온 공법이지만 H-pile 사이의 간격이 일정치 않아 규격화된 목재를 절단하거나 덧대기 공정이 추가되는 문제점이 있다. 또한, 시방규정상 3회 재사용을 위한 목재 회수시 안전사고의 위험이 따르게 되며 이러한 이유로 목재를 회수치 않고 지중에 매몰하여 여러 차례 방송매체의 지적을 받은 바 있다. 이 연구에서는 이상의 문제점을 보완하기 위하여 기존의 목재 토류판을 대신하여 강재 요소를 적용하는 방안을 제시하였다. 강재 흙막이 구조체는 자유 확폭과 개별 흙막이 구조체를 연결하는 커넥터를 통해 시공 편의성 및 재활용을 위한 회수가 가능한 것이 특징이다. 또한, 해체 시 커넥터를 통한 구조체간의 연결성으로 지중인력투입없이 해체가 가능하다. 이러한 흙막이 구조체의 강도특성을 분석하기 위해 UTM장비를 사용하여 휨 강성시험, 반복 사용의 능력을 확인하기위한 피로 강도시험, 그리고, 흙막이 구조체의 회수 시 연결부 구조체의 성능을 확인하기위한 인장 강도시험을 수행하였다. 또한, 장점으로 부각된 내용이 현장에서 실제 가능한지 여부를 확인하기 위한 현장시험과 다양한 지반조건에 따른 수치해석을 통해 현장 적용성을 평가하였다. 연구결과, 구조적 특성뿐만 아니라 설치 및 해체시의 시공 편의성이 매우 탁월한 것으로 나타났으며 향후 구조체의 재사용과 함께 시공 경제성 증진에도 크게 기여할 것으로 판단된다. 특히, 다단굴착시 굴착배면에 흙막이 구조체가 밀착되어 설치가 가능한 점은 기존 공법에서 지적되어 온 배면지반의 뒷채움 불량이 발생할 여지가 없어 시공 및 시공 후 시설물의 안전성 증진에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.118-124
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• 2018

한국은 1960년대부터 경제개발의 일환으로 사회기반시설, 공업단지 등이 활발히 건설되었으며 이로 인해 현재까지 산업화가 급격히 이루어졌다. 하지만 산업화에 따라 발생하는 산업부산물 또는 폐기물의 발생량이 점차 증가하고 있다. 일부 산업부산물은 재활용되고 있지만 대부분의 폐기물은 매립되는 실정이다. 이에 따라 산업폐기물 처리를 위한 다양한 방안이 검토되고 있으나 경제성과 환경성을 고려한 기술은 구축되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 제지산업과 화력발전산업에서 발생하는 제지애시, 플라이애시를 활성화하여 적용한 활성분체와 세라믹섬유를 동시 혼입한 콘크리트의 재료성능을 검토하고자 한다. 애시를 분쇄과정에서 활성화시켜 수화도를 높여 물성을 향상시켰으며 동시에 콘크리트의 균열 저감을 위해 세라믹섬유를 동시 혼입하였다. 활성분체 및 세라믹섬유의 재료성능을 검증하기 위하여 KS 규격에 의거하여 원주형 콘크리트 공시체를 제작하였으며 슬럼프 및 재령 28일 압축강도를 측정하였다. 활성분체 플라이애시 20%, 제지애시 10% 혼입 콘크리트에서 활성분체 무혼입 콘크리트 압축강도의 90% 이상으로 나타난 것으로 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.93-98
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• 2011

염분분위기에서의 부식은 사용후핵연료의 중간저장 기간동안 304 스테인레스 강재 건식저장용기의 주 열화기구들 중 하나다. 본 연구에서는 감소정도가 서로 다른 냉연 304 스테인레스 강 시편들에 0.5wt.%의 염화나트륨 연무를 분사시키면서 느린 변형속도시험(SSRT)과 중성염 분사시험(NSS)을 $85^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$ 에서 수행하였다. $85^{\circ}C$에서 2000 시간 동안 시험한 NSS시편의 무게 변화는 $200^{\circ}C$에서 시험한 시편의 무게 변화와 크게 달랐다. NSS 시편의 $85^{\circ}C$에서 무게 감량은 미미하였지만, 냉연 감소율이 증가함에 따라서 무게 변화는 점진적으로 감소하였다. $85^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$에서 그리고 염분분사 환경에서 가볍게 냉연 가공된 시편의 SSRT 시험으로부터 얻은 항복강도와 극한 인장응력의 값은 공기 중의 값보다 약간 낮았다. 그러나 염분 분위기에서 부식으로 인한 20% 감소 냉연시편의 강도는 더 이상 변화하지 않았다. 예비결과는 냉연 304 스테인레스 강의 질과 성능이 건식저장용기의 제작을 위한 조건에 맞는다는 것을 증명하였다. 그러나 냉연 스테인레스 강의 장기적인 성능을 더 잘 이해하기 위해서는 염분분위기에서 이 재질의 부식거동에 관한 더 많은 연구가 필요하다.

• 대한금속재료학회지
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• 제56권11호
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• pp.787-795
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• 2018

The effects of tempering condition on the microstructure and mechanical properties of 30MnB5 hot stamping steel were investigated in this study. Before the tempering, hot-stamped 30MnB5 steel was composed of only ${\alpha}^{\prime}$-martensite microstructure without precipitates. After the tempering at $180^{\circ}C$ for 120 min, nano-sized ${\varepsilon}$-carbides were precipitated in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite laths. After tempering at $250^{\circ}C$ for 60 min, cementite was precipitated along the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath boundaries. The cementite was also observed in the specimens tempered at $350^{\circ}C$ for 30 min and $450^{\circ}C$ for 6 min, respectively. The globular ${\alpha}$-ferrite appeared at $350^{\circ}C-30min$ tempering, and the volume fraction of ${\alpha}$-ferrite increased when the tempering temperature was increased. The yield strength increased after tempering, and it reached a peak with the tempering condition of $180^{\circ}C-120min$, due to the nano-sized precipitates in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath. After the tempering, the steel's ultimate tensile strength (UTS) was decreased due to the reduction in dislocation density and C segregation to lath boundaries. The highest elongation was observed at the $180^{\circ}C-120min$ tempering condition, due to the reduction of residual stress, and the lack of precipitates along the lath boundaries. The $180^{\circ}C-120min$ tempering condition was considered to have outstanding crash performance, according to toughness and anti-intrusion calculation results. In drop tower crash tests, the 30MnB5 door impact beam tempered at $180^{\circ}C$ for 120 min showed better crash performance compared to a 22MnB5 door impact beam.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2024

The increase of reclaimed asphalt pavement (RAP) content in recycled asphalt concrete (RAC) is accompanied by the degradation of low-temperature cracking resistance, which has become an obstacle to the development of RAC. This paper aims to reveal the meso-scale mechanisms of the low-temperature fracture behavior of RAC and provide a theoretical basis for the economical recycling of RAP. For this purpose, micromechanical heterogeneous peridynamic model of RAC was established and validated by comparing three-point bending (TPB) test results against corresponding numerical simulation results of RAC with 50% RAP content. Furthermore, the models with different aggregate shapes (i.e., average aggregates circularity (${\bar{C_r}}=1.00$, 0.75, and 0.50) and RAP content (i.e., 0%, 15%, 30%, 50%, 75%, and 100%) were constructed to investigate the effect of aggregate shape and RAP content on the low-temperature cracking resistance. The results show that peridynamic models can accurately simulate the low-temperature fracture behavior of RAC, with only 2.9% and 13.9% differences from the TPB test in flexural strength and failure strain, respectively. On the meso-scale, the damage in the RAC is mainly controlled by horizontal tensile stress and the stress concentration appears in the interface transition zone (ITZ). Aggregate shape has a significant effect on the low-temperature fracture resistance, i.e., higher aggregate circularity leads to better low-temperature performance. The large number of microcracks generated during the damage evolution process for the peridynamic model with circular aggregates contributes to slowing down the fracture, whereas the severe stress concentration at the corners leads to the fracture of the aggregates with low circularity under lower stress levels. The effect of RAP content below 30% or above 50% is not significant, but a substantial reduction (16.9% in flexural strength and 16.4% in failure strain) is observed between the RAP content of 30% and 50%. This reduction is mainly attributed to the fact that the damage in the ITZ region transfers significantly to the aggregates, especially the RAP aggregates, when the RAP content ranges from 30% to 50%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4277-4283
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• 2012

고장력볼트 마찰이음에서 접촉면의 표면상태에 따라 다양한 값을 갖는 미끄러짐계수는 볼트의 축력과 미끄러짐하중에 의해 결정되어진다. 또한 접촉면적은 미끄러짐하중에 영향을 미치게 되므로 볼트구멍에 따라 변하는 접촉면적은 미끄러짐계수와 상관관계를 갖게 된다. 본 연구에서는 부재의 종류, 볼트의 직경 및 볼트구멍의 크기에 따른 미끄러짐계수와 미끄러짐하중의 변화를 파악하기 위하여 32개의 시험편을 제작하여 휨시험 및 인장시험을 실시하였다. 과대볼트구멍으로 제작된 시험편의 미끄러짐하중은 표준볼트구멍으로 제작된 미끄러짐하중의 80%이상의 강도를 발휘하였으며 설계 미끄러짐강도를 상회하였다. 또한 과대볼트구멍으로 제작된 시험편과 표준볼트구멍으로 제작된 시험편의 순단면적비와 미끄러짐비간에는 상당한 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 시험결과가 각 시험체에 따라 다소의 차이를 보이는 것은 미끄러짐계수의 중요한 파라메타인 고장력볼트의 도입축력이 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 볼트구멍 크기의 증가는 미끄러짐 계수 뿐 아니라 볼트 축력의 감소를 야기시키므로 설계강도의 감소를 초래하는 것은 자명한 사실이지만 외국의 경우와 같이 구조적 안정을 위협하지 않는 범위 내에서 볼트구멍에 대한 규정에 유연성을 갖는 것도 시공성과 효율성에 긍정적인 요소가 될 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제20권1호
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• pp.23-31
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• 2007

Jute fiber Green Composite의 기계적 향상을 위한 계면특성을 향상시키기 위하여 커플링제를 도입하여 첨가량에 따른 특성변화를 실험적으로 규명하였다. Maleic anhydride grafted popolypropylene(MAPP)는 자연섬유와의 계면특성의 향상에서 물리화학적 역할을 하는 것으로 판단된다. MAPP에 의한 용융상태에서의 낮아진 수지의 점도는 흐름성이 향상되어 섬유의 계면과의 접촉 면적을 확대시킨다. 약 80mm의 jute 장섬유 mat에 maleated coupler가 혼합된 PP 복합재의 물성 향상과 열가소성수지의 물리적 변화와의 관계를 고찰하였다. 이 물리적 현상을 유동지수(MI: Melting flow index) 및 점도, contact angle, 복합재료 두께, 계면전단강도, morphology 분석 등의 인자들을 이용하여 기계적 물성 향상에 기여하는 정도를 확인하였다. 특히 유동지수(MI)와 점도, MAPP의 혼합량은, 전당강도(IFSS), 인장 및 굴곡 강도와 인장탄성률의 향상과 매우 관계가 있음을 실험 결과를 통하여 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제19권6호
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• pp.711-716
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• 2017

This paper presents a method using artificial neural networks (ANNs) to predict the residual moment capacity of thermally insulated reinforced concrete (RC) beams exposed to fire. The use of heat resistant insulation material protects concrete beams against the harmful effects of fire. If it is desired to calculate the residual moment capacity of the beams in this state, the determination of the moment capacity of thermally insulated beams exposed to fire involves several consecutive calculations, which is significantly easier when ANNs are used. Beam width, beam effective depth, fire duration, concrete compressive and steel tensile strength, steel area, thermal conductivity of insulation material can influence behavior of RC beams exposed to high temperatures. In this study, a finite difference method was used to calculate the temperature distribution in a cross section of the beam, and temperature distribution, reduction mechanical properties of concrete and reinforcing steel and moment capacity were calculated using existing relations in literature. Data was generated for 336 beams with different beam width ($b_w$), beam account height (h), fire duration (t), mechanical properties of concrete ($f_{cd}$) and reinforcing steel ($f_{yd}$), steel area ($A_s$), insulation material thermal conductivity (kinsulation). Five input parameters ($b_w$, h, $f_{cd}$, $f_{yd}$, $A_s$ and $k_{insulation}$) were used in the ANN to estimate the moment capacity ($M_r$). The trained model allowed the investigation of the effects on the moment capacity of the insulation material and the results indicated that the use of insulation materials with the smallest value of the thermal conductivities used in calculations is effective in protecting the RC beam against fire.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권5호
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• pp.313-323
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• 2016

본 연구에서는 SM490TMC(120mm) 강재를 대상으로 7종의 각종 시험을 실시하여 소재특성을 KS 및 강구조설계기준과 비교하였으며, 강도의 두께에 대한 균질성을 검토하였다. 각종 시험결과, SM490TMC(120mm) 강재는 KS를 만족하는 것으로 나타났다. 특히 인장시험결과, 1/4지점 및 전두께에 대한 기계적 성질은 KS 및 강구조설계기준을 만족하며, 2/4지점 및 두께방향에 대한 기계적 성질은 1/4지점의 85%이상으로 나타났다. 따라서 SM490TMC(120mm) 강재는 강도의 균질성 기준을 만족하며, 120mm의 경우에도 강구조설계기준에서와 같이 항복강도를 점감하지 않아도 되는 것으로 판단된다.