• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.263-271
• /
• 2005

고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2010

본 논문은 $20^{\circ}$ 각도의 굽힘과 50 ${\mu}m$ 인장조건에서 PGA (Pin Grid Array) 패키지의 lead pin에 발생하는 von Mises 응력과 전 변형률 에너지 밀도를 lead pin 소재의 열처리 온도 조건에 따라 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 해석결과에 따르면 lead pin의 코너부와 리드핀의 헤드부와 솔더의 경계면이 국부적으로 응력이 집중되는 가장 취약한 위치이며 lead pin의 열처리 온도가 높을수록 발생하는 최대 응력과 변형률 에너지 밀도가 낮아져서 신뢰성이 우수한 것으로 판단된다. 또한 lead pin의 코너부에 라운드가공을 하면 헤드부와 솔더의 경계면에서 발생하는 von Mises 응력과 전변형률 에너지 밀도가 감소하였다. 이와 같은 해석결과는 전 변형률 에너지 밀도가 증가할수록 솔더의 피로수명이 감소하는 연구결과에 미루어볼 때 열처리를 통해 리드핀의 기계적특성을 변경하면 PGA 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 의미한다. 따라서, 리드핀의 형상최적화와 열처리를 통한 최적화된 소재특성을 통해 PGA 패키지의 신뢰성 향상이 요구된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.67-76
• /
• 2011

기존의 철근 콘크리트 구조물에서 나타나는, 극한 환경하에서의 철근의 부식 문제 때문에 GFRP 보강근으로 철근을 대체하고 있다. 최근 들어 GFRP를 보강근으로 사용한 보의 성능에 대한 해석적, 실험적 연구가 지속적으로 행해지고 있지만 아직 철근 콘크리트 보의 연구에 대한 수에 비하여 이에 대한 연구 결과는 매우 적어 신뢰성을 얻기 힘든 상황이다. 이에 본 연구에서는 겹침이음된 GFRP 보강근을 보에 적용하여 모멘트-처짐 관계에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 변수는 GFRP의 보강비와 피복 두께에 대한 것으로 총 6개의 GFRP 보강 콘크리트 보의 실험체가 제작되었다. 모든 실험체는 4000mm의 스팬을 가지고 있으며 12.7mm의 지름을 가지는 GFRP 보강근을 사용하였다. 보강근이 겹침이음된 부분에 일정한 모멘트가 작용하게 하기 위해 2점 가력 방식을 사용하였다. 실험 결과 보강근비의 증가에 따라 극한 하중의 크기가 증가하였다. 파괴 모드는 보강근비에 따라 매우 민감하게 변화하였으며 피복 두께는 인장측의 콘크리트의 탈락에 의해 최대 강도와 처짐량을 결정하는 요인이 되는 것으로 나타났다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제10권2호
• /
• pp.129-140
• /
• 2018

A residual stress generated in the steel structure is broadly categorized into initial residual stress during manufacturing steel material, welding residual stress caused by welding, and heat treatment residual stress by heat treatment. Initial residual stresses induced during the manufacturing process is combined with welding residual stress or heat treatment residual stress, and remained as a final residual stress. Because such final residual stress affects the safety and strength of the structure, it is of utmost importance to measure or predict the magnitude of residual stress, and to apply this point on the design of the structure. In this study, the initial residual stress of steel structures having thicknesses of 25 mm and 70 mm during manufacturing was measured in order to investigate initial residual stress (hereinafter, referred to as initial stress). In addition, thermal elastic plastic FEM analysis was performed with this initial condition, and the effect of initial stress on the welding residual stress was investigated. Further, the reliability of the FE analysis result, considering the initial stress and welding residual stress for the steel structures having two thicknesses, was validated by comparing it with the measured results. In the vicinity of the weld joint, the initial stress is released and finally controlled by the weld residual stress. On the other hand, the farther away from the weld joint, the greater the influence of the initial stress. The range in which the initial stress affects the weld residual stress was not changed by the initial stress. However, in the region where the initial stress occurs in the compressive stress, the magnitude of the weld residual compressive stress varies with the compression or tension of the initial stress. The effect of initial stress on the maximum compression residual stress was far larger when initial stress was considered in case of a thickness of 25 mm with a value of 180 MPa, while in case of thickness at 70 mm, it was 200 MPa. The increase in compressive residual stress is almost the same as the initial stress. However, if initial stress was tensile, there was no significant change in the maximum compression residual stress.

• Design & Manufacturing
• /
• 제15권2호
• /
• pp.23-29
• /
• 2021

The specific strength of magnesium alloy is four times that of iron and 1.5 times that of aluminum. For this reason, its use is increasing in the transportation industry which is promoting weight reduction. At room temperature, magnesium alloy has low formability due to Hexagonal closed packed (HCP) structure with relatively little slip plane. However, as the molding temperature increases, the formability of the magnesium alloy is greatly improved due to the activation of other additional slip systems, and the flow stress and elongation vary greatly depending on the temperature. In addition, magnesium alloys exhibit asymmetrical behavior, which is different from tensile and compression behavior. In this study, a jig was developed that can measure the plane deformation behavior on the surface of a material in tensile and compression tests of magnesium alloys in warm temperature. A jig was designed to prevent buckling occurring in the compression test by applying a certain pressure to apply it to the tensile and compression tests. And the tensile and compressive behavior of magnesium at each temperature was investigated with the developed jig and DIC equipment. In each experiment, the strain rate condition was set to a quasi-static strain rate of 0.01/s. The transformation temperature is room temperature, 100℃. 150℃, 200℃, 250℃. As a result of the experiment, the flow stress tended to decrease as the temperature increased. The maximum stress decreased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. Particularly, work softening occurred above 150 degrees, which is the recrystallization temperature of the magnesium alloy. The elongation also tended to increase as the deformation temperature increased and increased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. In the compression experiment, it was confirmed that the maximum stress decreased as the temperature increased.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.226-234
• /
• 2021

이 연구의 목적은 천장구조재의 내진성능향상을 위해 개발된 제진장치(seismic damping·isolation unit, 이하 SDI 유닛)의 압축 및 인장하중상태의 하중-변위 관계를 평가하고 축하중 설계를 위한 기초자료를 구축하는데에 있다. 주요변수는 스프링의 유무, 방진고무의 적층수와 스프링과 방진고무의 결합을 위해 설치된 볼트의 프리스트레스력의 크기 그리고 재하방법이다. 실험결과 볼트의 프리스트레스력의 크기가 클수록, 반복하중 보다는 단조하중에서, 그리고 스프링이 있는 SDI 유닛은 하중-변위관계에서 탄성한계점까지의 강성증가 뿐만 아니라 최대 하중 이후의 연성거동에 유리하였다. 결과적으로 에너지 소산능력은 스프링이 있으면서, 3층의 방진고무 및 볼트 항복강도의 10%의 프리스트레스력을 갖는 SDI 유닛에서 가장 높았다. 개발된 SDI 유닛의 인장내력에 대해 JIS B 2704-1(2018) 및 KDS 31 00(2019)의 기준은 단조상태에서는 안전측에서 평가된 반면, 반복하중상태에서 약 10% 높게 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.11-25
• /
• 2023

본 연구에서는 시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이공법에 대한 설계법과 해석법에 대하여 연구하였다. 경사 자립식 흙막이 벽체의 경우 경사에 따른 주동토압계수의 감소와 자중효과로 주동측압이 감소하고 수동토압계수의 증가와 자중모멘트의 증가로 인해 전체적인 안정성이 증가하였다. 흙막이 벽체는 경사에 따라 굴착측으로의 전도파괴에서 활동파괴로의 형태 변화가 발생되었고, 최적의 경사는 10°인 것으로 평가되었다. 수치해석에서의 전체 안정성은 강도감소법과 비교하여 한계평형해석이 보수적인 결과를 도출하므로 설계 시 본 방법으로 검토해야 하는 것으로 나타났다. 매개변수 연구 결과, 지지력파괴와 압축파괴에 대한 안정성은 상재하중이 작은 경우(약 20kPa 이하) 경사 10°이상에서는 크게 증가하지 않았다. 배면 지반의 점착력이 있는 경우 수치해석과 유사한 결과는 점착력을 고려한 경우로 나타났다. 활동, 전도, 전단, 인장에 대한 안정성은 벽체의 두께에 비례하여 증가하지만, 일정 경사각(약 10°) 이상에서는 벽체의 두께와 상관없이 지지력과 압축응력의 안정성에 큰 변화가 없는 것으로 평가되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.21-27
• /
• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 심성연구
• /
• 제30권1호
• /
• pp.1-30
• /
• 2015

2013년 대만 타이페이에서 열린 국제학술대회(주제 : 융, 아시아, 그리고 횡 문화성)에서 'The Red Book : East and West' 제하로 발표한 논문으로 C.G. 융의 '붉은 책'의 <논평> 가운데 나타난 노자도덕경의 사상과 유사한 부분을 들어서 노자도덕경의 해당되는 대목과 비교 고찰하였다. 또한 극동아시아(한.일) 문화의 나-너, 권위자 관계와 체험양식의 특징과 서구적 체험방식의 차이가 붉은 책에 기술된 융의 환상속의 자아의 태도(예 : 필레몬에 대한)에 어떻게 반영되었는지를 제시했다. 도덕경과의 비교에서는 '멸시받는 신' , '소박함' , '언어도단', '작은 것', '조롱', '선과 악', '비움', '미명(微明)'의 주제별로 살펴보았는데 상당한 사상적인 공통점을 발견하였다. 다만 '비움'(emptiness, das Leere만은 충일(fullness, das Volle)의 대자 격으로 사용하고 비움 본연의 노자적 의미와는 다르게 쓰고 있음을 발견했다. 「붉은 책」 <논평>에서의 융과 노자의 유사성이 바로 융이 노자도덕경의 영향을 받은 때문이라고 속단할 수는 없고 오히려 고대그리스 철학, 중세 자연철학자들의 사상에 깊은 통찰을 가진 융 자신의 무의식에서 올라온 관념의 표현이라고 생각해 본다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.33-62
• /
• 1972

리기다소나무는 미국(美國)으로부터 우리나라에 도입(導入)하여 온지 60여년(餘年)의 세월이 흐르는 동안 오늘날에는 중요(重要)한 조림수종(造林樹種)으로 발전(發展)하였고 이미 국내(國內)에서는 상당량(相當量)의 목재생산(木材生産)이 이루지고 있기 때문에 합리적(合理的)인 목재이용(木材利用)을 위(爲)해서는 그 기본적(基本的)인 성질연구(性質硏究)가 필연적(必然的)으로 요청(要請)되고 있다. 따라서 본연구(本硏究)에서는 리기다소나무의 목재해부학적(木材解剖學的), 물리학적(物理學的), 기계학적성질(機械學的性質)을 구명(究明)키로 한 것이다. 본연구(本硏究)에서 사용(使用)한 공시목(供試木)은 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 부속수원연습림내(附屬水原演習林內)에 위치(位置)하고 있는 46~52년생(年生)의 리기다소나무임분(林分)에서 정상적(正常的)으로 생장(生長)한 15개림목(個林木)을 선정(選定)하였는데 5개림목(個林木)은 해부학적(解剖學的) 연구(硏究)를 위(爲)해서 1967년(年) 2월(月)에 대채(代採)하였다. 이들 시험목(試驗木)은 간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木)의 성질연구(性質硏究)를 위(爲)해서 수목(樹木)의 모든 재부분(材部分)을 채취(採取)하였다. 이 연구(硏究)의 해부학적성질(解剖學的性質)에 있어서는 연륜(年輪), 수지구(樹脂溝), 방사조직(放射組織), 가도관(假導管), 방사가도관(放射假導管), 방사유세포(放射柔細胞) 및 막공등(膜孔等)의 육안적(肉眼的) 현미경적특징(顯微鏡的特徵)이 재부분(材部分)(간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木))별(別)로 관찰(觀察)하고 측정(測定)하였다. 물리적(物理的) 그리고 기계적성질(機械的性質)에 있어서는 생재함수율(生材含水率), 목재비중(木材比重), 수축율(收縮率), 섬유평행방향(纖維平行方向)의 압축강도(壓縮强度), 섬유평행(纖維平行) 및 직각방향(直角方向)의 인장강도(引張强度), 경단(徑斷) 및 촉단방향(觸斷方向)의 전단강도(剪斷强度), 곡강도(曲强度), 할렬강도(割裂强度) 및 경도(硬度)에 관해서 연구(硏究)하였는데 본연구(本硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 목재(木材)의 육안적성질(肉眼的性質)에 있어서 재부분간(材部分間)에 비교(比較)할수 있는 특성(特性)은 연륜(年輪)의 판명도(判明度), 연륜폭(年輪幅), 춘추재간(春秋材間)의 이행(移行), 재색등(材色等)이 가장 중요(重要)한 것이었다. 또 현미경적성질(顯微鏡的性質)에 있어서는 목재구성요소(木材構成要素)의 크기가 재부분간(材部分間)을 비교(比較)할수 있는 특징(特徵)이 되는데 가도관(假導管)의 장(長), 폭(幅), 막후(膜厚), 수지구(樹脂溝), 방사조직등(放射組織等)이 중요(重要)한 것이었다. 2. 재부분간(材部分間)에 비교(比較)된 현미경적특성(顯微鏡的特性)은 간재(幹材)와 초두목간(梢頭木間)에 비슷한 결과(結果)를 나타내었으나 근재(根材)는 촉단면상(觸斷面上)에서 다른 재부(材部)와 비교(比較)하여 일층(一層) 큰 방사조직(放射組織)이 관찰측정되었는데 단열방사조직최대(單列放射組織最大)의 것은 높이 27세포고(細胞高)($550{\mu}$)에 폭(幅)은 $35{\mu}$이었다. 그리고 방추상방사조직(紡錘狀放射組織)은 1~수개(數個)의 수평수지구(水平樹脂溝)를 내포(內包)하는 연합방사조직(連合放射組織)을 형성(形成)한다. 한편 지재(枝材)에 있어서 조직(組織)의 특징(特徵)은 간재(幹材)와 같았으나 구성요소(構成要素)의 측정치(測定値)가 다른 재부(材部)에 비(比)하여 일층(一層) 작었다. 3. 재부분간(材部分間)에 측정(測定)된 가도관(假導管)의 크기는 간재(幹材)에서 길이가 가장 길었고 지재(枝材)에서 가장 짧았다. 재부분가도관장간유의차(材部分假導管長間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 근재간(根材間)에만 차이(差異)가 없었고 기타재부분간(基他材部分間)에는 모두 차이(差異)가 있었다. 가도관폭(假導管幅)은 근재부분(根材部分)이 가장 넓었고 지재부분(枝材部分)이 가장 좁았으나 재부분간(材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 막후(膜厚)는 근재(根材)가 가장 두꺼웠고 지재(枝材)가 가장 좁았는데 재부분간(材部分間)에는 근재(根材)와 초두목간(梢頭木間), 근재(根材)와 지재간(枝材間) 또 간재(幹材)와 지재간(枝材間)에는 차이(差異)가 있었으나 기타재부분간(基他材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 4. 입목(立木)의 생재함수율(生材含水率)은 초두목(梢頭木)이 가장 높았고 간재(幹材)의 심재부분(心材部分)이 가장 낮았다. 재부분별(材部分別) 함수량간유의차(含水量間有意差)를 검정(檢定)한바 초두목(梢頭木)과 기타재부분간(基他材部分間), 심재(心材)와 기타재부분간(基他材部分間)에 차이(差異)가 있었으나 근재(根材)와 지재간(枝材間) 그리고 근재(根材)와 변재간(邊材間)에는 차이(差異)가 없었다. 5. 목재(木材)의 비중(比重)은 간재(幹材)가 가장 높았고 다음은 근재(根材), 지재(枝材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮았다. 재부분비중간유의차(材部分比重間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 다른 재부분(材部分) 사이에는 뚜렷하게 차이(差異)가 있으며 근재(根材)와 지재(枝材)사이에는 차이(差異)가 없었고 초두목(梢頭木)은 제일작은 치(値)로서 유의차(有意差)가 인정(認定)된다. 6. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 섬유평행방향압축강도(纖維平行方向壓縮强度)를 비교(比較)하면 가장 높은 강도(强度)는 간재(幹材)에서 나타났고 다음은 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 7. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 곡강도(曲强度)를 비교(比較)하면 지재(枝材)에서 뚜렷하게 높은 강도(强度)를 나타내었으며 다음은 간재(幹材), 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 특(特)히 지재(枝材)는 간재(幹材)보다 낮은 비중(比重)을 갖이고 있었는데도 불구(不拘)하고 높은 곡강도(曲强度)를 나타내었다.