• 제목/요약/키워드: tension stress

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참조점의 불규칙적 배치를 통한 PIC보의 하중 충실도 향상에 관한 연구 (Load Fidelity Improvement of Piecewise Integrated Composite Beam by Irregular Arrangement of Reference Points)

  • 함석우;조재응;전성식
    • Composites Research
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    • 제32권5호
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    • pp.216-221
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    • 2019
  • Piecewise Integrated Composite (PIC) 보는 하중 유형에 따라 구간을 나누어, 각 구간마다 하중 유형에 강한 복합재료의 적층 순서를 배열한 보이다. 본 연구에서는 보의 거동을 고려하여 PIC 보의 구간을 머신 러닝을 통해 나누어 기존에 제시되었던 PIC 보에 비해 우수한 굽힘 특성을 갖게 하는 것이 목적이다. FE 모델의 240개 요소가 참조점으로 선택되었다. 선행 유한요소해석은 머신 러닝의 학습데이터 생성을 위하여 규칙적으로 분포된 참조점에서 3축 특성 값(Triaxiality)으로 나타냈다. 3축 특성 값은 인장, 압축 그리고 전단의 하중유형을 나타낸다. 머신 러닝 모델은 하이퍼파라미터(Hyperparameter)와 학습데이터로 구성되었으며, 하이퍼파라미터 튜닝을 통해 적절한 하중 충실도를 도출하였지만, 거동이 큰 보의 옆면에서는 적절하지 않은 하중 충실도가 도출되었다. 이를 해결하기 위하여 고르게 배치한 참조점을 보의 거동에 따라 배치하여 학습 데이터를 얻었고, 머신 러닝 모델이 생성되었다. 앞서 생성된 머신 러닝 모델을 통하여 보가 매핑 되었고, PIC 보에 대하여 유한요소 해석을 진행한 결과, 기존에 제시되었던 PIC 보에 비해 최대하중과 흡수 에너지가 커지는 특성이 나타났다.

PSC 내부 텐던의 긴장력 관리를 위한 저전압 EM 센싱 기법 (Low-Voltage EM(Elasto-Magnetic) Sensing Technique for Tensile Force Management of PSC(Prestressed Concrete) Internal Tendon)

  • 박지환;김준경;엄기영;박승희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.87-92
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    • 2019
  • 본 논문에서는 안정적인 전력공급이 어려운 실제 현장에 적용하기 위해서 PSC 내부 텐던의 긴장력 관리를 위한 저전압 EM센싱기법을 검증하였다. 지난 국내외 PSC 구조물 사고 사례를 볼 수 있듯이, 공용간 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 PS텐던의 긴장력 관리가 매우 중요함을 알 수 있었다. 이에 본 논문에서는 EM센서를 통해 탄성-자기이론을 기반한 강자성체의 자기변형과 응력의 관계를 이용하여 전압 크기에 따른 긴장력에 대한 자기이력곡선을 계측하고자 하였다. 이를 위해 이중 원통코일형태의 EM센서를 제작하고 유압식 인장기를 이용한 PS텐던 인장 실험 장비를 구성하였다. 실험은 단계적으로 전압을 감소시켜 긴장력 크기에 따른 자기이력곡선의 변화를 계측하면서 최대/최소 전압값에 대한 계측결과에 따른 투자율의 변화와 긴장력의 관계를 비교 분석하였다. 그 결과, 전압이 감소하여 자기장의 크기가 작아짐에 따라 추정식에 대한 상수는 상이하지만 유사한 형태의 자기이력곡선 투자율의 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서는 저전압 상태에서 EM센싱기법을 이용한 PSC 내부 텐던에 대한 긴장력 관리가 가능할 것으로 판단된다.

해기사의 조직시민행동이 조직몰입을 매개로 이직의도에 미치는 영향 (Effects of Organizational Citizenship Behavior on Turnover Intentions in Marine Officers as Mediated by Organizational Commitment)

  • 이창영
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.787-797
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    • 2020
  • 해기사는 복합적이고 다양한 역할을 수행하는 전문직으로서 해운조직 내에서 중추적 역할을 담당하고 있다. 육상근무와 달리 해상에서는 고립된 공간에서의 생활, 정해진 항해기간동안 지속적인 교대근무와 고강도의 업무 긴장감 및 스트레스, 사회적 고립감 등의 특성으로 인하여 이직의 가능성이 높아진다. 이에 본 연구에서는 해기사의 조직시민행동이 조직몰입을 매개로 이직의도에 미치는 영향을 대기업, 중소기업, 공기업 3그룹으로 나누어 각 그룹 간 차이를 구조방정식으로 확인하고자 하였다. 3그룹 간 분석 결과, 해기사의 조직몰입과 조직시민행동의 하위요인들, 그리고 이직의도의 크기를 확인하였을 때, 충성심과 이직의도가 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이고 있었다. 조직시민행동은 이직의도에 직접적으로 영향을 미치지는 않았지만, 간접효과를 확인하였을 때 충성심을 매개로 이직의도에 영향을 미치고 있었고, 관계지향 시민행동은 충성심을 매개로 하여 이직의도에 부(-)적 영향을 미치고 있었다. 공기업을 제외하고, 대기업과 중소기업에서는 각각 비표준화경로계수가 -0.229±0.117과 -0.319±0.068로 통계적으로 유의하게 영향을 미치고 있었다. 이러한 결과는 대기업과 중소기업 해운회사의 직원들의 이직의도를 낮추기 위해서는 조직시민행동뿐만 아니라 조직몰입을 높이는 방안을 고려해야 한다는 점을 의미한다.

3D 프린팅을 이용한 해수분사용 노즐 시제품 개발의 가능성 연구 (A Feasibility Study of Seawater Injection Nozzle Prototype Development by Using 3D Printing)

  • 윤석태;박종천;조용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • 함정의 해수냉각 시스템은 화생방전에 의한 유해물질의 세척과 선체 외부의 적외선 신호를 저감하기 위해 설치된다. 시스템은 압력펌프, 각종 배관 그리고 해수분사용 노즐로 구성된다. 그리고 해수의 분사 압력과 노즐 종류에 따라 산포 범위가 결정된다. 따라서 해수의 산포 범위를 넓히고 해수냉각 시스템의 효율을 극대화하기 위해서는 적절한 분사 압력의 설정과 노즐의 최적 설계가 필요하다. 금속재료로 만들어지는 해수분사용 노즐은 초기 개발단계에서 금속 틀을 만들고 최적 성능을 만족할 때까지 수정된다. 이는 많은 시간과 비용을 유발하여 노즐개발에 어려움을 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 해수분사용 노즐의 초기 개발단계에서 시제품을 생성하기 위한 3D 프린팅 기술의 적용 가능성을 확인하였다. 이를 위해 3D 프린팅 기술을 이용하여 압출 플라스틱 시험편을 제작하고 인장시험을 통해 시험편의 물리적 특성 값을 측정하였다. 그리고 측정 결과를 유한요소해석 조건에 적용해 해수의 분사 압력에 따른 노즐의 변형과 응력을 계산하였다. 유한요소해석 결과 노즐은 최적 압력에서 탄성 범위 내로 변화하였으며, 구조적으로 안정하다고 판단되어 본 연구의 가능성을 확인하였다.

원예치료 기반 직업재활 프로그램이 정신장애인의 정서 및 뇌파에 미치는 영향 (The Effects of Emotion and EEG of People with Mental Illness by Vocational Rehabilitation Program Based on Horticultural Therapy)

  • 설가애;윤숙영;최병진;장현희
    • 한국화예디자인학연구
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    • 제43호
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    • pp.57-79
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    • 2020
  • 본 연구는 원예치료 기반 직업재활 프로그램이 정신장애인의 정서 및 뇌파에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 연구는 경상북도 G시 보건소의 직업재활반 정신장애인 회원 3명을 대상으로 진행하였다. 연구 결과 대상자 모두 정적 정서는 증가, 부적 정서는 감소되었다. 뇌파 검사 결과 대상자 A는 세타파가 사전 17.27%, 사후 21.39%, 알파파가 사전 39.66%, 사후 49.02%, SMR파가 사전 13.53%, 사후 18.49%, 중간베타파가 사전 39.72%, 사후 41.53%로 증가, 베타파가 사전 27.53%, 사후 17.54%, 고베타파가 사전 46.75%, 사후 39.98%로 감소하였다. 대상자 B는 알파파가 29.70%, 사후 31.82%, 중간베타파가 사전 44.24%, 사후 65.76%로 증가, 고베타파가 사전 29.04%, 사후 9.09%로 감소하였다. 대상자 C는 알파파가 26.30%, 사후 49.42%, SMR파가 사전 19.86%, 사후 20.59%로 증가, 베타파가 사전 29.85%, 사후 16.13%로 감소하였다. 아이디어, 창조적 사고가 발생하는 세타파와 안정 상태, 집중, 학습에 몰두할 때 나타나는 알파파, SMR파, 중간베타파는 증가, 스트레스, 긴장, 불안 시 발생하는 베타파, 고베타파는 감소하였다. 수익금 분석 결과 대상자 A는 101,700원, 대상자 B는 81,000원, 대상자 C는 56,200원의 수익을 얻었다.

수난 구조 활동에서의 급상승이 활성산소 증가에 미치는영향 (Effect of sudden rise in underwater rescue activity on increase in reactive oxygen species)

  • 전재인
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.541-546
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    • 2022
  • 이 연구는 수난 구조 활동에서의 급상승이 활성산소 증가에 미치는 영향을 분석한 것이다. 119구조대원을 상대로 급상승에 따른 활성산소의 변화율을 실험한 연구는 없는 실정으로, 구조대원 인체에 나타나는 증상을 확인하고자 한다. 실험대상자는 5명으로 B, C, E는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 각각 0.41µmol/L, 0.11µmol/L, 0.87µmol/L로 비슷한 수치를 나타내었다. 그런데, 실험대상자 D는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 1.41µmol/L로 유의하게 높게 나타났는데, 수중 시계의 불량에서 오는 불안감 증가와 수중구조 활동 후에 급상승 시 피로도 상승에서 기인한 것으로 보인다. 실험대상자 A는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 0.07 µmol/L로 유의하게 낮게 나타났다. 그 이유는A의 연령이 54세로 실험대상자 중 가장 잠수 경험이 많고, 119구조대원으로서의 풍부한 구조 활동 경험과 능숙한 수중활동이 불량한 시계에서 스트레스를 적게 받은 결과로 보인다. 피로도와 불안감은 4로 둘 다 높은 수치를 나타내었다. 수중활동 시의 심리적 긴장도가 피로도를 높였고, 수중 시야의 혼탁함이 불안감을 올린 것으로 사료된다.

하중유형 분석을 통한 좌굴에 강한 복합재료 사각관 설계에 관한 연구 (Enhancement of Buckling Characteristics for Composite Square Tube by Load Type Analysis)

  • 함석우;지승민;전성식
    • Composites Research
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    • 제36권1호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • PIC 설계 방법은 선행 유한요소해석을 통해 하중 유형을 나누어, 각 구간마다 하중 유형에 강한 복합재료의 적층 각도 순서를 배치하는 방법이다. 기존 연구에서는 효율적으로 구간을 나누기 위하여 PIC 설계 방법에 머신 러닝이 적용되었으며, 학습 데이터는 선행 유한요소해석 결과 값을 통해 전체 요소의 일부인 참조 요소에서의 인장, 압축 그리고 전단과 같은 하중 유형으로 나누어 라벨링 되었다. 하지만 좌굴에 대해 고려되지 않아서 좌굴 발생 시, 적절한 하중 유형으로 나눌 수 없기 때문에 이를 해결하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 좌굴이 고려되기 위한 새로운 하중 유형 분석 방법을 기존의 PIC 설계에 적용하는 기법(PIC-NTL)이 제안되었다. 좌굴의 하중 분석은 각 플라이(Ply)별 응력 3축 특성을 통해 진행되었으며, 요소의 두께 방향으로 동일한 크기의 두 영역으로 나누어진 판단 영역 내에서 결정된 하중 유형을 통해 대표 하중 유형이 지정되었다. 학습 데이터의 특성 값은 참조 요소의 좌표, 라벨(Label)은 각 판단 영역의 대표 하중 유형으로 구성되었으며, 이 데이터를 통해 머신 러닝 모델이 학습되었다. 머신 러닝 모델의 성능에 영향을 미치는 하이퍼파라미터는 베이지안 알고리즘을 통하여 최적 값으로 튜닝되었다. 튜닝 된 머신 러닝 모델의 중 SVM 모델이 가장 높은 예측률과 ROC-AUC로 나타났으며, 해당 모델을 통해 예측된 데이터가 유한요소 모델에 매핑되었다. 기존에 제안된 PIC 설계 방법과 비교하기 위하여 사각관 형태의 모델을 압축시키는 유한요소해석이 진행되었으며, 본 연구에서 제안된 설계 방법이 강도와 에너지 흡수율에서 더 우수함이 검증되었다.

TMA wire로 제작된 3종류의 MVLAW(Multi-Vertical Loop Arch Wire)의 초기응력분포에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC STUDY ON THE INITIAL STRESS DISTRIBUTION OF 3 TYPES TMA MULTI-VERTICAL LOOP ARCH WIRE)

  • 이형철;전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.73-85
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    • 1995
  • 교정치료시 치축의 개선을 위한 많은 연구와 노력이 이루어져 왔다. 본 교실에서는 치축개선을 위해 MEAW를 응용한 Multi-Vertical Loop Arch Wire(MVLAW : 엠빌로)를 수년 전부터 다수치아의 치축을 동시에 개선코자 사용해 왔다. MVLAW는 일종의 근심경사된 치아를 세우는 장치로써 open vertical loop를 3가지 종류로 변형시켜 적용시켜 왔으며 이를 각각 A, B, C형으로 명명하였다. 각 MVLAW는 .017"x.025" TMAwire로 제작되며, A형 MVLAW의 경우 각 open vertical loop의 apex를 10도 정도 벌려주어 활성화시키며(electric welding stop을 각 loop의 근심측에 위치시킨다), B형과 C형 MVLAW의 경우 open vertical loop의 원심측에 10도의 tip back bend를 형성함으로써 활성화시킨다(B형의 경우 electric welding stop이 각 loop의 원심측에 형성되는 반면 C형의 경우 electric welding stop을 형성하지 않는다). 본 연구는 구치부의 치축을 동시에 개선코자할 때 MVLAW를 3가지 종류로 분류한 후 각 MVLAW의 효과를 알아보고자 상하악 1/2악을 광탄성 모형에 재현하여 그 응력분포를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었기에 보고하는 바이다. 1. A형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 하악 제1대구치와 제2대구치 치근의 원심면에서 강한 응력분포를 나타내나 전치부에 발생한 미약한 응력분포는 3급 견인고무의 장착으로 상쇄되었다. 따라서 A형 MVLAW는 초기에 치관의 직립효과가 있는 것으로 보인다. 2. B형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 각 치아의 근심측에 응력분포를 보이며 견인고무를 걸었을 때와 비교시 전치부에 증가된 응력분포를 보였다. 따라서 B형의 경우 초기에 치근의 직립효과가 있는 것으로 보인다. 3. C형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 하악전치부를 제외하고는 응력분포를 나타내지 않았으나 견인고무를 걸었을 경우 주로 견치와 소구치 근심면에서 응력분포를 보였다. 따라서 C형의 경우 견인고무 사용시 초기에 견치와 소구치에서 치근의 직립효과가 있는 것으로 보인다.

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섬유보강이 콘크리트의 역학적 특성과 철근콘크리트의 균열성상에 미치는 영향에 관한 연구 (Studies on the Effect of Fiber Reinforcing upon Mechanical Properties of Concrete and Crack Mode of Reinforoed Concrete)

  • 박승범
    • 한국농공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.4645-4687
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    • 1978
  • This study was attempted to investigate the mechanical properties of concrete and crack control effects of reinforced concrete with steel and glass fiber. The experimental program includes tests on the properties of fresh concrete containing fibers, compressive strength, tensile strength, flexural strength, Young's modulus, Shrinkage and deformation of steel or glass fiber reinforced concrete. Also this study was carried out to investigate the effect of steel or glass fiber to retard the development in reinforced concrete subject to uniaxial tension and thus facilitate the use of steels of higher strength. The major conclusions that can be drawn from the studies are as follows: 1. The effect of the fibers in various mixes on fresh concrete confirmed that fibers do have a significant effect on the properties of fresh concrete, bringing much more stable and exhibiting a signiflcant reduction in surface bleeding, and that the cohesion is greatly improved and the internal resistance increases with fiber concentration. But the addition of an excess contents and length of fibers brings about the reduction of workability. 2. With the addition of steel fibers(1.5% Vol.) to concrete, the compressive strength as compared with plain concrete showed a very slight increase, but excess addition, over 1.5% Vol. of steel and glass fiber reduced its strength. 3. Splitting tensile strength of fiber reinforced concrete showed a significant increase tendency, as compared with plain concrete. In case of containing steel fiber (2.5%, 30mm), it showed that the maximum increase rate of 1.48 times as much rate, and in case of containing glass fiber (2.5%, 30mm), the increase rate of strength was 1.25 times as much rate. 4. Flexural strength of fiber reinforced concrete showed a significant tendency, as compared with plain concrete. Containing steel fiber (2.5%, 30mm) showed the maximum increase rate of 1.64 times as much rate and containing glass fiber (2.5%, 30mm) showed the increase rate of strength of 1.32 times as much rate, and in general, the 30mm length brougth the best results. 5. The strength ratio ($\sigma$b/$\sigma$c and $\sigma$t/$\sigma$c) increased, when steel fiber's average spacing was up to 3.05mm, but decreased when beyond 3.05mm, and it was confirmed that tensile or flexural strengths of steel fiber reinforced concrete are apparently governed by fiber's average spacing. 6. The compressive strain of fiber reinforced concrete showed a significant increasing tendency as the fiber was added, but Young's modulus. with the addition of steel and glass fibers, showed a slight decrease tendency. And according to the increase of flexural strength, a considerable increase was seen in toughness. 7. With the addition of fiber's the shrinkage of concrete was significantly decreased, in both case of adding steel fibers 12.5%, 30mm, and showed a significant decrease ratio, in average 30.4% and 36.7%, as compared with plain concrete. 8. With the increase of fiber volume fraction and length, the gained stress in reinforcing bar in concrete specimens increased in all crack widths, but at different rates, with the decrease of fiber diameter, the stress showed a considerable increasing tendency. And the duoform steel fibers showed the greatest improvement, as compared with the other types tested. 9. The influence of fiber dimensions in order of significanse on the machanical properties of concrete and the crack control of reinforced concrete was explained as follows: content, length, aspect ratio and dimeter.

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혼화재료를 고려한 압축 및 인장상태에서 콜드조인트 콘크리트의 투수성 평가 (Permeability Evaluation in Cold Joint Concrete with Mineral Admixture under Compressive and Tensile Loading)

  • 최세진;김성준;문진만;권성준
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.576-587
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    • 2015
  • 본 연구에서는 하중조건과 혼화재료의 영향을 고려하여 콜드조인트를 가진 콘크리트의 투수성을 정량적으로 실험적으로 평가하였다. 물-결합재비 0.6과 40%의 고로슬래그 미분말 치환률을 가지는 콘크리트 시편에 콜드조인트 콘크리트를 유도하였으며, 압축영역에서는 최대응력의 0%, 30%, 60%, 인장영역에서는 최대응력의 60%로 하중수준을 고려하여 투수성을 평가하였다. OPC 콘크리트 투수계수는 Control에서 $2.41{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었는데, 압축하중 30% 조건에서 $2.07{\times}10^{-11}m/s$로 감소하였으나 60% 조건에서는 $2.36{\times}10^{-11}m/s$로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트의 투수계수는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $1.65{\times}10^{-11}m/s$, $1.96{\times}10^{-11}m/s$로 같은 경향을 나타내었다. 인장영역에서는 OPC 배합의 투수계수는 Control에서 $2.37{\times}10^{-11}m/s$ 였으나 60% 조건에서 $2.67{\times}10^{-11}m/s$ 로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트에서는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $2.24{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었다. 압축응력 조건에서 투수성은 하중의 증가에 따라 초기에 감소하다가 증가하였으며, 인장응력 재하시에서는 빠른 증가를 나타내었다. 이는 콘크리트내의 공극구조가 하중의 증가에 따라 압밀되고 이후 미세균열발생으로 인해 투수성이 증가하게 된다. 일반 콘크리트에 비해 고로슬래그 미분말, 하중조건, 콜드조인트는 투수성을 크게 변동시키므로 이를 고려한 투수성 평가가 필요한 것으로 확인되었다.