• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.219-229
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• 2015

각형 CFT 기둥에 대한 실험 연구를 수행하였다. 본 연구는 세장 단면의 고강도 강관을 적용한 CFT 기둥의 압축성능 평가하는 것이 주요 목적이다. 실험 변수는 강관의 판폭두께비, 콘크리트 강도, 강관 항복강도, 그리고 스티프너의 사용여부이다. 총 5개의 기둥 실험체에 대하여 중심압축 실험을 수행하였다. 고강도 강관을 적용한 실험체는 탄성국부좌굴이 발생하였지만, 높은 항복강도로 인하여 상당한 후좌굴강도를 발휘하였다. 또한, 실험결과는 현행 설계기준에 의한 예상강도를 대체로 만족하였다. 세장 단면의 고강도 강관에 스티프너를 보강할 경우 강도와 변형능력 면에서 우수한 구조성능을 발휘하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.15-22
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• 2011

본 논문에서는 아치 형상을 갖는 강재 거더에 콘크리트가 충진되고 외부에 긴장력을 도입하여 구조적 효율성을 높인 CFTA 거더(Concrete-Filled and Tied Steel Tubular Arch Girder)의 아치효과와 구조적 성능을 검증하기 위해 정적하중재하실험을 수행하였고, 실험결과의 타당성을 검증하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. CFTA 거더는 강재, 콘크리트, PS강재 등을 이용하여 각 재료의 역학적 장점을 최대한 발휘하도록 형상화하였다. 본 연구에서는 프레임해석프로그램으로 지간장 12m인 축소모형을 설계하였으며, 해석결과에 근거하여 정적재하실험이 수행되었다. 정적재하실험 결과, CFTA 거더의 구조적 성능과 안전성이 검증되었으며, 아치 효과에 의해 타 구조형식과는 다른 처짐 형상이 나타났다. 또한 ABAQUS 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통해 차량 충돌 안정성과 정적재하실험결과의 타당성을 입증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2A호
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• pp.113-120
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• 2010

콘크리트 충전강관을 이용한 교량은 새로운 형식의 교량 형태이다. 강관을 이용한 교량을 적용하는데 있어서 가장 중요한 것은 이음부의 설계이다. 이 논문에서는 축하중을 받는 충전강관 N형 이음부에서 현재는 충전강관으로 브레이스는 강관으로 구성된 이음부의 특성을 범용 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 충전강관 이음부의 핫스폿 응력을 결정하는 기하학적 인자 중, 용접 각장길이, 현재의 직경, 브레이스의 두께에 따른 핫스폿 응력의 차이점을 비교하였다. 또한 충전강관 N형 이음부에서 사재의 각도와 수직재와 사재사이의 거리를 변수로 하여 유한요소해석을 수행하였으며, 현재에 충전된 콘크리트의 강도의 변화에 따른 이음부의 핫스폿 응력 특성을 살펴보았다.

• Advances in nano research
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• 제8권4호
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• pp.323-333
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• 2020

In recent years, there has been an upsurge for the usage of buckling restrained braces (BRB) rather than ordinary braces, as they have evidently performed better. If the overall brace buckling is ignored, BRBs are proven to have higher energy absorption capacity and flexibility. This article aims to deliberate an economically efficient yet adequate type of all-steel BRB, comprised of the main components as in traditional ones, such as : (1) a steel core that holds all axial forces and (2) a steel restrainer tube that hinders buckling to occurr in the core; there is a more practical detailing in the BRB system due to the elimination of a filling mortar. An investigation has been conducted for the proposed rectangular-tube core BRB and it is hysteric behavioral results have been compared to previous researches conducted on a structure containing a similar plate core profile that has the same cross-sectional area in its core. A loss of strength is known to occur in the BRB when the limiting condition of local buckling is not satisfied, thus causing instability. This typically occurs when the thickness of the restrainer tube's wall is smaller than the cross-sectional area of the core plate or its width. In this study, a parametric investigation for BRBs with different formations has been performed to verify the effect of the design parameters such as different core section profiles, restraining member width to thickness ratio and relative cross-sectional area of the core to restrainer, on buckling load evaluation. The proposed BRB investigation results have also been presented and compared to past BRB researches with a plate profile as the core section, and the advantages and disadvantages of this configuration have been discussed, and it is concluded that BRBs with tubular core section exhibit a better seismic performance than the ones with a plate core profile.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제7권3호
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• pp.63-68
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• 2021

국내의 전기히터 제조업체에서는 기존 제품의 효율을 향상시키는 기술 개발에 집중하고 있다. 선박 연료용 전기히터는 그 크기가 크고 소형화/고효율화에 대한 난이도가 높아 아직까지 기술개발을 시도하는 기업은 많지 않은 실정이다. 기존의 전기히터는 선박 엔진 연료의 유동경로가 단조롭기 때문에 가열매체의 열교환 튜브와의 접촉시간이 매우 짧아 가열 효율이 낮은 구조이며, 관형으로 제작되어 있기 때문에 가열효율과 무관하게 부피가 매우 크게 제작되므로 가열장치의 설치공간을 확보해야 한다. 이로인해 해외 선진사에서 적용하고 있는 관형 전기히터 장치는 내부의 특정부분이 손상되었을때 관형 가열기를 모두 분해하여야 하고, 열교환 튜브가 손상된 경우에는 열교환 튜브를 모두 분해해야 하므로 유지와 보수에 어려움이 있다. 본 연구에서는 250kW 용량급 판형 전기히터 가열기를 통해 시간당 10ton의 선박 엔진 연료를 가열할 수 있고, 최대온도를 150℃까지 설정할 수 있는 판형 전기히터에 대한 기초연구를 수행하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.165-170
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• 2008

본 논문에서는 새로이 제안된 접합부를 가진 단층 래티스 돔의 비탄성 거동을 실험적으로 분석하였다. 구조적인 성능과 시공성을 모두 만족시키기 위해서 제안된 새로운 접합부를 적용하여 강관으로 구성된 스팬 7m의 축소 실험모델을 제작하였으며, 하중 전이장치를 이용하여 각 절점에 균일한 하중이 가력되는 정적 재하실험을 수행하였다. 최대 가력하중은 설계하중의 약 1.6배였으며, 일부 부재에서 압축 항복점을 넘어 비탄성 좌굴이 발생하였다. 좌굴 발생 이후에는 가력장치가 허용할 수 있는 변위까지 실험을 수행하였으며, 실험을 통해서 구해진 래티스 돔의 거동을 구조설계의 관점에서 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권4호
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• pp.805-827
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• 2016

A new type of precast CFST column to RC beam braced frame is proposed in this paper. A series of shake table tests were conducted to excite a one-third scale six-story model for investigating the global seismic performance of this type of structure against earthquake actions. Particular emphasis was given to its dynamic property, global seismic responses and failure path. Correspondingly, a numerical model built on the basis of fiber-beam-element model, multi-layer shell model and element-deactivation method was developed to simulate the seismic performance of the prototype structure. Numerical results were compared with the measured values from shake table tests to verify the validity and reliability of the numerical model. The results demonstrated that the proposed novel precast CFST column to RC beam braced frame performs excellently under strong earthquake excitations; the "strong CFST column-weak RC beam" and "strong connection-weak member" anti-seismic design principles can be easily achieved; the maximum deflections of precast CFSTC-RCB braced frame satisfied the deflection limitations proposed in national code; the numerical model can properly simulate the dynamic property and responses of the precast CFSTC-RCB braced frame that are highly concerned in engineering practice.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권2호
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• pp.102-107
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• 2016

We demonstrate the electrochromic properties of $TiO_2$ nanotubes prepared by an anodization process and investigate the effects of heat treatment and viologen incorporation on them. The morphology and crystal structure of anodized $TiO_2$ nanotubes are investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. As-formed $TiO_2$ nanotubes have straight tubular layers with an amorphous structure. As the annealing temperature increases, the anodized $TiO_2$ nanotubes are converted to the anatase and rutile phases with some cracks on the tube surface and irregular morphology. Electrochemical results reveal that amorphous $TiO_2$ nanotubes annealed at $150^{\circ}C$ have the largest oxidation/reduction current, which leads to the best electrochromic performance during the coloring/bleaching process. Viologen-anchored $TiO_2$ nanotubes show superior electrochromic properties compared to pristine $TiO_2$ nanotubes, which indicates that the incorporation of a viologen can be an effective way to enhance the electrochromic properties of $TiO_2$ nanotubes.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권2호
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• pp.185-197
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• 2019

Considering the increasing use of tubular profiles in civil construction, this paper highlights the study on the behavior of welded connections between square hollow section column and I-beam, with emphasis on the assessment of the joint stiffness. Firstly, a theoretical analysis of the welded joints has been done focusing on prescriptions of the technical literature for the types of geometries mentioned. Then, a numerical analysis of the proposed joints were performed by the finite element method (FEM) with the software ANSYS 16.0. In this study, two models were evaluated for different parameters, such as the thickness of the cross section of the column and the sizes of cross section of the beams. The first model describes a connection in which one beam is connected to the column in a unique bending plane, while the second model describes a connection of two beams to the column in two bending planes. From the numerical results, the bending moment-rotation ($M-{\varphi}$) curve was plotted in order to determine the resistant bending moment and classify each connection according to its rotational capacity. Furthermore, an equation was established with the aim of estimating the rotational stiffness of welded I beam-to-RHS column connections, which can be used during the structure design. The results show that most of the connections are semi-rigid, highlighting the importance of considering the stiffness of the connections in the structure design.

• Ocean Systems Engineering
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• 제5권4호
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• pp.301-318
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• 2015

The present investigations introduce the shell-finite element discretization for the dynamics of slender marine pipelines. A long catenary pipeline, corresponding to a particular Steel Catenary Riser (SCR), is investigated under long-standing cyclic loading. The long structure is divided into smaller tubular parts which are discretized with 8-node planar shell elements. The transient analysis of each part is carried out by the implicit time integration scheme, within a Finite Elements (FE) solver. The time varying external loads and boundary conditions on each part are the results of a prior solution of an integrated line-dynamics model. The celebrated FE approximation can produce a more detailed stress distribution along the structural surface than the simplistic "line-dynamics" approach.