• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권7호
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• pp.884-894
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• 2015

Background: Fibers in concrete resist the growth of cracks and enhance the postcracking behavior of structures. The addition of fibers into a conventional reinforced concrete can improve the structural and functional performance of safety-related concrete structures in nuclear power plants. Methods: The influence of fibers on the ultimate internal pressure capacity of a prestressed concrete containment vessel (PCCV) was investigated through a comparison of the ultimate pressure capacities between conventional and fiber-reinforced PCCVs. Steel and polyamide fibers were used. The tension behaviors of conventional concrete and fiber-reinforced concrete specimens were investigated through uniaxial tension tests and their tension-stiffening models were obtained. Results: For a PCCV reinforced with 1% volume hooked-end steel fiber, the ultimate pressure capacity increased by approximately 12% in comparison with that for a conventional PCCV. For a PCCV reinforced with 1.5% volume polyamide fiber, an increase of approximately 3% was estimated for the ultimate pressure capacity. Conclusion: The ultimate pressure capacity can be greatly improved by introducing steel and polyamide fibers in a conventional reinforced concrete. Steel fibers are more effective at enhancing the containment performance of a PCCV than polyamide fibers. The fiber reinforcementwas shown to bemore effective at a high pressure loading and a lowprestress level.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.147-154
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• 2001

The prestressed concrete containment is one of the most important structures in nuclear power plants, which is required to prevent release of radioactive or hazardous effluents to the environment even in the case of a severe accident. Numerical analyses are carried out by using the ABAQUS finite element program to assess the ultimate pressure capacity of the Y prestressed concrete containment with light water reactor at design criteria condition and aging condition considering varied properties of time-dependant materials respectively. From the results, it is verified that the structural capacity of the Y prestressed concrete containment building under the present, aging condition is still robust. In addition, the parameter studies for the reduction of the ultimate pressure capacity of containment building according to the degradation levels of the main structural materials are carried out. The results show that when the degradations of each materials are considered as individual and combined forms, the influence is large in the order of tendon, rebar and concrete degradation, and tendon-rebar, tendon-concrete and rebar-concrete degradation respectively.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권2호
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• pp.19-28
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• 1995

소형 압력 토조(small pressure chamber)를 이용하여 포화된 사질토에 타입된 폐단 강관 말뚝의 인발거동 특성을 연구하였다. 소형 압력 토조 시험에서는 인발 하중이 인발변위와 함께 증가하다가 급작스러운 미끄러짐 변위가 발생되는 현상이 2-3회 반복되다가 완전 인발파괴에 이르게 되는데, 이때 첫번째 미끄러짐 변위가 발생하는 하중의 크기를 극한 인발 지지력으로 정의할 수 있다. 또한, 소형 압력 토조 시험에서는 미세한 시험 조건에 의해서도 극한 인발 지지력의 크기가 50% 이상의 오차를 나타낼 수도 있으므로 모형 지반을 형성할 때마다 인발 재하 시험에 의하여 극한 인발 지지력을 결정하여 사용하는 것이 좋을 것으로 판단되며, 이때 1차 인발 시험에 의해 교란된 지반의 상태는 모형 말뚝의 크기에 적합한 타격에너지를 가해주어 회복시킬 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.449-455
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• 2011

최근 가압중수형 원전 격납건물의 내압능력 및 비선형 거동에 관한 실증실험과 해석코드에 대한 검증을 위하여 인도의 BARC 주관으로 가압중수형 격납건물 1/4 축소모델을 건설하였고, 내압성능평가를 위한 국제공동연구가 수행되었다. 이 논문은 가압중수형 1/4 축소모델 격납건물에 대한 내압성능과 비선형 거동을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행하였고 그 결과를 도출하였다. 대상 격납건물은 기초매트와 원통형 벽체 및 돔으로 구성되어 있고, 수평 텐던의 정착을 위하여 4개의 부벽(buttress)을 가지고 있다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 이용하였고 콘크리트, 철근 및 텐던에 대한 유한요소 모델을 작성하여 극한내압해석을 수행하였다. 유한요소해석결과 콘크리트의 초기 균열은 $1.6P_d$(design pressure)에서 발생하였고, 철근의 항복은 $3.36P_d$ 그리고 극한내압능력은 $4.0P_d$ 수준으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.805-810
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• 2000

The purpose of this study is to predict long-term structural safety on the Yonggwang Unit 3 prestressed concrete containment building. The aging-related degradations of its main structural materials are investigated and the effects of the property variation of time-dependent materials on the structural behavior of containment building are also assessed through the analysis on the ultimate pressure capacity. The nonlinear finite element analyses for both the design criteria condition a the present aging condition are conducted to assess the present structural capacity of the containment building As a result, it is verified that the structural capacity of the Yonggwang Unit 3 containment building under the present aging condition is judged to be still rugged. n addition, the sensitivity of the ultimate pressrue capacity of containment building according to th degradation levels of the structural materials are assessed. Finally, it is showed that the sensitivity levels are in the order of the tendon, rebar and concrete in case of individual material degradations, and the tendon-rebar, tendon-concrete and rebar-concrete in case of coupled material degradations.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.343-351
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• 2011

원자로 격납건물은 원자력발전소에서 발생가능한 모든 비상사태에 대한 최후의 방벽 역할을 하고 있다. 따라서 사고발생시 원자로 격납건물의 극한능력을 판단하는 것은 매우 중요하다. 대표적인 고려사항 가운데 하나인 LOCA사고 발생시 CANDU형 원자로 격납건물의 극한능력을 파악하기 위해서는 구조적 안전성 평가를 위한 구조해석이 필요하다. CANDU형 원자로 격납건물은 돔과 원통형벽체로 구성된 프리스트레스 콘크리트 쉘 구조물로서 부착식 텐돈을 사용하고 있다. 본 논문에서는 극한내압능력의 평가를 위하여 3차원 구조해석시스템을 사용한 프리스트레스 콘크리트 격납건물의 비선형해석을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.115-124
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• 2004

조립토 다짐말뚝(granular compaction pile)공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 자갈, 쇄석 및 모래 등의 조립질 재료를 사용하여 연약한 지반에 말뚝을 조성하는 공법으로, 기초지반의 지지력 증가, 침하량 감소 및 압밀배수 촉진 등에 의한 지반개량 효과 뿐만 아니라, 사질토 지반에 적용시 지진에 의한 액상화 방지효과도 큰 공법으로 알려져 있으나 국내에서는 아직까지 널리 사용되지 않고 있다. 일반적으로 조립토 다짐말뚝은 Piled-raft system으로 시공되므로, 이 때 조립토 다짐말뚝의 극한지지력에 대한 평가는 팽창파괴 중심부의 깊이에 따라 달라지게 된다. 또한 조립토 다짐말뚝과 주변지반과의 하중분담에 대한 영향 및 지반내에서 조립토 다짐말뚝에 작용하는 구속응력의 변화를 적절하게 고려하여 조립토 다짐말뚝의 극한지지력이 결정되어야 한다. 본 연구에서는, 김 등(1998)에 의하여 연구되었면 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가에 대한 해석기법을 토대로, 단일 말뚝에 대하여 상재하중의 크기, 재하면적의 크기 및 파괴깊이에 따른 수평구속응력의 변화를 고려하여 극한지지력을산정하기 위한 기법을 부시네스크 식을 이용하여 제안하였다. 또한 제안된 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가 기법의 타당성을 실내모형 실험 및 수치해석 프로그램인 PFC-2D 프로그램을 이용한 수치해석 결과와의 비교, 분석을 통해 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.299-306
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• 2001

Crushed Stone Pile(CSP) is one of the ground improvement methods available to loose sand and clayey ground by forming compacted CSP in the weak soil layer. The effects of this method are enhancement of ground bearing capacity, reduction of settlement and prevention of lateral ground movement in cohesive layer, reduction of liquefaction potential in sandy ground. This study performs model tests in 1.0m${\times}$1.0m${\times}$1.0m and 1.5m${\times}$1.5m${\times}$l.2m model tank to observe bearing capacity of CSP treated ground. The area replacement ratio of CSP composite ground varies 20%, 30% and 40% with square grid pattern. After the composite ground was consolidated under pressure of 0.5kg/$\textrm{cm}^2$ and 1.0kg/$\textrm{cm}^2$, load tests were carried out. The results show that ultimate bearing capacity increases with area replacement ratio and the preconsolidation pressure of ground.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.51-62
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• 2004

조립토 다짐말뚝(granular compaction pile)공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 자갈, 쇄석 및 모래 등의 조립질 재료를 사용하여 연약한 지반에 말뚝을 조성하는 공법으로, 기초지반의 지지력 증가, 침하량 감소 및 압밀배수 촉진 등에 의한 지반개량 효과뿐 아니라, 사질토 지반에 적용시 지진에 의한 액상화 방지효과도 큰 공법으로 알려져 있으나 국내에서는 아직까지 널리 사용되지 않고 있다. 일반적으로 조립토 다짐말뚝은 Piled-raft system으로 시공되므로, 이 때 조립토 다짐말뚝의 극한지지력에 대한 평가는 팽창파괴 중심부의 깊이에 따라 달라지게 된다. 또한 조립토 다짐말뚝과 주변지반과의 하중분담에 대한 영향 및 지반내에서 조립토 다짐말뚝에 작용하는 구속응력의 변화를 적절하게 고려하여 조립토 다짐말뚝의 극한지지력이 결정되어야 한다. 본 연구에서는, 김 등(1998)에 의하여 연구되었던 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가에 대한 해석기법을 토대로, 단일 말뚝에 대하여 상재하중의 크기, 재하면적의 크기 및 파괴깊이에 따른 수평구속응력의 변화를 고려하여 극한지지력을 산정하기 위한 기법을 제안하였다. 또한 제안된 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가기법의 타당성을 실내모형실험을 통하여 검증하였으며, 실험결과를 토대로 하여 군말뚝의 지지력 증가효과 및 압밀계수의 변화에 대하여 비교, 분석을 실시하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.143-162
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• 1998

본 연구에서는, 조립토 단말뚝에 대한 지배적인 파괴형태를 구분짓는 한계깊이 즉, 팽창파괴 중 심부까지의 깊이에 대한 정량적 예측기법을 우선 제시하고, 또한 강성매트기초 하부에 정방형 군형태로 설치되는 조립토 말뚝에 대해, 1) 상부재하하중에 대한 기초지반의 하중분담 봉과를 고려하고, 원추형상의 모델링 및 원지반의 치환율 등을 근거로 각 말뚝의 팽창파괴 중심부까지의 깊이를 결정하기 위한 기법, 2) 인접 말뚝에 의한 훤지반와 치환효과가 고려된 합성탄성계수 개념을 토대로 조립토 말뚝에 의해 보강된 지반의 극한공동압을 평가하는 기법 등이 아울러 제시되었고, 최종 수행되었다.