• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.10-21
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• 2015

합성구조의 안전성의 보장을 위해 대부분의 설계기준은 경험적 사실을 기반으로 강재의 설계기준항복강도의 상한선을 제시하고 있다. 그러나 세장비가 큰 콘크리트충전강관기둥과 같이 탄성 좌굴하중에 영향을 받는 부재의 경우 설계강도를 크게 낮게 평가함에 따라 비경제적 설계가 수행될 경우가 발생한다. 따라서 세장한 기둥의 경제적 설계를 위해 현행 설계기준에서 제시하고 있는 강재의 설계기준항복강도 이상의 항복강도를 보유한 강재가 사용될 경우 설계기준의 안전성에 대한 평가를 수행하였다. 다양한 경우에서의 높은 설계기준항복강도의 적용성 평가를 위하여 유한요소해석을 사용한 변수분석을 계획하였으며, 680MPa 급의 항복강도를 보유한 강재가 적용된 세장한 직사각형 콘크리트 충전 강관기둥의 실험을 수행하여 유한요소해석 모델의 적합성 평가와 고강도 강재의 적용성 평가를 수행하였다. 변수분석에 적용된 변수는 강재의 항복강도, 콘크리트의 설계기준압축강도, 강재의 두께와 세장비로 구성되었다. 각 변수들은 KBC 2009에 의한 강도와 비교되었다. 54개의 모델에 대한 변수분석 결과와 기 수행 연구결과들을 통해 세장한 직사각형 콘크리트 충전 강관기둥은 KBC에서 제안하고 있는 강재항복강도의 제한을 초과할 경우에도 안전하게 설계될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1593-1603
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• 2008

지오텍스타일 튜브의 봉합거동에 대한 이론연구와 실험을 수행하여 효율적인 봉합구조와 합리적인 설계 강도의 결정을 위한 방안을 고찰하였다. 수행 실험은 지오텍스타일 튜브 제품을 형성하기 위해 사용되는 봉합사에 대한 해수조건을 고려하여 내구성 평가와 봉합강도를 개선시키기 위해 다양한 봉합형태에 따른 봉합강도를 평가하여 고찰하였다. 지오텍스타일 튜브의 장기설계강도의 결정에서 지오텍스타일 자체의 강도 감소인자 뿐 아니라 봉합부에서의 여러 감소인자들을 고려하여야 하며 정확히 평가할 수 있는 시험규격의 정립이 요구된다. 봉합사의 강도가 유사한 경우 봉합형태가 봉합강도에 주요한 영향을 미치며, 봉합사의 봉합 후 긴장상태도 실험 중에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 기계저널
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• 제29권2호
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• pp.118-124
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• 1989

피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.195-199
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• 2004

수공구조물의 설계시 확률강우강도와 홍수유출량의 정확한 산정은 경제성 및 안전성과 관련되어 필수인 과정이다. 현재 확률강우강도의 산정은 한국건설기술연구원에서 제시한 확률강우량도를 사용하고 있으나, 설계자의 주관에 따른 오차 발생의 소지가 있고 수치모의시 수작업에 따른 불리함과 지속기간에 따른 강우강도의 일관성 결여 등 공학적으로 불리하다. 본고에서는 시간적(재현기간별) 공간적으로 형식의 통일과 표준화를 기하고 공학적 사용의 편리를 위하여 단순한 형태의 일반형 확률강우강도식을 개발하여 암거설계의 편리를 도모다. 또한 기존 암거설계법을 재검토하여 미흡한 부분을 보완하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.759-767
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• 1998

프리캐스트 콘크리트 바닥판을 갖는 교량은 각각의 프리캐스트 바닥판에 전단연결재를 위한 흠을 두어서 강주형과 합성시키는 시스템을 갖는다. 전단연결재를 위한 홈을 무수축모르터로 채울 경우의 전단연결재 설계에 필요한 전단연결부의 강도와 강성의 산정식에 대한 해석적 검토를 수행한다. 허용응력 설계법을 프리캐스트 콘크리트 교량 바닥판에 적용할 경우에 대해 전단연결재의 배치방법을 단순교에 대해 신설과 보수의 경우로 나누어 교량 시스템에 적합하도록 제시하고 지점부 프리캐스트 바닥판의 상세를 제안한다. 강도설계 및 피로설계에 의한 설계방법을 적용할 경우에 대해서 부분합성 이론을 이용한 변수연구를 통해서 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량에 적합한 전단연결재의 배치방법을 제안한다. 실험 및 해석적 연구결과로부터 무수축모르터의 강도 영향을 제시하고 실제 적용시 적절한 강도기준을 제시한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.729-732
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• 2010

본 논문에서는 이산 변수 최적화에 적합한 유전 알고리듬을 이용하여 복합재 적층 패치의 최적강도설계를 수행하였다. 기저판(substrate)와 접착제(adhesive), 그리고 복합재 적층 패치로 이루어진 구조물에서 패치의 강도를 효율적으로 구하기 위해서 응력 함수 기반의 해석적 방법을 도입하였다. 면외 방향의 응력 함수를 가정하여 가상 공액일의 법칙(complementary virtual work principle)에 적용하였으며, 복합재 패치의 자유 경계조건으로부터 면내 방향의 응력함수를 결정하였다. 응력 함수를 통하여 구한 층간 응력 값은 자유 경계 효과를 잘 나타내었고, 이를 이용하여 패치의 강도 해석을 수행하였다. 강도 해석 시, 복합재 패치의 파괴 기준은 면내 응력들에 대해서는 최대 응력 척도를 사용하였으며, 층간 응력들에 대해서는 quadratic delamination 척도를 사용하였다. 유전 알고리듬을 이용한 최적강도설계 과정에서는 임의의 염색체가 주어진 적층 구속 조건을 만족할 수 있게 수정(repairing)하는 과정을 도입하였다. 또한 다수의 전역해(global optima)를 효과적으로 찾기 위해서 multiple elitism 기법을 도입하였다. 응력 함수 기반의 강도 해석방법과 유전 알고리듬과의 연계를 통한 복합재 적층 패치의 강도최적설계 기법은 패치 구조물의 해석 및 설계에 있어서 효율적인 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.185-193
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• 2011

이 연구에서는 FRP 전단보강 및 무보강 콘크리트 보의 전단강도를 정확하게 평가하기 위하여 통합전단설계방법을 개발하였다. 이를 위하여, FRP의 전단강도 기여분과 콘크리트의 전단강도 기여분을 각각 정의하였다. 기존의 FRP 전단강도 평가모델과 실험 결과를 비교 분석한 결과, Triantafillou의 FRP 전단강도 평가모델이 FRP의 유효변형률과 전단강도의 추정이 우수하므로 Triantafillou의 모델을 이용하여 FRP의 전단강도 기여분을 정의하였다. 콘크리트 전단강도 기여분은 선행 연구에서 제안된 변형도 기반 전단강도모델을 이용하여 정의하였다. 콘크리트 단면의 압축대에 작용하는 압축응력과 전단응력의 상관관계를 고려하기 위하여 콘크리트 재료파괴기준을 이용하여 콘크리트 전단강도 기여분을 산정하였다. 제안한 설계방법은 기존 실험 연구 결과와 비교하여 유효성을 검증하였다. 비교 결과 제안한 설계방법은 다양한 설계변수 범위에서 FRP 전단보강 및 무보강 콘크리트 보의 전단강도를 정확하게 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.51-57
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• 2003

현행 강구조 설계기준은 일반 구조용 강재의 이론과 실험에 의한 결과에 근거를 한다. 그러나 오스테나이트계 스테인리스 강재는 일반 구조용 강재와 달리 연속항복 현상이 일어난다. 설계기준강도를 결정짓는 옾셋강도는 현행 설계기준의 판폭두께비 제한값에 영향을 미친다. 단주압축 실험결과 0.2% 옾셋강도를 설계기준강도로 하면 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법에서 정하고 있는 판폭두께비의 규정을 모두 만족하였다. 또한 일반 구조용 강재와 달리 판폭두께비를 만족시키지 못하는 경우에도 최대내력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생하지만 급격한 내력저하는 일어나지 않았다.

• 전산구조공학
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• 제10권2호
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• pp.27-33
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• 1997

현재 일본의 합성구조물의 설계에 관한 기준서는 토목학회 '강구조물의 극한강도와 설계'와 철도종합기술연구소의 '철도구조물등설계표준.동해설(강.합성구조물)'이 있다. 그리고, 토목학회.강구조위원회.강구조 극한강도 연구 소위원회에서 합성구조물의 극한강도 분과회를 조직해서, 한계상태설계법의 포멧에 따라 합성구조물의 설계지침서를 금년 여름경에 출판 할 예정이다. 본인도 합성구조물의 극한강도 분과회의 위원으로 약 3년간동안 많은 공부와 연구를 행할 수 있는 기회를 받았다. 합성구조물의 설계지침서는 합성바닥판, 합성거더와 합성기둥으로 나누어져있으며, 이번에 소개한 부분은 그중 일부분인 합성바닥판의 강판과 철근콘크리트를 적당한 전단연결재로 결합한 합성바닥판의 설계부분이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.412-413
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• 2008

가공배전선로는 야외에 시설되어 하계의 태풍 및 동계의 설해와 같은 자연재해에 상시 노출됨에 따라 지지물 절손 피해가 발생할 우려가 높다. 따라서 직선으로 시설되는 전주가 절손되지 않도록 설계지역의 기상조건을 감안하여 전주강도가 충분한지 여부를 검토하여야 한다. 그러나 현업에 종사하는 설계원들이 어떠한 방법으로 전주강도를 검토하는지에 대한 이해가 부족한 실정이다. 따라서 본 고에서는 전주강도 계산과 관련하여 연구된 이론을 설명하였고, 그 이론을 바탕으로 장경간개소와 표준경간에 설치되는 전주에 대한 설계방안을 연구한 결과를 사례를 통해서 설명하였다. 본 고에서 제시한 방법에 따라 설계를 시행한다면 직선으로 시공되는 전주들의 강도가 태풍 및 설해에 대비하여 충분히 확보됨에 따라 재해 시에도 이로 인한 전주 절손 피해가 예방될 수 있을 것으로 기대되며, 또한 전기고장 예방을 통한 고품질 전력확보에도 기여할 것으로 기대된다.