• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.287-294
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• 2008

이 연구에서는 교량 상부구조물의 보수 보강에 많이 사용되는 7연 강연선의 공용중 긴장력 관리를 위한 새로운 방법은 제안하였다. 제안된 스마트 강연선은 기존 강연선의 중앙 킹와이어를 강제튜브로 대체하고, 강제튜브의 내부에 FBG 광섬유센서를 설치하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있도록 하였다. 내장된 센서를 통하여 이 스마트 강연선의 변형률을 쉽게 측정할 수 있으므로, 공용중 강연선의 긴장력을 모니터링할 수 있다. 본 연구에서 제안된 장력 모니터링 방법의 효용성을 증명하기 위하여 FBG센서 2개가 내장된 길이 7.0m인 스마트 강연선을 제작하고, 이를 길이 6.4m, 높이 0.6m인 RC T형 모형거더에 외장형 텐던으로 적용하였다. 그리고 이 시험거더에 대한 재하-제하시험을 실시하고 로드셀에서 계측된 긴장력과 스마트 강연선을 이용하여 예측한 긴장력을 비교하였다. 비교 결과, 제안된 스마트 강연선은 긴장력이 작용된 강연선의 장력을 정확하게 모니터링 하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.727-735
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• 2012

최근 국내 기술로 기존의 PS 강연선보다 인장강도가 크게 증가한 2400 MPa급 고강도 강연선이 세계 최초로 개발되었다. KS D 7002는 2011년 고강도 강연선을 반영하는 개정을 통하여 고강도 강연선의 실용화를 뒷받침하였다. 그러나 고강도 강연선의 역학적 특성과 구조물 적용시 실제 성능에 대한 논의와 검증이 아직 미비한 실정이고 고강도 강연선의 적용을 위한 설계기준의 개정 여부 역시 자세한 검토가 이루어지지 않았다. 고강도 강연선의 실용화를 위해서는 이러한 성능 검증과 설계기준 검토가 우선 수행될 필요가 있다. 이 연구에서는 휨성능 검증 실험에 앞서 단면해석을 통해 휨거동을 예측하였으며 해석 결과를 바탕으로 국내외 설계기준을 비교 검토하였다. 또한 고강도 강연선의 적용에 따른 현 설계기준의 개정 필요성을 논의하였다. 휨거동 측면에서 집중적으로 논의된 부분은 강연선의 응력 추정이었으며 이와 관련하여 강연선의 항복점 정의방법, 고강도 강연선의 장기 손실, 부재 파괴시 강연선 응력 추정식, 부재 연성파괴를 보장하기 위한 인장지배변형률 한계를 논의하였다. 논의 결과 일부 개정 필요성이 제기되었으며 이에 대한 추가의 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.101-108
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• 2008

본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이($10d_b{\sim}60d_b$), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 ($60d_b$) 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.145-146
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• 2009

이 논문은 2200MPa급 PS강연선의 적용성에 관한 연구로 현재 국내외에서 1860MPa 강연선용으로 사용되고 있는 정착구에 대한 실험을 통해 그 적용성을 검토해보았다. 이 연구는 강연선을 고강도화 함으로써 하나의 텐던이 작용하는 하중은 동일하게 하되 텐던 내 강연선의 개수를 줄여 콘크리트 거더 복부의 두께 감소 또는 시공성 개선을 목표로 하고 있다. 따라서 이 연구에서는 정착시스템에 있어서 쐐기와 앵커헤드 위주로 검토가 이루어졌다. PS 강연선의 적용성 검증은 유럽 ETAG 기준에서 제시되어 있는 정적실험 및 피로실험을 통해 이루어졌으며, 실험 결과 기존 1860MPa 강연선에 사용되고 있는 정착구가 약간의 개선 또는 개선 없이도 2200MPa급 강연선에 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.37-38
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• 2009

이 논문은 한국형 PS정착구의 하중전달 성능에 관한 실험적 연구로 기존에 사용하고 있는 1860MPa 강연선과 포스코, 고려제강등을 통해 새로 개발되는 2200MPa급 강연선에 대하여 이루어졌다. 하중전달성능은 ETAG 기준에 따라 이루어졌으며 실험결과 1860MPa 강연선이 적용되는 구조물의 경우 모든 시험체가 실험기준을 만족하고 있음을 확인하였다. 한편, 2200MPa급 강연선이 적용될 경우 일부 정착구의 경우 허용기준을 만족하였지만 대부분은 적합하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 2200MPa급 이상의 강연선에 대해서는 전용 정착구의 개발이 요구된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.38-46
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• 2016

본 연구에서는 PSC 그라우트의 블리딩 예측을 위한 블리딩 시험에 사용되는 실린더의 직경과 강연선의 개수가 시멘트 페이스트(물-시멘트 비 0.42)의 블리딩에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 실험변수로 실린더의 직경과 강연선의 개수를 달리하였다. 실린더의 직경은 쉬스관의 직경 범위를 고려하여 25, 50, 75, 100, 150mm이며, 모든 직경변수에 대하여 강연선 유 무에 따른 블리딩 실험을 수행하였다. 또한 직경 50mm 실린더에 대해서는 강연선을 증가(0, 1, 2, 3(EA))시켜가며 실험을 수행하였다. 강연선이 없는 경우 블리딩률은 2% 이하로 매우 작게 발생하며 측정오차 범위 내에서 모든 실험체가 비슷한 수준으로 발생하였다. 강연선이 있는 경우 블리딩률이 최대 10%까지 발생하였으며, 실린더의 직경이 증가할수록 점차 감소하는 것으로 나타났다. 특히 실린더 직경 50-100mm 구간에서 블리딩률이 급격히 변화하였다. 또한 강연선의 개수가 증가함에 따라 블리딩률이 점차 증가하였으나, 측정오차를 고려할 때 무시할 수 있는 수준으로 나타났다. 따라서 블리딩 실험을 수행함에 있어 1가닥의 강연선을 배치하고 실제 쉬스관의 직경을 고려하여 직경 50-100mm 범위에서 실린더를 선택하는 것이 가장 합리적인 방법이라고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.999-1010
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• 2016

최근 국내에서는 고강도 강연선이 실구조물에 적용되는 사례가 늘어나고 있다. 이 연구에서는 LNG 저장탱크에 통상적으로 적용되는 1,860 MPa급 강연선을 2,400 MPa급 고강도 강연선으로 대체할 때 쉬스 배치 간격 증가에 따른 구조적인 영향을 고찰해 보았다. 먼저, LNG 탱크의 원통형 벽체를 모사하는 유한요소모델에 원환텐던 및 수직텐던의 프리스트레싱 효과를 등가하중으로 가하되 프리스트레싱 효과의 총합은 일정한 상태에서 텐던의 간격 및 긴장력을 조절한 결과, 고강도 강연선을 적용해도 설계 시 요구되는 소정의 응력 분포를 구현할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, LNG 탱크 벽체 일부분을 모사하는 실대형 실험체를 제작하고 15.2 mm 직경 고강도 강연선이 31개 삽입된 쉬스를 2개 배치하여 매우 높은 수준의 프리스트레싱 힘이 콘크리트에 적절히 전달되는지 관찰하였다. 한편, 세계 최대 용량인 270,000 kl급 LNG 탱크의 유한요소모델을 구축하고 고강도 강연선을 적용했을 때의 프리스트레싱 효과를 일반 강연선의 경우와 비교하였으며, LNG 누출 사고 시에도 여유압축응력 및 여유압축구간과 같은 수밀성 규정을 만족함을 확인하였다. 이 연구결과는 2,400 MPa급 고강도 강연선이 실제 LNG 탱크에 적용될 때 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.220-226
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• 2016

MS(Multi-Strand) 케이블은 여러 개의 강연선으로 이루어져있어, 케이블 시공시 각 강연선을 차례대로 개별적으로 긴장한다. 그리고 마지막 강연선이 정착되었을 때, 모든 강연선에 동일한 장력이 도입되어야하며, 이것이 MS 균등긴장의 핵심기술이다. 본 연구에서는 엑스트라도즈(Extradosed)교 및 사장교의 사재케이블(Stay Cable)에 적용되는 2,200MPa 초고강도 강연선들을 균등하게 긴장, 제어할 수 있는 MS 케이블 균등긴장시스템을 개발하였다. 개발한 균등긴장시스템은 전기저항식 로드셀, 유압잭, 유압펌프 그리고 통합제어기로 구성되며, Master 강연선과 Slave 강연선의 장력변화를 실시간으로 예측하며 제어하는 알고리즘을 탑재하였다. 개발시스템의 기능과 성능을 검증하기 위해 균등긴장 실험을 수행한 후, 광양 태인2교(ED교)의 사재케이블 가설긴장에 성공적으로 적용하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.93-94
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• 2009

본 연구는 최근 활용이 증가하고 있는 초고성능 콘크리트에서의 강연선 활용에 관한 기초자료를 마련하기 위해, 실험을 통해 강연선과 초고성능 콘크리트와의 부착특성을 고찰하였다. 실험은 UHPC 타설방향, 긴장재의 위치, 긴장재의 크기를 변수로 수행하였으며, 실험 결과 각 변수들은 모두 강연선의 초기 부착강도에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.707-714
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• 2015

본 논문에서는 프리텐션된 고강도 콘크리트 부재에서의 전달길이를 측정하기 위해 FBG 센서가 기입된 스마트 강연선을 활용하여 실험을 수행하였다. 전달길이 측정을 위해 길이 3m, 단면 $150{\times}150mm$의 고강도 콘크리트 시험체를 총 5개 제작하였으며, 프리텐션 도입 시 콘크리트 압축강도는 58MPa로 측정되었다. 실험 결과 콘크리트 표면에 부착하는 기존의 전기 저항식 게이지보다 FBG 센서로부터 보다 정밀하고 신뢰성있는 강연선의 전달길이를 계측할 수 있는 것으로 나타났다. 계측결과로부터 산정된 강연선 전달길이를 기존의 여러 모델들과 비교하였으며, 이를 통해 고강도 콘크리트 부재에서의 전달길이 산정에 대한 기존 모델들의 적용성을 분석하였다. 본 연구 내용은 향후 강연선의 부착 특성 분석 등의 관련 분야 연구 등에 유용할 것으로 기대된다.