• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.237-245
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• 2010

최근 장스팬 구조물의 건설이 증가하면서 슬래브의 시공도중 처짐 문제가 중요한 이슈 중의 하나로 대두되고 있다. 특히, 건축물의 경우 골조공기를 단축하기 위하여 콘크리트의 소요강도가 발현되기 이전에 거푸집을 조기 탈형함으로써 구조물의 품질저하를 초래하고 있다. 이러한 시공하자를 없애고 공기단축을 실현하기 위해서는 콘크리트의 조기 재령에서의 강도 및 강성 발현에 관한 연구를 수행하여 재령에 따른 강도 및 탄성계수 발현 모델의 구축이 필요하다. 기존의 설계기준에서 제시하고 있는 콘크리트 모델은 미성숙단계인 조기재령 콘크리트의 역학적 특성을 제대로 반영하지 못한다는 연구결과들이 있다. 따라서, 이 연구에서는 조기 재령에서의 재령에 따른 콘크리트의 재료실험을 수행하였다. 실험 결과를 바탕으로 기존 국내외 설계기준에서 제시하고 있는 강도 및 탄성계수 제안식의 적합성을 평가하며, 최종적으로 조기재령에서의 콘크리트 강도와 강성간의 발현 관계 모델을 구축함으로써, 향후 공기단축 공법의 개발 및 슬래브 처짐에 따른 하자를 방지할 수 있는 초기 재료 모델을 제시하도록 하였다. 재료실험은 재령 1, 3, 7, 14, 28일에 실시하였으며, 총 159개의 실린더형 공시체의 실험 결과를 분석하여 콘크리트의 조기재령에서 압축강도와 탄성계수 간의 상관관계를 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.43-49
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• 2005

수화열에 의한 콘크리트 구조물 내의 최대온도에는 재료의 열특성, 초기조건, 거푸집, 외부노출면 등이 영향을 미친다. 일반적인 콘크리트 구조물에는 콘크리트와는 전혀 다른 열특성을 갖는 철근이 보강되고 있으나 보통은 철근의 영향을 무시하고 수화열에 관한 해석을 실시하고 있다. 본 연구에서는 보강철근을 직접 고려하여 수화열의 분포 및 온도응력에 미치는 영향에 대해서 유한요소 해석연구를 실시하였다. 해석결과 철근이 구조물 내의 빠른 열 확산과 외부로의 열랑을 방출하는 효과에 기여하고 있음을 확인하였고, 콘크리트 표면의 인장응력을 감소시키는 것 또한 확인하였다. 따라서 정확한 수화열 해석을 위해서는 철근을 고려한 해석이 타당하며, 이를 통해 온도균열 감소와 온도철근량 감소효과를 기대할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.513-516
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• 2008

최근 건설경기의 침체 및 원자재가 상승 그리고 후분양제의 시행 등으로 인해 공사기간 단축에 의한 공사비 절감에 대한 요구가 증가하고 있다. 공사기간 단축을 위한 방안으로 조강 콘크리트를 사용하여 양생기간을 단축시키는 방법이 일반적으로 사용되어지나 기존의 조강시멘트나 조강혼화제를 사용할 경우 고가의 재료비용이 소요될 뿐 아니라, 콘크리트의 초기 수화열 증가 및 작업성 저하 등의여러 가지 문제가 발생되고 있다. 본 연구에서는 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장에 적용하여 거푸집 탈형 시기를 앞당김으로써 공기단축에 의한 공사비 절감을 달성하고자 한다. 조강형 결합재와 혼화제를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 확인하기 위하여 기존의 조강시멘트와 조강혼화제를 사용한 콘크리트와 함께 경시변화시험 및 응결시간 측정시험 그리고 압축강도시험 등의 비교 시험을 실시하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.113-118
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• 2007

이번 연구는, 실제 공사 현장에서 적용할 수 있는 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법을 선정하였다. 현장에서 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법의 실제 공사비와 철근콘크리트 공법에 적용되는 추정 공사비를 비교하였다. 고강도 콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트의 사용함으로서, 50%이상의 콘크리트 양을 줄일 수 있었지만, 프리캐스트 콘크리트 복합화공법의 주된 비용인 생산비와 운송비를 포함한 재료비는 큰 차이가 없었다. 그러나 철근콘크리트인 경우, 철근과 거푸집 노무비가 30%를 차지하며 추가비용으로 비계, 가설공사가 큰 비중을 차지하는 철근콘크리트 공법이 프리캐스트 콘크리트 복합화 공법과 비교하여 2배정도의 시공비용이 소요된다. 위의 결과를 분석하면 프리캐스트 복합화 공법이 철근콘크리트 공법의 비용보다 11%의 훌륭한 비용절감 효과가 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.315-323
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• 2016

본 연구는 동계올림픽의 대표적인 종목인 봅슬레이 경기장 건설을 위한 봅슬레이 트랙 실물크기 모형제작 방법 및 내구성 평가이다. 봅슬레이 경기는 속도감이 엄청나고 그 위험성 또한 대단히 높아 선수의 안전을 위한 안전설계와 고성능 숏크리트를 이용한 정밀 시공이 필수적이다. 또한 봅슬레이 트랙은 다양한 커브와 경사로 이루어져 있어 일반 거푸집 시공이 어렵고, 고강도 고내구성 재료를 통한 시공이 필요하다. 본 연구를 통해 개발 된 봅슬레이 트랙 실물크기 모형제작 방법 및 내구성 평가는 2018 평창 동계 올림픽 슬라이딩 센터 및 봅슬레이 트랙 건설을 국내기술력으로 시공하기 위함 이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3602-3609
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• 2015

고성능 섬유보강 시멘트 복합체(HPFRCC)는 물-결합재비(W/B)가 상당히 낮기 때문에 재령초기에서 자기수축이 크게 나타나는 특성을 지니고 있다. 이러한 자기수축의 영향으로 거푸집 및 보강철근 등에 의해 HPFRCC가 구속될 경우 상당히 큰 잔류응력 발생과 수축균열 위험성이 나타나게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 초기재령에서의 수축거동에 따른 균열거동에 대한 평가와 수축을 억제하거나 감소시키기 위한 재료적 검토 등을 포함한 HPFRCC의 수축특성에 대한 폭넓은 연구가 반드시 수행되어야 한다. 따라서, 이 논문에서는 팽창재와 수축저감제의 조합사용 여부에 따른 HPFRCC의 역학적 특성 평가와 초기 재령에서의 열팽창계수 측정 및 이를 고려한 자기수축 실험을 수행하여 팽창재와 수축저감제가 HPFRCC의 자기수축 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.17-26
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• 2024

최근 콘크리트 타설 중 구조체, 거푸집 및 동바리 사고가 계속해서 발생하고 있으며, 특히 슬래브 두께가 증가하는 다층지지 RC 구조에서 붕괴 사고가 빈번하게 발생하였다. 이전 연구에서는 모든 슬래브 두께가 일정한 경우에 대한 연구가 주로 수행되었으나 일부 슬래브의 두께가 다른 경우, 슬래브 단면 강성의 변화로 전체 슬래브 강성 비율이 달라져 시공 하중의 분포가 달라질 수 있어 이에 대한 연구가 요구된다. 이 연구에서는 슬래브 두께를 변수로 설정하여 슬래브 두께 변화가 콘크리트 강성과 구조물에 미치는 영향을 고려하여 시공 하중의 분포를 분석하였으며, 슬래브 두께가 변화하는 경우 콘크리트 재료 강성 뿐만이 아닌 슬래브 단면 강성도 시공 하중 산정에 고려되어야 함을 확인하였다. 슬래브 두께가 증가 할 경우 두께가 증가하는 층에 작용하는 최대 시공 하중과 최대 손상 변수는 크게 증가하였으며 두께 증가가 클수록 더욱 높은 비율의 시공 하중이 작용함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.766-773
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• 2002

본 연구에서는 습도 변화와 같은 물리적인 원인으로 보수체의 손상(표면 균열, 경계면 파괴)을 유발하는 표면 인장 응력과 기층과 보수층 단부 경계변의 연직 인장 응력 및 전단 응력이 해석적으로 조사되었다. 응력 계산 시에는 사용 재료의 비선형응력-변형률 곡선이 사용되었고, 특히 변형률 경화, 변형률 연화 특성이 고려되었다. 응력 계산은 보수층의 두께와 보수 재료를 변수로 하였다. 습도 변화에 의한 영향은 보수체가 장기간 공용된 후 수위 하강으로 인해 나타나는 현상(콘크리트 댐)과 보수 후 일정한 양생 기간 후에 거푸집을 제거했을 때 나타나는 현상의 두 가지 경우에 대해서 조사되었다 건조되기 전 보수체 표변의 초기 습도는 100%, 대기 습도는 55%로 가정하였고, 계산기간(양생＋건조기간)은 30일간으로 하였다. 상기 두 가지 경우에 대해서 응력을 계산한 결과, 보수체 표면에서는 일부 보수체(CM20, ECM25)에서 단지 변형률 연화 단계의 가상 균열이 발생되었다. 한편 단부 경계면에서는 양생 중에 부착 강도를 약간 상회하는 일부 보수체(CM20)를 제외하고는 부착 전단 파괴는 발생치 않았다. 습도 변화에서도 단부 경계면의 들뜸현상(Peel-Off)이 보수체 손상의 주요원인으로 나타났고, 이를 유발하는 연직 인장 응력은 공용 중에 건조되는 경우에는 보수층 두께 dO=1cm에서만 부착 강도보다 낮은 값을 유지하고, 보수 작업시 양생 후 대기에 노출되는 경우에는 1.5일 이내에 발현된 부착 강도를 초과하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.16-23
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• 2016

고인성섬유보강콘크리트는 기존의 콘크리트에 비해 인성을 크게 개선한 재료로써, 콘크리트 구조물의 여러 분야에 적용 가능한 건설 신재료로 평가되고 있다. 본 연구에서는 고인성섬유보강콘크리트와 리브를 갖는 FRP 판을 인장 보강재 및 영구거푸집으로 활용한 합성보의 파괴거동에 관한 실험을 실시하였다. 비교를 위해 일반콘크리트와 PVA계열인 RF4000과 PP계열인 PP-macro의 섬유를 사용하였으며, 각각 RF4000+RSC15, PP-macro+RSC15를 혼입하여 합성보를 제작하여 실험하였다. FRP 판에 잔골재를 미부착한 경우는 보의 중앙에 발생한 휨 균열이 크게 벌어지면서 FRP 판과 콘크리트가 미끄러짐에 의한 파괴형태를 보여주고 있음으로 잔골재 부착은 필수적 사항이라 판단되며, 파괴모드에 대한 섬유보강재의 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. FRP 판에 잔골재를 부착한 실험 결과는 1200, 2000mm 모두 콘크리트와 FRP 사이에 충분한 부착이 형성되었다. 일반콘크리트보다 섬유보강재를 혼입한 경우 최대 하중이 높게 나타났고, 그 중 PP계열의 섬유보강재를 혼입한 경우 최대 하중이 가장 높게 나타났다. 균열이 섬유보강재에 의해 지연되면서 FRP 리브와의 합성작용에 의해 발생한 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.371-377
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• 2014

조직 공학에 있어 인공지지체는 손상된 조직 및 기관의 기능을 재생하기 위한 거푸집으로 제공되며 3 차원 구조물이다. 인공지지체의 재료 중에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)과 삼인산칼슘(${\beta}$-tricalcium phosphate, ${\beta}$-TCP)은 생분해성과 생체적합성을 가지고 있다. 본 연구에서는 다축 인공지지체 제작 시스템을 이용하여 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체를 제작하였다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경 분석을 통해 $600{\pm}20{\mu}m$의 공극 크기로 잘 제작되었다. 기계적 특성 평가를 통해 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체의 효과는 분석되었다. 게다가 Saos-2 세포를 이용한 in vitro 연구를 수행하여 세포 증착 및 증식과 같은 세포 거동에 의한 3 차원 인공지지체의 효과를 확인하였다. 요컨대 3D blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %) 인공지지체가 압축 강도와 생체적합성 그리고 골전도성에 있어서 인체의 해면골에 더욱 적합하였다. 따라서 3D 인공지지체의 제작에 있어 PCL과 ${\beta}$-TCP를 혼합하는 것은 효과적인 골 재생을 위해 촉망되는 전략이 될 것이다.