• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.17 no.6
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• pp.391-396
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• 2014

In this study, the strength of magnesium-GFRP/epoxy single-lap bonded joints are experimentally evaluated with different end shapes. In order to achieve this, four different single-lap joints with different end shapes are fabricated and the failure load is measured under tensile loading tests. From the test results, the single-lap joint with a square end exhibits the lowest failure load while the single-lap joint with reverse tapering and a spew fillet has the highest stress values. It has 11.1% higher failure strength than the single-lap joint with a square end.

• Composites Research
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• v.20 no.5
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• pp.34-42
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• 2007

Strength and failure of adhesively bonded carbon composite-to-aluminum single-lap joints were studied by experiment. The main objective of this study is to investigate the effect of various parameters such as curing pressure for bonding, overlap lengths, and adherend thickness on the failure loads and modes of the bonded Joints with dissimilar materials. Experimental results show that the bonding pressure for composite-to-aluminum dissimilar materials should be 4 atm at the lowest. Failure load of the joints increases as the overlap length increases, but the strength (failure load divided by bonded area) decreases rapidly after the overlap width-to-length ratio is greater than 1. When the adherend thickness increase to double, bonding strength increase $12{\sim}55%$. Major failure mode of the joints is the delamination in the composite laminate and the location of delamination goes deeper into the laminates as the bonding pressure and overlap length increase.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.04a
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• pp.209-212
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• 2008

DBS method of underground works can reduce the term of works for manufacturing the underground members in factory and producing members in modularization, apart from that, the horizontal member could be used as permanent members, which are the advantages of this method. As the component element of DBS method, in order th transfer the vertical load on horizontal member to the column during the construction or in service, developed ${\sharp}$ shaped double beam-column connection is dominated by shear failure in the complicated state of multi-axial stresses. In this study, in order to check the shear-failure mechanism of ${\sharp}$ shaped connection of double beam-column and an increase of shear internal force with the thickness of the steel plate. 7 specimens were made and one-way static tests. All of the specimens were subjected to brittle failure. Constraint of slab will increase its shear strength by 1.06${\sim}$1.48 times. Shear strength of slabs with different constraints steel plate in two-way increase more than which are same. So the slab with different constraints steel plate will be more effective.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.9 no.7
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• pp.94-99
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• 2019

Friction stir welding was first reported by TWI(The Welding Institute) in 1991, and this welding method has been rapidly used in various industrial areas such railway, automobile, aerospace and shipbuilding industry. Here, we study core characteristics of friction stir welding (FSW) applied to Al 6005-T6 extruded sheets, which is the typical alloy used for railway car bodies. With the fixed welding speed of 500 mm/min, the rotating tool speed was varied from 600 to 1800 RPM. The results of hardness measurement revealed that the hardness of nugget area is ~70% with respect to the parent material, and for the selected range of rotation speed, no clear dependence was observed and the hardness values close to the parent materials were achieved for the area located 5 mm away from the welding interface. The tension test shows that yield strength and tensile strength were slightly decreased with increasing RPM, with no observed difference for the elongation.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.15 no.2
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• pp.98-106
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• 2011

The deck of steel box girder bridges is composed of deck plate, longitudinal rib, and transverse ribs. The orthotropic steel decks have high possibility to fatigue damage due to numbers of welded connection part, the heavy contact loadings, and the increase of repeated loadings. Generally, the local stress by the repeated loadings of heavy vehicles causes the orthotropic steel deck bridge to fatigue cracks. The increase of traffic volume and heavy vehicle loadings are promoted the possibility of fatigue cracks. Thus, it is important to exactly evaluate the structural behavior of bridge considering the contact loading area of heavy vehicles and real load patterns of heavy trucks which have effects on the bridge. This study estimated the effect of contact area of design loads and real traffic vehicles through the finite element analysis considering the real loading conditions. The finite element analysis carried out 4 cases of loading patterns in the orthotropic steel deck bridge. Also, analysis estimated the influence of contact area of real truck loadings by the existence of diaphragm plate. The result of finite element analysis indicated that single tire loadings of real trucks occurred higher local stress than one of design loadings, and especially the deck plate got the most influence by the single tire loading. It was found that the diaphragm attachment at joint part of longitudinal ribs and transverse ribs had no effects on the improvement of structural performance against fatigue resistance in elastic analysis.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.153-153
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• 2011

현대 건축은 기능적이고 합리적이었지만 획일적이었던 박스형 건축에서 탈피해 형태와 공간에 있어서 다양한 변화를 시도하고 있다. 특별한 건축물의 실현을 위해 각 나라의 기술력은 급속한 발전을 이루었고, 보다 더 독특한 건축물에 대한 관심은 비정형 건축물에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 이러한 비정형 건축물에 적합한 구조로써 프리폼(Free-Form) 구조가 있다. 프리폼 구조로 입체골조(Double Layered Structure)를 많이 사용하였으나, 최근 유리로 되어 투명하고 기하학적 모양의 건축물을 추구함에 따라 평면골조(Single Layered Structure)가 증가하고 있는 추세이다. 평면골조는 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 분류할 수 있고 프리폼 구조의 구성 요소 중 가장 취약하고 중요한 부분은 노드이다. 본 연구에서는 프리폼 구조 중 가장 큰 관심이 고조되고 있는 평면골조 모멘트 지배형의 노드에 대한 국내외 기술 분석을 통해 향후 연구 방향성을 제시하고자 한다. 입체골조는 하나의 노드에 여러개의 부재가 3차원으로 결합되어야 하기 때문에 다른 골조 시스템에 비해 노드부가 복잡하지만, 건축물의 외관을 유리로 하여 투명하게 하고 비틀리고 구부러진 구조물에 대한 건축적 요구가 많아짐에 따라 평면골조의 인기가 높아지고 있다. 이러한 시대의 흐름에 발맞추어 건물의 구조적, 기하학적 요구를 충족시키기 위해 다양한 노드 시스템이 개발 중이며, 가해지는 하중의 특성에 따라 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 구분하여 노드의 양상을 분류할 수 있다. 축력 지배형의 대표적인 시스템은 다이아그리드(Diagrid)이다. 축력 지배형 프리폼 구조의 노드는 전체 구조물의 하중을 축력으로 받아 모두 전달해야 하기 때문에 크기가 크고 가새가 2~4개층에 걸쳐서 설치되기 때문에 중량이다. 모멘트 지배형 노드를 갖는 프리폼 구조의 형태는 대부분 지붕 구조로써 지붕 자체의 하중만을 견디도록 설계된다. 따라서 노드부와 노드에 붙는 부재들이 가볍기 때문에 사람이 들 수 있고 노드의 크기가 작아 시공성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 노드의 형태는 힘의 흐름과 쓰임에 따라 다양하다. 평면골조 모멘트 지배형의 노드는 접합방식에 따라 Splice node connection과 End-Face node connection 두 가지로 분류할 수 있다. Splice node connection은 각 부재의 종축으로 노드와 구조부재 사이에 이음재를 두어 연결하고, 연결 형태에 따라 전단력을 전달할 수 있는 1~2개의 접촉면이 생긴다. 전단응력을 받는 볼트로 이음재를 이어 조립하거나 용접으로 접합할 수 있다. 대표 노드로, SBP-1, SBP-2와 POLO-1 등이 있다. End-Face node connection은 각 연결된 부재의 단부와 노드 사이의 연결면은 종축방향의 수직이고, 인장응력을 받는 볼트를 사용하거나 용접에 의해 접합할 수 있다. 대표 노드로 SBP-4, WABI-1, MERO-1(Cylinder), MERO-2(Block), MERO-4(Double Dish) 등이 있다. 본 기술 현황 분석을 통해 현재 개발된 노드를 분류하고 가장 관심이 높은 Single Layer 모멘트 지배형 노드를 비교, 분석하였다. 최근 건물의 경향을 반영한 프리폼 구조를 실현하기 위해서 필수적인 노드의 개발은 국외에서 활발히 연구되고 있지만 그 기술이 개방되어 있지 않다. 국내에서는 동대문 디자인 플라자에 새로운 노드를 적용하고 고려대학교에서 모멘트 지배형 노드를 개발하는 등 발전 가능성을 보이고 있지만 국외 사례들에 비하면 아직 초기 단계라 할 수 있다. 따라서 현장 용접을 지양하고 공장 제작하여 현장에서 조립하며, 프로젝트 별로 상이한 노드를 사용하는 것이 아닌 다양한 요구를 효과적으로 수용하는 구조 효율성을 향상시킨 노드 상세의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.19-19
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• 2009

최근, 유한한 에너지 자원의 한계와 지구 온난화 등으로 세계의 제조 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 특히, 자동차 산업은 화석연료를 주 에너지원으로 사용한다는 점과 이 연료를 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소가 지구 온난화의 주된 원인이 될 수 있다는 점에서 상기 문제들을 해결하기 위한 다양한 방법에 주목하고 있다. 그 중에서 자동차의 생산기술 측면에서 볼 때, 가장 중요한 이슈는 차체 경량화다. 자동차 차체는 자동차를 구성하고 있는 여러 가지 부품 중에서 약 40% 정도의 무게 비율을 차지하고 있기 때문에, 차체 경량화는 연비향상과 이산화탄소 배출가스 감소와 직접적인 관계를 가지고 있다. 다양한 차체 경량화 방법 중에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 경량소재 적용에 의한 경량화 방법이다. 현재, 탄소섬유 강화 플라스틱과 같이 무게 절감 비율을 최대화 할 수 있는 소재들도 개발되어 일부 적용되고 있지만, 일반적으로 차체 경량화 소재로 가장 널리 사용되고 있는 소재는 알루미늄 합금이며, 이에 대한 차체 적용 비율이 점차로 높아지는 추세에 있다. 이에, 본 연구에서는 알루미늄 합금이 차체에 적용되었을 때의 장단점을 살펴보고, 알루미늄 합금을 적용한 차체 생산과정에서 유의해야 될 사항들과 이를 바탕으로 하는 생산성 극대화 방안에 대하여 고찰하였다. 먼저, 기존의 알루미늄 저항 점 용접공법의 단점을 최소화하고 대량생산 체계에 적합하도록 개발된 새로운 개념의 저항 점 용접 시스템에 대해 그 성능과 양산성을 검증하였다. 구리 전극과 알루미늄 피용접물 사이에 프로세스 테이프를 삽입하여 용접하는 이 시스템은 열전도성이 큰 알루미늄 용접부에서 저전류의 조건에서도 효과적으로 균일한 발열현상이 발생하게 하였으며, 전극 팁 드레싱 없이 모든 용접점이 항상 동일한 조건에서 용접이 이루어질 수 있도록 하였다. 용접 조건 설정에 있어서도 용접전류가 통전되는 순간에 전극 가압력을 자유로이 변형시켜 용접부 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 알루미늄의 또 다른 대표적인 접합방법인 아크용접에 있어서는 용접 입열량을 조절하여 용접변형을 최소화 할 수 있는 아크용접 시스템에 대해 양산성과 적용 타당성을 검토하였다. 와이어 송급 방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 이 시스템의 특성에 의해 스패터를 최소화하면서 용융금속이 효과적으로 모재에 금속이행 될 수 있음을 확인하였으며, 판재, 압출재, 및 다이캐스팅재 등 다양한 차체 소재에 대한 용접 가능성 및 미그-레이저 하이브리드 용접과의 비교분석을 통하여 차체 박판 용접에서도 최소의 열변형으로 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.7
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• pp.305-314
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• 2018

The steel-plate concrete composite beam is composed of a steel plate, concrete and a shear connector to combine the two inhomogeneous materials. In general, the steel plate is assembled by welding an existing composite beam. In this study, a new steel-plate concrete composite (SPCC) beam was developed to reduce the size of the shear connector and improve its workability. The SPCC beam was composed of folded steel plates and concrete, without any shear connector. The folded steel plate was assembled with high strength bolts instead of welding. To improve the workability in field construction, a hat-shaped cap was attached in the junction with the slab. Monotonic two-point load testing was conducted under displacement control mode. The flexural strength of the SPCC beam specimen was calculated to be 76% of that of the complete composite beam by using the plastic stress distribution method and strain compatibility method. The cap acted as the stud and accessory. The synthesis rate could be increased by controlling the gap of the cap, and the bending performance could be evaluated by using the strain fitting method considering the synthesis rate of the SPCC beam.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.7
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• pp.481-492
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• 2018

The steel-plate concrete composite beam is composed of a steel plate, concrete and shear connector to combine two inhomogeneous materials. In general, the steel plate is assembled by welding an existing composite beam. In this study, the SPC beam was composed of folding steel plates and concrete, without a headed stud. The folding steel plate was assembled by a high strength bolt instead of welding. To improve the workability in a field construction, a hat-shaped cap was attached to the junction with a slab. Monotonic load testing under two points was conducted under displacement control mode to analyze the flexural strength of the SPC beam using a cap as the shear connector. Five specimens with shear connector types, protrusion length, and different thickness of steel plates were constructed and tested. The experimental results were analyzed through the relationship between the shear strength ratio and flexural strength in KBC 2009. The test results showed a shear strength ratio of more than 40 %. In the case of using a cap-like specimen as the shear connector, the flexural strength was 70% of the value calculated as a fully composite beam. In addition, the cap showed a smaller shear strength than the stud, but the cap served as a shear connection. When the thickness of the steel plate was taken as a variable, the steel plate exhibited a bending strength of approximately 70% compared to a fully formed steel plate, and exhibited similar deformation performance. Local buckling occurred due to incomplete composite behavior, but local buckling occurred at a 5% higher strength for a relatively thick steel plate. The buckling width also decreased by 15%.

• Conservation Science in Museum
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• v.27
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• pp.57-66
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• 2022

This study conducted conservation treatment of a briefcase used by a soldier who fought in the Korean War as a member of the United Nations Forces. The zooid characteristics of its main material, leather, were analyzed in collaboration with the researchers at the National Palace Museum of Korea who have conducted relevant research. A plan for conservation treatment was established based on the results of this analysis. The briefcase was made of leather with a wooden frame. The many densely arranged tiny pores in different patterns on the leather's surface suggests calf leather. The wooden frame and leather had suffered deformation over long years of deterioration and thus required conservation treatment to enhance their structural stability. The conservation treatment began with the removal of contaminants from the exterior and interior of the briefcase. The stiffened leather was softened through humidification, and torn or separated areas were restored using cowhide glue. It is expected that the results of this conservation treatment and analysis of the leather material will serve as useful sources for basic research on leather items as well as wartime and military items.