• Composites Research
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• v.14 no.2
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• pp.8-12
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• 2001

Filament Winding Process is a comparatively simple operation in which continuous reinforcements in the form of roving are wound over a rotating mandrel. It is well established and versatile method for storage tanks and pipes for the chemical and other industries. In this study, tensile strength of a filament wound ring specimens were evaluated by a split disk test fixture and a dress disk test fixture. The results obtained from experiments were compared with the theoretical values from the rule of mixtures. The purpose of this paper is the suggestion of an appropriate test method for the evaluation of tensile properties of filament wound structures. The tensile strength of a ring specimen tested by the dress disk test showed better agreement with the theoretical values than those tested by the split disk test because of higher stress concentration in edges of a split disk test fixture. The results showed that the tensile strength of a ring specimen was influenced by the geometry of test fixture, the continuity of fibers, fiber-tension, fiber-end and stress concentration in specimen.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1265-1271
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• 2011

In this study, the safety of a rack structure was evaluated through seismic analysis considering fluid-structure interactions using a finite-element model. The rack structure was immersed under water, so it was influenced by the water. The fluid-structure interaction can be specified in terms of the hydrodynamic effect, which is defined as the added mass per unit length. Modal analysis and seismic analysis using the Floor Response Spectrum (FRS) were carried out under Operating Basis Earthquake (OBE) and Safe Shutdown Earthquake (SSE) conditions. The analytical maximum displacements of the rack structure were 0.29 and 0.36 mm under OBE and SSE conditions, respectively. The maximum stresses were 17.9 MPa under OBE conditions and 19.6 MPa under SSE conditions; these results corresponded to 23 % and 14% of the yield strength of the applied material, respectively.

• Korean Journal of Construction Engineering and Management
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• v.18 no.1
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• pp.83-89
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• 2017

Temporary structures provide the accessible working area when building a permanent building structure in the construction operation. Executed in a natural environment, the temporary structure is prone to the external influence factors of underground water, soil conditions, etc. These factors should be carefully considered in designing the temporary structure. The objective of this study is to apply the external influence factors in designing a more reliable earth retaining wall. The research methodology is based on the Taguchi method that has been studied to improve product quality in the industry. An orthogonal array was developed to analyze the interaction between the external influence factors and the internal influence factors. A sample case study demonstrated that the Taguchi method can be used in planning a more reliable temporary structure for earth retaining walls.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.99.1-99.1
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• 2017

$TiO_2$는 기계적, 화학적 안정성이 높아 가혹한 화학적 환경 또는 고온 운전 조건에서 훌륭한 내구성을 보여주어 산업적으로 일찍이 널리 이용되어 왔다. 예를 들어, 염소발생 (chlorine evolution reaction) 또는 산소발생반응은 (oxygen evolution reaction) 염소 또는 산소 라디칼에 전극이 지속적으로 노출되기에 강한 내부식성을 지닌 전극재가 요구되었고, 그 결과 $TiO_2$를 골조로 한 불용성전극 (dimensionally stable anode)이 개발되어 이용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 절연성이 높은 금속 산화물 재료이기 때문에 넓은 표면적 획득 및 촉매제 사용을 통해 소재의 단점을 극복해야만 한다. 넓은 반응 표면적 획득의 한 방법으로써 전기화학적 양극산화 (electrochemical anodization)를 통한 $TiO_2$ 나노튜브 제조법은 경제적이면서도 구조 제어도 간편한 방법이다. $TiO_2$ 나노튜브는 100nm 전후의 기공 크기를 가짐과 동시에 매우 높은 종횡비를 지니고 있어 넓은 반응 표면적 획득에 특히 유리하다. 그러나, 이 높은 종횡비는 촉매 도입을 어렵게 하는 저해요소가 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법들이 연구되었으나 대부분이 번거롭거나 비싼 후단공정을 필요로 한다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 나노튜브에 촉매를 도핑하기 위한 간단한 전기화학적 방법으로, 단일공정 양극산화법 (single-step anodization)과 전압충격법 (potential shock), 그리고 저전압충격법 (under potential shock)을 연구하였으며 이에 적용 가능한 촉매제의 종류를 소개한다. 또한, 촉매의 성질에 따른 응용분야와 그 성능평가 결과를 제시한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.299-299
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• 2020

국내외 발생하는 재난 중 70% 이상이 물과 관련된 재해로 분류되며, 집중호우와 태풍으로 인한 하천범람 및 내수침수 등으로 많은 피해를 발생시키고 있다. 특히 최근 발생하는 피해 양상은 과거에 발생하지 않았던 극한 강우로 인해 돌발적으로 발생하는 경우가 빈번하게 발생하고 있어 이에 따라 사전에 예측하여 미리 대비하는 선제적인 홍수 대비 시스템이 요구되고 있다. 선제적인 홍수 대비 시스템의 구축 여부는 정확한 하천 흐름 예측을 필요로 한다. 하지만 하천의 흐름은 댐붕괴, 제방붕괴, 하천 하상의 변동 등 다양한 상황에서 급격한 흐름의 변동이 발생하며, 이는 하천 흐름 예측에 장애물로 작용하여 정확도를 떨어뜨리는 요인이 된다. 특히 국내에는 산악지형과 수공구조물에 의한 불연속 단면이 다수 존재하고 있어 그 예측 결과에 대한 정확성에 대한 요구가 더욱 부각되고 있다. 그렇기 때문에 해당 문제를 해결하기 위한 다양한 기법들이 개발되어 실무에 적용되고 있으나 어떤 기법이 국내 하천특성에 적합한지 파악할 수 없으며, 그 정확성과 안정성에 측면에서 여전히 많은 문제점을 가지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 불연속 흐름이 빈번하게 발생하는 국내 하천 특성에 적합한 수치 기법을 확인하고자 유량보존특성을 만족하는 유한체적기법 중 국내외적으로 다수 사용되었던 기법들을 비교 및 평가하였다. 불연속 흐름의 대표적인 예제로서 'Dam-break problem'과 충격파 해석 및 홍수기와 갈수기에 따른 하천 하상의 마름/젖음에 대한 평가를 할 수 있는 Toro's Riemann problems에 적용하여 비교하였으며 그 결과 값을 정량적인 수치로 나타내었다. 이를 통해 국내 하천 특성에 적합한 수치 기법을 선정하였으며. 향후 국내하천 환경을 만족할 뿐만 아니라 하천 종사자들의 요구에도 부합한 하천흐름해석 모형의 개발 시 많은 기여가 될 것이라 판단된다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.9 no.4
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• pp.403-413
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• 2007

As rock bolts become one of the main support systems in tunnels and underground structures, the integrity of the rock bolts affects the safety of these types of structures. The purpose of this study is the evaluation of rock bolt integrity using Fourier and wavelet transforms of the guided ultrasonic waves. After five rock bolt specimens with various defect ratios are embedded into a large scale concrete block, guided waves are generated by a PZT (lead zirconate titanate) element and measured by an acoustic emission (AE) sensor. The captured signals are analyzed in the frequency domain using the Fourier transform, and in the time-frequency domain using the wavelet transform based on a Gabor wavelet. The spectrum obtained from the Fourier transform shows that a portion of high frequency contents increases with increase in the defect ratio. Peak values in the time-frequency domain represent the interval of travel time of each echo. The energy velocities of the guided waves increase with the defect ratio. This study shows that the spectrum ratio and the energy velocity may be indicators fur the evaluation of rock bolt integrity.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.34 no.11
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• pp.81-92
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• 2018

For a marine bridge foundation construction, a large-circular-steel-pipe has been proposed for supporting vertical load and preventing water infiltration. However, a ship collision can adversely affect the structural stability. This paper presents a fundamental study on dynamic responses of the large-circular-steel-pipe by an impact load. In laboratory experiments, small-scaled steel pipe is installed in a soil tank. The soil height and water level are set to 23 cm and 25~70 cm, respectively. The upper part of the steel pipe is impacted using a hammer to simulate the ship collision. The dynamic responses are measured using accelerometers and strain gauges. Experimental results show that the strain decreases as the measured location is lowered. The higher frequency components appear in the impact load condition compared to the microtremor condition. However, the higher frequency components measured at the strain gauge located below the water level do not appear. For the accelerometer signal, the maximum frequency under the impact load is higher than that of the microtremor. The maximum frequency decreases as water level increases but it is larger than the maximum frequency of the microtremor. This study shows that strain gauge and accelerometer can be useful for evaluating the dynamic responses of large-circular-steel-pipes.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.27 no.5
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• pp.9-15
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• 2023

In this study, the lamination performance and strength characteristics of cement-based composite materials according to the laminated specimens manufacturing method were analyzed. As a result of evaluating the buildability according to the layer height, the highest dimensional stability was shown when the layer height was 10 mm in all parts. The mold casting specimen and the printing-Z specimen showed the same compressive strength performance at the age of 28 days. On the other hand, the compressive strength at 28 day of printing-X specimen was the lowest at 71.72 MPa, and 8% lower than that of the mold casting specimen and the printing-Z specimen. The split tensile strength of the laminated specimen may show similar performance to that of the mold casting specimen, but the strength performance may decrease by more than 10% depending on the direction of the layer and the number of layers in the specimen. As a result of the interface analysis of the laminated specimen through X-ray CT analysis, it was confirmed that pores of a certain size were distributed along the interface of the layer.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.4
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• pp.514-520
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• 2021

In this study, EMP shielding performance was evaluated using electric furnace oxidized slag to give EMP shielding performance to concrete among the most used materials in construction sites. As a result of the evaluation, the component of the electric furnace oxidation slag was found to have an Fe₂O₃ content of 34%, and it was also found to contain an MgO component of about 4.8%. In addition, as a result of conducting an aggregate stability evaluation due to concerns about expansion due to MgO components, it is considered to be suitable for the KS standard. EMP shielding performance evaluation result showed that there was no correlation in EMP shielding performance according to compressive strength, and that general aggregates did not have EMP shielding. However, it was found that the aggregate using the furnace oxidized slag had excellent EMP shielding performance, and the shielding performance improved as the thickness increased. As a result of the durability evaluation, it was found that the EMP shielding concrete has the durability of abortion compared to the general concrete. Through this, it is thought that it will be good to improve the shielding rate if concrete is manufactured using electric furnace oxide slag when constructing EMP shielding structures in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1698-1702
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• 2009

효과적인 저수지 수질관리를 위해서는 신뢰도 높은 수리 및 수질모델이 필요하며, 이러한 모델의 성능은 다양한 수문사상에 대하여 적용함으로써 검증할 수 있다. CE-QUAL-W2 모델(이후 W2)은 횡방향 평균 2차원 수리 수질 해석 모델로써 수체의 길이에 비해 폭이 상대적으로 좁고 수심이 깊은 우리나라 대부분의 저수지 지형에 적합한 모델이다. 본 연구의 목적은 기존 연구에서 가뭄년인 2001년과 평수년인 2004년 수문사상에 대하여 보정한 대청호 W2 부영양화모델을 최근 평수년인 2006년과 가뭄년인 2008년을 대상으로 검증하는데 있다. 모델의 검증은 물수지, 수온성층 구조 변화, 부영양화 해석에 중점을 두었으며, 실측자료와 모의결과의 적합성 비교 평가는 결정계수값$(R^2)$, AME(absolute mean error)와 RMSE(root mean square error)를 이용하였다. 저수지 물수지의 적합성을 검증하기 위하여 모의수위와 실측수위를 비교한 결과, $R^2$값이 2006년과 2008년에 각각 0.9945, 0.9972로 나타나 신뢰도가 높은 것으로 확인되었다. 계절별 성층구조 변화 모의 성능을 검증하기 위해 회남수역과 댐 앞 지점에서 수심별 수온의 모의값과 실측값을 비교하였다. 2006년의 경우 모델은 홍수기 동안 안정적으로 수온 성층현상을 모의하였으나, 댐 앞 지점에서 수온 약층이 형성된 구간에서 실측값과 다소 편차를 보였으며, 오차크기는 AME가 $0.561\sim2.088^{\circ}C$, RMSE는 $0.797\sim2.762^{\circ}C$범위였다. 반면, 가뭄년인 2008년에는 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였으며, 오차크기는 AME $0.413\sim1.162^{\circ}C$, RMSE $0.546\sim1.415^{\circ}C$ 범위였다. 조류의 생산성이 높은 표층에서 T-N, T-P 및 Chl-a 농도 모의결과를 장계교, 대정리, 회남대교, 댐 앞, 추동취수탑 및 문의취수탑에서 시계열로 실측값과 비교 검증한 결과, T-N과 T-P는 2006년과 2008년 모두 모든 비교 지점에서 모의값과 실측값의 시계열 변동이 매우 잘 일치하였으며, 홍수기 이외 기간에는 큰 변동 폭을 보이지 않았다. 그러나 기존 연구에서 확인된 바와 같이 7월 이후부터 T-P 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였는데, 그 원인은 산소 결핍상태에서 저니층에서 용출되는 철(Fe) 또는 망간(Mn)과 같은 이온 성분이 인과 흡착하여 침전되는 기작이 모의과정에 적절히 반영되지 않은 것이 원인으로 판단된다. 조류(Chl-a)농도의 경우, 2006년과 2008년에 모든 지점에서 모델은 조류의 발생과 시계열 변화를 적절히 모의하였으나, 2008년 1월부터 8월까지 댐 앞과 추동 및 문의취수탑에서는 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였다. 이는 해마다 그리고 계절별로 우점하는 조류 종이 상이한 반면, 모델에서는 이에 대한 매개변수를 적절히 고려하지 못한 것이 원인으로 판단된다.