• 한국지구과학회지
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• 제37권3호
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• pp.162-172
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• 2016

최근 미국 노스리지 지진(1994)과 일본 고베 지진(1995) 발생 이후 다양한 구조물 및 건축물을 설계할 때 성능 기반 설계 개념이 적극적으로 도입되고 있다. 성능기반 설계가 도입되면서 구조물 각각의 성능에 적합한 연발생빈도의 등재해도 스펙트럼이 요구되고 있다. 10 인의 지진 및 지체구조 전문가가 제시한 국내 및 미국 중동부에서 개발된 스펙트럴 지반진동 감쇠식과 다수의 지진지체구조구 모델을 사용하였다. 인구 밀도가 높은 5개 주요 도시에 대해 확률론적 방법을 이용하여 등지진재해도 스펙트럼을 분석하였다. 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 Hz 및 PGA에 대해 확률론적 지진재해도 결과를 이용하여 500년, 1,000년 및 2,500년의 3개 재현주기에 대해 등재해도 스펙트럼을 분석하였다. 민감도 분석 결과 각각의 고유 진동수에 해당하는 지반진동 감쇠식이 지진지체구조구 모델에 비하여 지진재해도에 보다 커다란 영향을 주었다. 마지막으로 등재해도 스펙트럼은 공통적으로 10 Hz에서 최대값을 보여 주었고, 원자력 관련 기술기준 또는 기존 연구에서 제시된 등지진재해도 스펙트럼과 수준과 모앙 특성에서 유사성을 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.70-76
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• 2013

본 연구에서는 강거더 연속교에 대해 국내외 설계기준에 규정되어 있는 활하중으로 인한 충격계수를 실험을 통해 검증하였다. 대부분의 도로교의 설계기준에서는 도로교의 경우 충격계수를 약 0.3 정도의 값으로 규정하고 있으나, 연속교의 경우에는 명확한 규정 및 명시가 없는 상황이다. 그러므로 단순교에 적용되는 충격계수를 연속교에 동일하게 적용하는 것이 일반적이다. 이 연구에서는 현장실험을 통해 연속교의 충격계수가 단순교에 적용되는 경우와 같이 사용될 수 있는지를 검증하였다. 현장실험 결과 얻어진 충격계수는 2차선 교량에서 1대의 만재트럭이 통과했을 경우 가장 하중이 많이 작용한 거더에서 0.2 이내의 충격계수가 계측되었으며, 2개의 차선을 통시에 만재트럭이 통과한 경우 그 충격계수는 0.05 이내의 값을 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.151-160
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• 2005

현재의 교량설계기준에서는 연속거더교량에 대한 활하중 분배계수 규정에 대해 명확한 언급이 되어있지 않다. 따라서 이 논문의 목적은 단순교에 사용되는 시방서 규정 활하중 분배계수가 연속거더교에도 적용이 가능한지를 유한요소해석에 의해 검증하는 것이다. 연속거더교에 대한 활하중 분배의 영향을 검증하기 위해 5개의 공용중인 연속교에 대한 유한요소해석을 실행하였으며 그 결과 연속교에서 정모멘트 구역과 부모멘트 구역에서 활하중의 분배 형태는 매우 비슷하다는 결론을 내릴 수 있었다. 또한 처짐값의 비교에서 얻어진 활하중의 분배와 변형율에 기본한 활하중의 분배 양상의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 해석 결과 현재 사용되고 있는 설계기준의 활하중 분배에 대한 규정은 연속거더교에 대해 매우 보수적이라고 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.26-32
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• 2015

이산화탄소 소화설비는 질식소화가 주된 소화작용이므로 제한된 시간 내에 소화약제를 방출하여 방호구역의 산소농도를 기준치 이하로 유지시키는 능력이 확보되어야 한다. 국내에서 이산화탄소 소화설비는 국민안전처 고시에 따라 인증된 설계프로그램을 사용하여 소화설비를 설계하고 있다. 그러나 소화설비가 설치된 방호구역의 기하학적 구조는 성능인증 단계의 모의실험장치와 차이가 있기 때문에 설계프로그램 적용 범위를 벗어난 소화설비 설계가 이루어질 수 있다. 특히, 저압식 이산화탄소 소화설비는 배관 내 유동현상에 따라 소화약제 방출량이 변하므로 소화설비 설치 후에 현장 방출시험을 통하여 성능을 확인할 필요가 있다. 현재까지 국내 외 기술기준에는 방출시험에 대한 방법론이 구체적으로 명시되어 있지 않다. 본 논문에서는 국내외 기술기준을 비교 분석하고, 방출시험 사례분석을 통하여 현장 방출시험 방법론을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.81-90
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• 2013

이 연구에서는 합성보의 수평 접합면에 대한 수평전단력 저항성능을 평가하기 위하여 6개의 접합면 전단성능 실험체를 대상으로 접합면의 표면상태, 전단철근의 보강량과 상세 등의 구조변수에 대한 수평전단강도를 평가하였다. 휨압축파괴를 나타낸 SF-291B를 제외한 모든 실험체는 실험계획에서 의도한 대로 접합면의 수평전단력에 의한 전단파괴를 나타내었다. 설계기준식의 수평전단력 전달 또는 전단마찰 설계법으로 산정한 접합면 전단강도는 실험체의 수평전단 파괴를 초래한 접합면의 수평전단내력을 양호한 수준으로 평가하는 것으로 나타났으며, PCI 설계기준에서 제시한 전단철근의 배근상세와 정착길이는 접합면에서 요구되는 수평전단성능을 확보할 수 있다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.357-366
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• 2021

본 연구에서는 항내측 피복재의 안정성에 대한 단면수리실험을 수행하였다. 국내 항만 및 어항설계기준에서는 항내측 피복재의 중량산정 방법으로 상치콘크리트가 설치되지 않은 조건에 대하여 항내측 일부구간(최저설계 정수면에서 0.5 H 깊이까지)을 항외측 피복재와 동일 중량비의 피복재를 사용하도록 설계 도표로 제시하고 있다. 국내에 설계되는 대부분의 경사식 구조물은 상치콘크리트가 설치되어 있으며, 이에 대한 안정중량 산정 방법이 필요하다. van der Meer(1999)가 제시한 안정계수(N_od = 0.5)를 기준으로 피복재(테트라포드)의 안정성을 검토하였으며, 항외측 피복재의 0.8배에 해당하는 중량의 피복재를 항내측에 거치할 경우 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2014

본 연구는 순환굵은골재 콘크리트의 활용성 증대 및 규준 정립에 관한 연구의 일환으로 순환굵은골재 치환율에 따른 고강도 철근콘크리트 보의 휨 특성을 검토하고자 한다. 실험은 콘크리트 설계강도 40MPa, 50MPa, 60MPa 순환굵은골재 치환율 0%, 30%, 50%, 100%를 변수로 총 12개의 실험체를 제작하여 최종 파괴 시까지 변위제어 방식에 의해 2점 가력하였다. 실험결과 천연골재를 사용한 실험체와 비교시 균열발생 및 파괴양상의 경우, 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 실험체는 천연골재 철근콘크리트 보 실험체에 비해 균열이 비교적 압축측까지 진전하는 특성을 보였으나 전반적으로 균열양상은 유사하게 나타났으며, KCI 설계기준식에 의한 계산값 및 실험결과의 비교결과 순환굵은골재 치환율에 관계없이 1.08~1.29로 기준값을 상회하는 것으로 나타나 순환굵은골재를 사용한 콘크리트 보의 휨 부재설계에 적용 가능할 것으로 판단된다. 따라서 순환굵은골재 활용성 증대를 위해 추가적인 실험을 통하여 순환굵은골재의 구조적 기준정립이 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.25-35
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• 2012

직접 전단력이 작용하는 철근콘크리트 부재는 콘크리트 계면의 전단전달에 의해 외력에 저항한다. 현행 구조설계기준의 전단마찰 관련식은 과거 연구자들의 실험 결과를 바탕으로 유도되었으며, 전단마찰강도는 콘크리트 계면을 가로지르는 철근 단면적의 크기에 비례한다. 이러한 경험식을 통해 구해진 전단마찰강도는 철근비가 큰 콘크리트 부재의 경우 실측값과 비교해서 매우 낮은 값을 나타낸다. 이 연구에서는 2축-응력장 이론을 이용하여 종방향 철근의 항복 이후 콘크리트 경사스트럿의 압축파쇄로 이어지는 일련의 극한 한계상태를 정의하고자 하였다. 2축 응력 상태의 콘크리트 최대 압축강도의 변화를 고려하기 위하여 수정압축장이론, 연화트러스모델의 구성방정식을 사용한 각각의 경우에 대하여 전단마찰 강도를 평가하였다. 타당성 검증을 위하여 과거 연구자들에 의해 수행된 직접 전단강도 실험값들과 2축-응력장 이론을 이용하여 구한 값들을 현행 구조설계기준의 전단마찰식과 함께 비교하였으며, 보통강도 콘크리트로 제작된 비균열 직접 전단 시험체의 경우 산정값과 실측치가 대체적으로 일치함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.389-398
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• 2013

본 연구에서는 향후 기준집필 및 연구방향 제시를 위한 선행연구로써, 2005/2010 AISC, ACI 318-08과 EC4 내 각형 CFT 기둥 설계조항 간의 부재강도 산정포맷, 단면구조성능, 구속효과. 재료강도 상한 및 강재비, 판-폭 두께비 제한 등을 간략히 요약하고 비교분석하였다. 전반적으로 2010 AISC는 ACI 기준과의 충돌 완화를 위해 변형률적합법을 도입하는 등 최신 실험 및 연구 결과들을 반영하여 개정하였으며 CFT 기둥에서 세장비를 더욱 세분화하거나 내진 판-폭 두께비를 고연성과 중간연성 부재로 구분하는 등, 타 기준에 비해 발전된 형태의 방안을 제시하고 있다. 하지만 AISC와 EC4에서의 재료강도 상한치는 너무나 제한적이기때문에 현재 사용 가능한 고강도 재료실험 데이터베이스를 고려하여 완화할 필요가 있다. 본 연구를 통해 AISC, ACI, EC4에서 제시하는 각형 CFT 기둥의 P-M 조합강도 산정식은 다양한 설계조건에 대해 만족스러운 강도예측을 하지 못함을 확인하였다. 따라서 각형 CFT 기둥의 신뢰도 높은 P-M 조합강도 산정을 위하여 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 합리적으로 반영할 수 있는 실용적인 구성 방정식이 개발되어야 한다.