• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.205-214
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• 2012

균열폭은 콘크리트 구조물의 사용성을 평가하는 측면에서는 매우 중요하다. 균열폭을 일정값 이하로 유지할 수 있다면 낮은 투수성을 유지할 수 있으므로 콘크리트의 피복만으로도 염소이온에 의한 부식을 방지할 수 있다. 따라서 내구적인 구조물을 설계하기 위해서는 인장 균열에 대한 충분한 정보가 필요하다. 그러나 균열폭을 정확하게 계측하는 데는 몇 가지 어려움이 있다. 먼저, 균열의 생성 위치를 미리 알기 어렵다. 또한 변형률 게이지 등 탄성영역에서 사용되는 게이지는 사용할 수 없다. 이러한 문제를 극복하기 위해서 화상상관기법 및 고해상도 CCD를 이용한 균열 및 변위계측 시스템을 개발하였다. 이를 통해서 임의의 위치에 생성되는 인장균열폭을 측정하는 방법을 제시하였다. 변위계측 정밀도 검증을 실시한 결과 평균오차는 0.069 픽셀, 표준편차는 0.050 픽셀이었다. UHPC를 이용하여 직접인장 실험을 수행하였다. 노치 구역과 비노치 구역에서 각각 균열을 측정하는 방법을 제시하고, 하중단계에 따라서 클립인 게이지의 결과와 비교하여 설명하였다. 시편의 전면에서 변위벡터를 구성하고, 등변위도 및 변형률도를 작성하였다. 다양한 실험에 적용할 수 있는 범용의 기법이기 때문에 임의의 균열폭 혹은 전면변위 측정 분야에서 많이 활용될 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.729-735
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• 2008

건전하게 설계 시공된 콘크리트는 충분한 내구성 및 장기수명을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나 저자의 기존 연구에 의하면 콘크리트 표면에 존재하는 균열은 염소이온의 침투에 대한 빠른 침투 통로가 되어 내구성능을 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다. 균열을 제어하기 위하여 설계적 측면에서 높은 철근비로 균열폭을 감소시킬수는 있으나, 이러한 균열이 실질적으로 내구성을 저하시키는데에 따른 검토 및 내구성 향상을 유도할 수 있는 방법이 필요하다. 표면도장공법은 균열폭이 작은 경우에 균열을 실링하여 염소이온 침투를 차단하는데 가장 간단한 방법중의 하나로 간주될 수 있다. 그래서 본 연구는 표면도장공법으로 미세균열의 개구를 통한 염소이온 침투를 제어할 수 있는지를 고찰하였다. 실험변수로 침투재와 도포재의 단일 적용과 복합적용이 실험변수로 고려되었으며, 급속 염소이온 침투 실험을 통하여 균열대비 염소이온 침투깊이를 검토하였다. 실험결과에 의하면 침투재는 균열 실링효과를 기대할 수 없었으나, 도막재는 0.06 mm, 침투재와 도막재를 혼합사용하면 0.08 mm이내의 균열폭에서 염소이온 침투를 제어할 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권3호
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• pp.119-134
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• 1994

균열점토에 대한 강섬유 사용 가능성을 평가하기 위하여 균열이 있는 보강점토와 비보강점토 시료에 대한 일축압축실험을 실시하였다. 실험결과 강섬유 보강으로 인하여 균열의 시작과 진행에 대한 저항력에 증가하므로써 균열 시작시 응력과 파괴시 극한응력이 증가되었다. 균열의 시작과 진행에 대한 저항력의 증가는 점토시료에서 강섬유에 의한 균열진행의 억제 또는 진행방향의 변경과 관련되어 있음을 알 수 있었다. 파괴역학 이론과 섬유로 보강된 물질에서의 일반미케니즘을 적용하여 실험결과에 대한 이론적인 해석이 이루어졌다. 해석결과 강섬유의 인발작용을 통한 연결효과로 인하여 시료에서 균열의 진행에 대한 저항력이 증가됨을 알 수 있었다. 이론적인 분석에 의하여 예측된 인발력은 인발실험으로 부터 산정된 값과 비교적 잘 일치되었다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.189-198
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• 1996

콘크리트 중력댐 상부면의 균열에 작용하는 수압의 영향을 주로 고려하여 댐의 파괴거동을 조사하였다. 첫째, 표면적분법에 의하여 응력확대계수를 구하는 경우에 작용하는 수압의 형태를 등분포형태 외에, 삼각형 분포 및 포물선분포도 고려하여 보았다. 둘째, FRANC(FRacture Analysis Code)를 이용하여 균열면에 작용하는 수압의 형태에 따른 기존균열의 전파방향을 추적하였다. 셋째, 월류수위 아래에서 균열이 전파되지 않을 수 있는 한계균열길이를 수압의 분포형태에 따라 구분하여 구하여 보았다. 표면적분법으로 수압의 형태에 따라 응력확대계수를 구한 결과는 FRANC를 이용하여 얻어진 결과와 비교 되었으며 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 균열면에 작용하는 수압의 형태가 삼각형분포의 경우에 균열의 전파방향은 등분포의 경우에 비하여 댐의 기초쪽으로 기우는 것을 알 수 있었으며, 또한 월류수위 아래에서 한계균열길이는 댐높이의 대략 2/5-1/2되는 곳에서 최대가 됨을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권5호
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• pp.356-361
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• 2014

회전형 탐촉자(RPC)는 증기발생기 전열관의 결함 탐지 및 크기 측정 목적으로 널리 사용되고 있다. 손상이 탐지된 전열관에 대한 건전성 평가는 비파괴검사에서 얻어진 열화의 크기 정보를 바탕으로 수행되기 때문에 검사기술의 성능은 전열관의 건전성 평가에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 동일 전열관의 인접한 거리에 다중균열이 존재할 경우 검사 기술의 결함 분해능에 제약이 따를 수 있으며 그 영향이 클 경우 근접한 다중균열이 상대적으로 큰 단일균열로 평가될 수 있으므로 전열관의 구조건전성 평가에 오류를 유발할 수 있게 된다. 따라서 본 연구에서는 방전가공으로 균열을 모사한 인공결함에 대한 RPC 탐촉자의 결함 분해능을 관찰하고 전열관의 구조건전성 평가에 미치는 영향을 살펴보았다. 동일 직선상에 놓인 다중균열은 매우 근접한 거리까지 개별균열 식별이 가능하여 건전성 평가에 미치는 영향이 없는 반면, 인접한 거리에 평행하게 놓인 균열의 경우는 RPC 탐촉자의 분해능이 낮아서 부정확한 결함 크기 정보가 얻어지므로 결함관의 파열압력 예측에 영향을 미칠 수 있다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구는 연속철근콘크리트포장(CRCP)에 환경하중이 작용하여 횡방향 균열이 발생하고 진전되어가는 과정을 분석하기 위하여 수행되었다. 이러한 분석을 위하여 CRCP의 유한요소 모델을 개발하고 균열의 발생과 진전을 예측할 수 있는 요소삭제 방법을 도입하였다. 여러 다른 형태의 환경하중이 작용할 때 CRCP의 거동 및 균열 진전 특성을 분석하기 위하여 세 가지의 경우를 고려하였다. 먼저 CRCP의 콘크리트 슬래브 상부 표면과 하부 표면의 온도차가 선형으로 유지되면서 깊이에 관계없이 일정하게 온도가 계속 떨어지는 경우이다. 다음으로 슬래브 하부의 온도는 일정하게 유지되며 상부의 온도만 감소하는 경우이다. 이 경우는 슬래브 상하부의 온도차가 계속 증가되는 경우라 할 수 있다. 또 다른 경우는 슬래브의 중간 깊이에서 하부까지는 같은 온도가 유지되고 슬래브 상부의 온도만 계속 감소하는 경우이다. 해석 결과 CRCP의 균열발생 및 깊이 방향으로의 진전정도는 환경하중의 형태에 따라 크게 좌우되는 것을 알 수 있었으며 균열의 발생 및 진전에 따른 CRCP의 응력 및 변위의 재분포 과정도 분석할 수 있었다.

• 건설안전기술
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• 제2권1호통권3호
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• pp.65-77
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• 1992

철근콘크리트 건물에 발생하는 균열은 그 원인이 크게 표1과 같이 콘크리트의 재료성질과 시공 그리고 외적요인과 하중으로 분류되고 있다. 그중 외벽에 발생하는 균열의 원인은 콘크리트 수축에 기인하는 것외에 다짐불량에 의한 코올드 조인트와 철근 부식 등에 의한 팽창균열 등 여러가지가 있다. 본고는 특히 중요한 수축균열에 한정하여 그 실태와 대책의 동향을 설명한다.「수축에 의해 발생하는 균열」의 원인은 콘크리트의 건조수축, 수화열에 의한 열수축 및 외기온의 변동에 의한 온도수축으로 대별될 수 있다. 실제의 건물 외벽균열은 이들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 따라서 본 고에서는 이러한 종류의 균열실태에 대해 조사사례와 연구보고를 소개함과 동시에 균열 메카니즘. 방지대책 등에 대해 이해를 돕기 위한 자료를 제공한다. 본고는 1992년 2월에 소유가 발표한 일본 콘크리트 공학의 "RC건물외벽의 수축균열의 실태와 그 대책"을 중심으로 요약한 내용이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.17-28
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• 2023

본 연구에서는 화강암 시편을 대상으로 파쇄 유체의 점성과 주입 속도를 변화시키며 실내 수압 파쇄 실험을 수행하였고, 3D X-ray CT 촬영을 통해 파쇄 후 시편 내부를 관찰하였다. 이미지 처리에 탁월한 성능을 보이는 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 기반 Nested U-Net 모델 구조를 활용하여 CT 이미지 내 수압 파쇄 균열 추출을 수행하였고, 복잡한 형상의 미세균열을 정교하게 추출할 수 있었다. CNN 기반 모델로 추출된 균열을 3차원으로 재구성하여 균열의 부피, 두께, 굴곡도, 균열면 거칠기를 분석하였다. 그 결과 파쇄 유체의 점성이 클수록 균열 부피와 두께가 증가하였고, 굴곡도와 균열면의 거칠기가 감소하는 경향을 보였다. 또한 균열면의 굴곡도와 거칠기 이방성이 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구는, CNN 기반의 균열 추출 모델을 활용해 전통적인 이미지 처리 방법보다 정교한 균열 추출을 수행하고, 이를 기반으로 수압 파쇄 균열의 정량 분석을 성공적으로 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권10호
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• pp.5-12
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• 2021

시설물의 노후화는 피할 수 없는 현상이다. 노후화된 시설물의 관리를 위해 균열을 감지하고 이를 추적하면서 시설물의 상태를 간접적으로 추론할 수 있다. 따라서 균열 감지는 노후화된 시설물의 관리를 위해 필수적 역할을 하며 감지 결과를 바탕으로 더 이상의 노후화를 막기 위한 활동을 할 수 있다. 하지만, 현재 대부분의 균열 감지는 전문가의 판단에만 의존하기에 시설물의 면적이 큰 경우 비용과 시간이 과도하게 사용되고, 전문가의 역량에 따라 다른 판단 결과가 발생할 수 있어 신뢰성에 문제가 있었다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 기계학습 기반의 콘크리트 균열 감지 프레임워크를 제안한다. 제안된 프레임워크는 데이터 분류, 기계학습 모델 학습, 학습된 모델의 검증과 테스트를 포함하는 프레임워크로 완전 자동화된 콘크리트 균열 감지가 가능하다. 제안된 프레임워크를 통해 학습된 기계학습 모델은 콘크리트 균열 이미지와 정상 이미지를 96%의 높은 정확도로 분류할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 프레임워크를 적용하여 기존의 전문가 중심의 시설물 유지관리보다 더욱 효과적이고 효율적인 시설물의 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.425-429
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• 2006

한국도로공사가 운영하고 있는 시험도로의 연속철근콘크리트 포장(CRCP) 구간에서 콘크리트 슬래브의 중간 깊이에서 수평방향으로 균열이 발생한 것을 발견하였다. 이러한 수평균열이 콘크리트 슬래브 내부에 어느 정도 존재하며 얼마나 진전되어 있는지를 조사하기 위하여 필요한 위치에서 코어를 채취하여 분석하였다. 또한 수평균열의 원인을 파악하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 설계, 재료, 환경과 관련된 여러 가지 변수에 대하여 연구하여 수평균열을 야기할 수 있는 가능한 원인을 분석하였다. 수치해석모형은 유한요소법을 이용하여 개발하였으며 연속철근콘크리트 포장의 콘크리트 슬래브의 전단 및 수직 응력의 분포를 분석하였다. 수치해석 결과 최대 전단 및 수직인장 응력은 횡방향 균열의 위치에서 철근이 배근되어 있는 깊이에서 가장 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 최대 응력이 콘크리트의 강도에 다다르면 이러한 위치에서 수평균열이 발생하게 된다. 수평균열을 발생시키는 콘크리트의 최대응력은 환경하중, 콘크리트 열팽창계수, 콘크리트 탄성계수 등이 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었다.