• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권3호통권36호
• /
• pp.423-435
• /
• 1998

본 연구에서는 기존의 강교에서 흔하게 발견되고 있는 맞대기 용접부의 용입불량으로 인한 부재의 피로강도 저하도를 정량적으로 평가하고자 하였다. 이를 위하여 강교량의 재료로 널리 사용되고 있는 SWS490강으로 제작된 완전용입 및 용입깊이가 서로 다른 불완전용입 맞대기 용접시험편을 대상으로 일정진폭하중시험을 수행하여 S-N선도를 산출하고 이를 비교 검토하였으며, 파괴역학적 방법을 이용하여 불완전용입 용접재의 피로수명을 계산하였다. 본 연구의 결과로서, 완전용입 용접재의 경우 AASHTO의 피로강도등급선도와의 비교에서 피로한도값은 A등급보다 높은 값을 보였고, S-N선도의 기울기는 5.57로 매우 높게 나타났다. 불완전용입 용접재의 경우 불완전용입깊이 D가 증가함에 따라 피로강도가 감소하는데, D=14.7mm인 경우 AASHTO의 E'등급보다 낮게 나타난다. 불완전용입 용접재의 파손거동에서 피로균열은 내부 용접루트 선단부에서 a/c가 매우 작은 반타원형 표면균열의 형태로 발생하고, 시험체의 두께방향으로 진전하여 최종파손을 유발한다. 파괴역학적 방법을 이용한 불완전용입 용접재의 피로수명을 평가하기 위하여 3차원 반타원형 균열형상에 대한 응력확대계수 K를 유한요소해석으로 구하였다. 여기서 얻어진 K값과 실험으로 얻어진 Paris식의 상수를 이용하여 불완전용입 용접재의 피로수명을 계산하여 비교하였다. 그리고 실제 불완전용입 맞대기용접부의 파손으로 붕괴사고가 발생한 성수대교의 수직재에 본 연구결과를 적용하여 피로수명을 계산해 보았다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제37권2호
• /
• pp.389-395
• /
• 2017

아스팔트 콘크리트 포장의 예방적 유지보수 공법인 아스팔트 표면 강화공법의 현장 적용성을 개선하기 위한 연구를 수행하였다. 포장표면상태에 따른 최적살포량을 결정하기 위해 평균조직깊이를 측정하여 투입량을 산정하면 기존 30%의 재료손실을 15% 이내로 절감할 수 있다. 양생시간을 30분 이내로 단축하기 위해 $317kcal/m^2$의 열량이 필요하며, 이를 위해 가열양생장치의 설계 용량은 380,000 kcal/hr 이상이 필요하다. 아스팔트 표면강화공법의 특성상 소성변형이 심각해지기 전에 약간의 균열이 발생하는 시기에 적용하는 것이 바람직하며, 포장상태 조사자료분석을 통해 균열율 3~4%일 때 표면강화공법을 적용하는 것이 최적 적용시점으로 나타났다. 표면강화제를 $50^{\circ}C$로 가열할 경우 점도가 낮아져 작업성의 개선과 균열폭 1 mm 에서도 충분한 침투깊이를 확보할 수 있다. 본 연구를 통해 아스팔트 표면강화 공법의 현장 적용성을 개선하기 위한 방안을 도출하였으며 이는 효율성 개선을 위한 자동화 시공장비 개발의 기초자료로 활용 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.47-53
• /
• 2020

본 연구는 30mm 자동포에 적용 중인 폐쇄기의 내구성을 향상시킴으로서 제품의 신뢰성을 증가시키는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 대상인 폐쇄기는 왕복운동을 통해 탄의 장전, 약실 폐쇄, 탄피 추출 등의 기능을 하는 포의 주요 구성품으로 높은 신뢰성이 요구되지만 운용 중 폐쇄기 균열이 조기에 발생됨에 따라 개선이 필요하였다. 개선을 위해 원인 분석을 수행하여 균열은 반복적인 충격에 의해 발생함을 확인하였다. 그러하여 다음과 같은 개선방안을 연구하고 입증 사격을 통해 효과를 증명하였다. 개선방안으로 소재 변경으로 충격 흡수에너지를 증가시켰으며 균열 부위의 R 값을 증대하여 응력 집중을 완화하였다. 또한, 쇼트피닝 추가, 크롬도금 삭제, 단조 방법 변경으로 피로수명을 증가시켰다. 개선품의 입증 사격 결과 5,000발까지 사격 장애가 발생하지 않았고 균열의 시작이 늦춰졌으며 그 깊이가 작아졌다. 따라서 개선방안이 적용된 폐쇄기는 기존 제품 보다 내구성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구는 유사제품의 내구성 향상, 폐쇄기 균열 성장 속도 예측(수명 연구) 및 균열 허용 기준 설정을 추진할 때 유용한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.10-16
• /
• 2020

철근 콘크리트 구조물에서의 염화물 침투에 따른 구조물의 열화는 주요한 문제로 이와 관련하여 현재까지 많은 연구들이 수행되고 있다. 콘크리트 구조물의 염화물 침투에 있어서 염화물 확산 이외에도 염화물 흡수에 의한 침투도 고려되어야 하며, 구조물의 사용기간 중에 발생되는 균열은 염화물 침투의 주 경로가 될 수 있기 때문에 이러한 변수들이 구조물의 내구성능 평가에 고려되어야 한다. 본 연구에서는 철근 콘크리트에 두 가지 균열 폭 (0.1 mm, 0.3 mm)을 발생 시킨 후, 염화물 흡수 실험을 실시하였다. 염화물 흡수 실험으로부터 흡수에 따른 무게 변화와 AgNO3 용액을 이용한 변색법으로 균열면에서의 염화물 침투 정도를 확인하였다. 변색 범위를 이용한 이미지 분석 또한 실시하였다. 흡수 시간 및 균열 폭이 증가하면 염화물 흡수량이 증가하는 것을 확인 하였다. 모든 균열 폭에서 1 시간 이내에 염화물이 철근 깊이까지 도달하였다. 또한 철근 계면을 통한 염화물 이동 가능성을 확인하였으며, 이는 철근 부식의 주요한 원인으로 작용할 수 있어 추가적인 실험을 통한 검증이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제9권2호
• /
• pp.181-190
• /
• 2005

본 연구에서는 탄소섬유메쉬(Carbon Fiber Mesh, CFM)를 이용한 철근콘크리트 보의 휨보강 효과를 연구하며 CFM의 정착과 겹침이음방법에 따른 영향을 연구하고자 한다. 휨이 지배적인 5개의 철근 콘크리트 실험체를 제작하고 CFM으로 보강한 후 단순지지형태로 가력을 하여 그 보강효과를 규명하고자 한다. 보의 전체 길이는 2400mm이며 깊이와 폭이 모두 300mm로서 휨이 지배될 수 있도록 실험체를 계획하였다. 실험으로부터, 균열이 시작되는 단계에서 CFM의 보강효과는 미약한 것으로 나타났으나, 균열발생 이후에는 보의 휨강성확보의 측면에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 보강된 실험체와 보강되지 않은 실험체의 비교를 통하여 CFM보강효과를 확인할 수 있었으며, 균열발생시와 항복시에 대하여 보강효과를 반영하여 예측한 계산값과 실험결과가 좋은 일치를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.507-515
• /
• 2017

본 연구는 EXFG를 활용하여 실제 현장 적용이 가능한 고품질의 경량기포콘크리트를 개발하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 기포혼입율이 증가할수록 플로치도 증가하였으며, 반대로 기포슬러리 밀도는 감소하는 것으로 나타났다. 이때, EXFG의 치환율이 유동성에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 기포율은 EXFG 1%에서 가장 높은 기포율을 나타냈으며, 침하깊이 역시 EXFG 1% 치환 시 팽창반응에 의해 침하가 방지되는 것으로 나타났다. 이때 기포혼입율은 65%가 적정한 것으로 나타났다. 압축강도의 경우 EXFG의 치환율이 1% 이상일 때 강도는 유사하거나 오히려 감소하는 경향을 나타냈으며, 겉보기 밀도는 기포혼입율 65%에서 KS 0.5품 기준을 만족하였다. 건초수축길이변화율의 경우 EXFG를 치환한 경우 이를 사용하지 않는 배합 대비 건조수축일이변화율이 약 10% 이상 감소하는 것으로 나타났으며, EXFG의 치환율이 증가 할수록 열전도율도 비례하게 높아지는 것으로 나타났다. 한편, Mock-up 실험에서 균열발생의 경우 EXFG-1의 경우 기존기술 및 OPC 배합대비 약 50% 이상 균열이 저감되는 효과를 나타냈다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.701-713
• /
• 2000

본 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨 상태에서 그라인딩 처리 및 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 일련의 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 그라인딩 처리한 경우와 TIG 처리한 경우 $2{\times}106$회 피로강도가 한등급 향상되는 것을 알 수 있었으며, 국내 외의 피로설계기준에서 규정하고 있는 피로강도등급을 대체로 만족하고 있음을 알 수 있었다. 용접지단부의 기하학적 형상에 대한 매개변수해석결과 하중비전달형 필렛용접부에서 응력집중계수에 영향을 미치는 인자는 곡률반경과 비드접선각도임을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석 결과 피로균열 발생초기에는 균열보정계수에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 기하학적 형상 보정계수임을 알 수 있었으며, 상대깊이가 0.4 이상이 되면 기하학적 형상보정계수 보다는 유한판 보정계수가 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 하중비전달형 필렛용접부의 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.135-140
• /
• 2021

본 논문에서는 배면의 지반 변형을 감지하기 위해 보도블럭 프로파일링과 균열을 동시에 검출하는 온라인 기법을 제안한다. 제안 기법은 2D 선레이저를 활용하여 이격 및 깊이 정보를 포함한 보도블럭 프로파일링이 가능하다. 특히 런타임에 수집된 선레이저의 데이터를 전처리하여 균열과 포트홀 탐지가 가능하도록 설계하였다. 실험을 위해 Gocator를 통해 실제 데이터를 수집하였고 Faster R-CNN를 활용하여 학습을 수행하였다. 성능평가 결과, 정밀도 및 재현율 기준 90% 이상을 보이며 프로파일링이 가능함을 보인다. 제안 기법은 대규모 지반붕괴 사고가 발생하기 이전에 굴착 위험도 수준을 정량적으로 감지하기 위한 모니터링 관리에 활용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권1D호
• /
• pp.81-87
• /
• 2006

노후화된 콘크리트 포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 원위치파쇄기층화 공법은 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점 때문에 미국에서는 성공적으로 사용되어왔다. 국내 콘크리트포장은 미국에 비하여 포장두께가 두껍고, 린콘크리트 보조기층을 사용하는 특이점을 가지고 있어 이 공법의 국내 적용시 시공성과 경제성을 확보하는 것이 필요하다. 따라서 국내 포장조건에 적합한 Multi-Head형식의 파쇄장비를 개발하였다. 이 장비는 반사균열을 제어하면서 우수한 지지력을 가진 기층으로 파쇄 되도록 설계되었다. 폐도와 사용중인 고속도로에 개발된 원위치 파쇄장비를 이용하여 시험시공을 수행하였으며, 시험시공 결과, 설계에서 목표한 파쇄골재 입경과 파쇄깊이로 노후 콘크리트포장을 파쇄하였으며, 매우 높은 지지력을 확보한다는 것을 확인할 수 있었다. 일반적인 재포장에 비하여 우수한 시공성과 경제성의 확보가 가능함을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2024

거미는 진동감각기관을 통하여 미세한 진동까지도 감지해낸다. 뛰어난 진동 감지 능력을 활용해 먹이나 포식자가 발생시키는 진동을 감지하여 공격을 계획하거나 위협을 파악하며 생존에 활용한다. 본 논문은 거미의 진동감각기관을 모사하여 개발된 초민감 진동압력센서에 대해 기술한다. 거미가 진동을 감지하는데 사용하는 감각기관에 위치한 작은 틈에 착안하여 센서에 균열을 생성하였고, 균열의 깊이를 제어하여 외부로부터 오는 압력이나 진동을 매우 민감하게 감지할 수 있는 센서를 개발하였다. 이 센서는 10 N의 인장응력을 적용하여 2%의 변형률에서 게이지 계수가 16000에 도달한다. 이는 높은 신호대잡음비를 가져 정확하게 원하는 진동을 인식할 수 있는 소자로서 외력(압력, 진동)과 생체 신호측정 등 다양한 평가를 통해 센서의 높은 민감도를 증명하였다. 이를 통하여 생체모사 기술을 활용한 새로운 센서의 개발 및 다양한 산업 분야로의 응용 가능성을 제시한다.