• 한국기계가공학회지
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• 제21권2호
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• pp.87-93
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• 2022

The demand for metal-polymer joining technology have been increasing, especially in the industrial fields of automotive and aerospace, which require the manufacturing of various lightweight parts. Conventional joining processes have technical hurdles on aspects such as thermal degradation, need for chemical surface treatment, or complicated process settings. These issues can be alleviated by employing interlocking structures for the metal-polymer joined interface. In this study, we joined 3D-printed metal and polymer parts, which were featured with 3D-printed interlocking structures at their interface. By using high frequency induction heating, the joined region could be locally heated to reduce the thermal degradation and distortion of polymer parts. In addition, through the adjustment of interface morphologies and compression conditions, the polymer flow could be optimized to completely fill the interlocking grooves on metal parts, thereby achieving high joining strength. This suggests feasible guidelines for manufacturing metal-polymer joined structures involving 3D-printed architectures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.393-400
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• 2005

강재 매입형 합성기둥 구조는 주로 건물구조와 교량의 교각구조에 적용되어 왔고, 최근에는 교량의 교각구조에 적용하는 예가 늘어나고 있는 실정이다. 교각은 건물의 기둥에 비해 상당히 큰 규모의 구조물이기 때문에 강재비를 적절한 수준으로 유도하면서 의도하는 성능을 만족하는 단면을 설계해야 한다. 그러나 합성구조의 기본원리가 구조물을 구성하는 구조재료의 일체화된 거동에 근거함으론 강재 매입형 합성기둥 구조의 적용에 앞서, 먼저 콘크리트와 강재 단면의 합성 작용에 대한 명확한 정의가 필요하다. 일반적으로 강재 매입형 합성구조는 부착과 마찰에 의해서 합성작용을 확보한다고 가정하고 설계하는데, 콘크리트 단면 강재 단면 그리고 합성 단면으로 각각 다를 경우, 거동의 차이를 가져올 수 있기 때문에 적절한 합성작용을 위한 규정이 요구된다. 이 논문에서는 횡방향 철근에 의한 콘크리트의 구속 효과, H형 강재 복부의 천공에 의한 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재에 의한 영향을 고려하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계산된 값보다 큰 부착 강도를 얻을 수 있었다. 구속효과, 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재를 통해 전단 강도의 증가를 유도할 수 있었고, 이는 강재 매입형 합성 기둥에서 합성 작용을 확보하는데 효과적으로 이용될 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.299-309
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• 2015

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 뛰어난 압축 및 인장강도를 가지고 있는 재료이다. 일반 콘크리트는 균열 발생 후 균열에 수직으로 보강된 철근의 구속력을 수직항력으로, 구속력에 의해 발생하는 골재 맞물림 등에 의한 균열면의 거칠기를 마찰 계수로 표현하여 전단 마찰 강도를 정의하고 있다. UHPFRC는 골재 맞물림 현상은 없으나 강섬유의 부착응력에 의한 균열 후 인장력이 상당히 큰 특징이 있으며, 이러한 특징은 전단 마찰 강도에 반영되어야 함이 타당하다. 본 연구에서는 전단면에 횡철근이 보강된 24개의 직접 전단실험체를 제작하여 푸시 오프 실험을 수행하였다. 실험결과는 소성 이론에 의해 분석되었으며 이로부터 전단 마찰 계수와 유효 계수를 도출하였다. 소성 이론에 의한 전단 마찰 강도식은 기존 실험결과 및 기존 전단 마찰 강도식과 비교하여 타당성을 검증하였으며, 최종적으로 UHPFRC의 균열 후 인장강도를 고려한 일체식 구조체의 전단 마찰 강도식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.49-54
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• 2009

줄눈 콘크리트 포장에 있어 줄눈부의 하중전달은 다웰바, 골재맞물림, 하부지반의 강성에 의해 발현된다. 콘크리트 포장의 합리적인 역학적 해석을 위해서는 이러한 사항을 적절하게 모델링할 필요가 있다. 줄눈부 하중전달율은 일반적으로 줄눈부에 전단스프링으로 모델링 할 수 있다. 하지만 줄눈부 하중전달이 포장 공용성에 지대한 영향을 미치고 있음에도 위 세가지 모두를 고려한 줄눈부의 줄눈강성(Joint Stiffness)에 대한 연구가 이루어 지지 않아 콘크리트 포장 설계시 적정 줄눈강성값을 적용시키지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 콘크리트 포장 여건에 적합한 줄눈부 전단 스프링의 입력요소인 줄눈강성(다웰바, 하부지반, 골재맞물림 고려)을 산정하고자 한다. 이를 위해 FWD(Falling Weight Deflectometer)를 이용하여 구한 하중전달율(LTE)에 대해 하부지반 및 다웰바 설치유무에 따른 국내 주요 고속도로 및 시험도로의 데이터를 수집하였다. 또한 국내 포장조건을 고려한 구조해석자료를 통해 하부 지반 조건 및 다웰바 유무에 따른 줄눈부의 줄눈강성을 산정하였다. 이 두 가지를 통해 현장의 하중전달율 데이터와 비교분석하여 다웰바 유무, 하부지반 조건별 영향인자에 대해 온도 및 재령을 고려한 국내 조건에 적합한 줄눈강성 산정식을 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1043-1049
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• 2012

다단의 기어와 이를 구동하고 지지하는 축 및 베어링으로 구성되는 슬래그 분쇄장치(Briquetting M/C) 용 감속기를 개발하기 위하여, AGMA 규격에 의한 치차의 굽힘강도와 면압강도의 해석과 케이스의 구조해석을 포함한 정적설계를 수행하고, 감속기의 불평형 질량, 기어의 맞물림 전달오차에 의한 기진력을 고려한 동적설계를 하였다. 진동해석 결과 감속기의 운전속도 범위 내에 위험속도가 없는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1061-1064
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• 2010

뒷채움재료의 선정기준으로 구조물과 연이은 토공부 사이의 부등침하를 최소화하기 위해 맞물림(Interlocking)효과 및 다짐성이 우수하고 배수가 원활히 될 수 있는 입상재료인 선택층 재료를 사용하는 것으로 규정 및 설계하고 있다. 일률적으로 정해진 현재의 뒤채움재료 선정기준은 건설초기에 손쉽게 구할 수 있었던 선택층 재료인 SB-1의 공급이 어려워져 적절하게 현장여건을 고려하기 곤란하다. 공학적 측면에서 지나치게 안전측으로 선택 및 설계되는 경우가 있어 공사비의 상승 등 시공성과 경제성 측면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 실내 모형토조를 이용하여 뒤채움 완료 후 뒤채움부 상단에서 교통하중에 의한 장기동적토압을 모사해 뒤채움부의 장기 침하량과 수직, 수평토압을 측정 비교해 교대 뒤채움부 재질 변경을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.9-15
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• 2010

본 논문에서는 압전복합재 작동기가 표면에 부착된 Hull 구조물의 유한요소모델을 구성하여 동적 특성을 고찰하였으며, 구조물의 진동제어 특성을 평가하였다. Hull 구조물은 양 끝이 닫혀있는 실린더형 쉘 구조물을 고려하였으며, 항공기 동체나 잠수함과 같은 수중 구조물 등의 간단한 모델로 사용될 수 있다. 구조물의 진동제어를 위해 최근 NASA Langley 연구소에서 개발된 압전복합재인 Macro-Fiber Composite(MFC)를 적용하였다. MFC는 압전세라믹 섬유를 이용하여 유연성을 향상시키고, 맞물림 전극을 적용하여 면내 방향에서 큰 압전효과를 구현할 수 있도록 하였다. 유한요소모델을 바탕으로 구조물의 지배방정식을 도출하였으며, 동적 특성을 해석하여 실제 제작된 구조물의 실험결과와 비교 검증하였다. 최적제어 알고리즘을 구성하여 구조물의 진동제어 성능을 평가하였으며, 효과적으로 구조물의 진동을 제어할 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권1호
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• pp.111-119
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• 1994

대형 콘크리트 패널구조 시스템의 수직접합부 저항요소는 접합부 충전 그라우트의 부착과 전단키에 의한 맞물림작용, 철근을 장부작용으로서, 이들 요인의 상관관계에 의해 그 내력이 결정된다. 따라서 수직접합부에 관한 연구는 대부분이 이들 요인에 관한 연구로 국한된다고 할 수 있다. 수직접합부의 전단강도에 관한 연구는 국외의 많은 연구자들에 의해 실시되었으며 그 결과 여러 실험식이 제시되어 있는 상황이다. 국내에서도 수직접합부에 관한 일련의 실험연구가 진행되어 설계식이 제시되었으나, 이들 설계식은 국부적인 실험결과만을 대상으로 제시되었기 때문에 보다 많은 실험결과를 근거로한 설계식이 요망된다. 본 연구에서는 국내에서 실험된 총 94개의 수직접합부 실험결과를 분석하고 수정된 Mohr-Coulomb의 항복선이론을 적용하여 적합한 설계식을 제시하고자 하였다. 제안된 설계식은 전단키의 효과와 횡보강근의 효과를 고려한 식으로서 모르터 또는 콘크리트를 그라우트로 사용하며 횡보강근으로 루프철근을 사용한 수직접합부에 적용된다. 실험결과의 희구분석과 항복선 이론을 이용한 수식의 전개로부터 제안된 설계식의 정확성과 경제성을 평가 한 결과, 본 제안식이 실험결과를 안전측으로 평가할 뿐만아니라 기존식에 비하여 경제적인 설계가 가증한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.55-61
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• 2017

최근 콘크리트 궤도 슬래브 하면과 교량 바닥판 사이에 저마찰 슬라이드층을 형성하는 궤도 시스템인 슬라이딩 궤도와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 슬라이딩 궤도에서 열차 주행에 따른 횡방향 하중을 저항하기 위해 설치되는 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력에 대한 연구를 수행하였다. 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력 산정을 위해 타설경계면에서의 콘크리트 마찰 및 철근의 다월 거동을 고려한 산정 기법을 개발하다. 제안된 산정 기법은 기존의 실험에서 측정된 전단 내하력을 13~23% 정도 보수적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이는 균열면 골재 맞물림 효과를 무시한 것에 따른 것으로, 현장에서의 타설경계면 상태가 불확실한 것을 고려할 때 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 안전측 설계를 위해 제안된 산정 기법이 합리적인 것으로 판단된다. 제안된 전단 내하력 산정 기법을 토대로 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 설계 방안을 마련하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.109-116
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• 2010

철근콘크리트 보의 휨 및 전단파괴 예측을 위한 철근콘크리트 부재의 3차원 유한요소모델을 개발하였다. 다축구속응력 하에서의 콘크리트의 연성거동을 보다 정확히 예측하기 위해 변형률 공간에서의 콘크리트 파괴기준을 제시하였다. 3축하에서의 콘크리트 균열거동을 위해 균열발생 후 인장연화거동, 골재맞물림 및 다우얼효과를 고려한 균열면 전단전달특성을 고려토록 하였다. 휨 및 전단 파괴 양상을 갖는 보 시험체와의 비교 연구를 통하여 본 유한요소 모델은 저보강보의 연성 휨 파괴 뿐만 아니라 전단보강되지 않은 철근콘크리트 보의 취성 전단 파괴 양상을 갖는 부재의 거동 예측에도 유효한 것으로 판단되었다.