• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.27-31
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• 2015

도심지 구간에 위치한 지반공학 관련 공사 현장에서는 충분한 안전율 확보와 더불어 사용성도 확보해야 한다. 이를 위해서는 공사 중 인접지반에 발생하는 변형을 제어해야 하므로 지반구조물과 관련된 기술 요구사항도 더욱 높아지고 있다. 사용성 확보를 위해서는 지반의 변형을 예측해야 하므로 지반의 강성을 분석해야 한다. 특히 강성의 비선형성과 이방성은 주요인자라 할 수 있다. 본 연구에서는 깊은 굴착 중 지반이 경험하는 응력경로에 따른 강성의 비선형성과 이방성에 대해 실내시험 결과와 전산 해석 결과를 비교하였다. 강성은 변형률이 작은 미소변형률 구간에서 비선형성이 두드러졌으며, 응력경로에도 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 실내시험 결과 압축은 작은 강성을 인장은 큰 강성을 나타내었으며, 깊은 굴착 시 지지벽체 뒤는 압축이 앞은 인장이 지배적인 응력경로를 나타내었다. 굴착 중 발생하는 지반의 변형을 정확히 예측하기 위해서는 지반이 경험하는 응력경로에 따라 변하는 강성의 변화 특성을 고려해야 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.92-98
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• 2008

가스배관 열화부재의 실시간 역학물성 측정기술로 계장화 압입과 압입흔적 입체측정의 융합이 시도되었다. 압입하중-변위곡선을 계장화 압입시험으로 획득한 후 반사식 레이저 스캔너를 이용하여 압입흔적을 3차원으로 관찰하였다. 압흔 단면프로파일로부터 소성역 크기와 실제 접촉경계를 분석할 수 있었고, 두 값을 이용하여 소재의 항복강도와 경도를 계산하였다. 항복강도는 단축 인장시험에서 얻어진 값과 유사한 경향을 나타내었고, 경도는 재료쌓임 영향으로 압입곡선에서 계산된 값에 비해 $20{\sim}30%$ 낮은 값을 나타내었으나 최대 인장강도와 정량적인 관련성이 있음을 확인할 수 있었다. 덧붙여 압입하중 인가부의 형태를 수정하여 압입시험과 동시에 압흔주변 형상변화를 측정하기 위한 시스템도 고안되었다.

• 터널과지하공간
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• 제9권4호
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• pp.315-327
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• 1999

최근들어 발파, 수압파쇄, 암반사면 등의 암반공학적 문제에 있어서 암석파괴역학이 널리 적용되고 있다. 그러나 암석 고유의 특성으로서 파괴역학에서 가장 중요한 변수인 암석의 파괴인성 측정에 관한 방법은 아직 확립되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 기존 파괴인성 측정법과 비교하여 많은 장점을 가지고 있는 CCNBD, SCB, CNSCB 및 BDT등과 같은 디스크 형태의 시험편을 사용하여 Mode I 파괴인성을 측정하였다. 또한 CCNBD 시험편에 STCA법을 적용하여 혼합모드 및 Mode II 파괴인성을 측정하였다. 각시험에서 시험편의 두께, 지름 및 노치길이 등과 같은 치수효과가 파괴인성에 끼치는 영향을 조사하였다. 혼합모드 시험결과로부터 여러 회귀곡선을 적용하여 파괴포락선을 구하였고 시험결과를 혼합모드에서의 세 가지 파괴기준식과 비교하였다. 각 파괴인성 시험 시에 균열전파가 시작되는 하중수준을 정확히 파악하고 균열의 변형거동을 조사하기 위해 미소파괴음 측정을 병행하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1172-1182
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• 1993

본 연구에서는 버형성중의 파단을 파단전의 소성변형의 과정이 파단에 영향을 미치는 연성파단(ductile fracture)으로 간주하여 McClintock의 연성파단에 관한 모델 을 이용하여 버형성중의 파단변형도를 얻었다. 이 파단변형도가 인장시험으로부터 얻 은 파단변형도와 커다란 오차가 없음을 확인하여 편의상 인장시험에서의 파단변형도를 버형성중의 파단발생 판정기준으로 사용하였다. 버형성이 시작된 이후에 공구인선부 에서의 피삭재의 변위의 발달에 관한 모델이 제시되었고 파단변형도와 최대변형량과의 비교로부터 파단위치와 각도가 결정된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.123-130
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• 2001

본 연구는 초속경시멘트를 사용한 조기교통개방 콘크리트의 역학적 특성을 향상시키기 위하여 수행되었다. 실제로 포장콘크리트의 현장조건하에서는 외부적 또는 내부적인 요소에 의해 콘크리트의 수분과 열에 의한 수축을 구속함으로써 인장응력이 발생되며 이러한 인장응력은 균열을 발생시켜 콘크리트의 역학적 성능을 감소시킨다. 이러한 인장응력에 의한 균열을 제어하는 데 있어서 초속경시멘트 콘크리트내에 섬유를 사용하면 효과적이다. 국내에서 많이 사용되고 있는 3종류의 초속경시멘트를 사용하였고, 2종류의 섬유를 혼입하여 섬유보강 콘크리트와 일반콘크리트를 비교하였다. 시험결과 초속경시멘트를 사용한 섬유보강 콘크리트가 일반 콘크리트보다 우수한 역학적 특성을 나타냈다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.101-108
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• 2009

급속 포장 콘크리트는 타설 직후 공기 중에 노출되어 물리적, 화학적 영향을 많이 받아 유해물질들의 콘크리트 구조물 내부로 침투하여 사용연한이 감소하게 된다. 이와 같이 콘크리트 투과 특성은 내구성능을 결정하는데 중요한 요소이다. 또한 조강시멘트와 조강제의 성능으로 인하여 급격한 수화반응으로 인한 수화열로 열과 수분의 이동이 증가하여 구조물에 인장응력을 발생시켜 미소균열을 발생시킨다. 본 연구에서는 대단면 포장체의 급속 시공용으로 도출된 배합을 바탕으로 물투수시험, 동결융해반복시험, 마모저항성시험, 표면박리시험 및 소성수축, 건조수축, 자기수축 등의 시험을 실시하였다. 시험결과 조강제 및 섬유를 혼입한 배합이 가장 우수한 결과를 보여주었다.

• 한국안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.30-34
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• 2008

To evaluate the mechanical properties of in-service materials, tensile properties measurement using small-scaled specimen has been carried out. Tensile testing specimens with various dimensions, including standard and sub-size specimen specified in ASTM and ISO and small-scaled specimen, were prepared. Tensile strain in small-scaled specimen was measured using micro-ESPI system set up in this study. This system was used in the specimen with the parallel length of 2 mm and in subsequently measuring the strain under tensile loading. From each type of tensile specimen, stress-strain curves were determined. The dimension effect of the tensile properties was investigated comparing the tensile results obtained from standard specimens and small-scaled specimens. It was shown that the tensile strength for the small-scaled specimen is lower by 15% than those for the standard specimen.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.396-408
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• 2016

암석파괴역학은 토목공학과 암반공학의 다양한 분야에서 널리 적용되는 학문이다. 그러나 대부분의 암반 공학 문제에서 mode II 거동이 우세함에도 불구하고 관련 연구는 mode I 거동에 대한 것이 대부분이다. 현재 mode I의 경우 4개, mode II 파괴인성의 경우 단 한 개의 ISRM 표준시험법이 있다. 본 연구에서 제안하는 새로운 시험법은 문헌조사를 통해서 필요조건으로 구속압 가능 여부, 노치성형의 용이성, 기존 시험장비의 활용, 단순한 시험절차를 정하고 이에 부합하도록 개발하였으며 SCC(Short Core in Compression)로 이름을 정하였다. Mode II 파괴인성 계산에 필요한 응력확대계수 계산식을 3차원 수치해석을 통해 선하중과 분포하중 조건에 대해서 구하였고 노치성형을 위한 지그도 제작하였다. 개발된 시험법을 MTS 시스템을 사용하여 화강암에 적용하였으며 가압속도는 0.002 mm/s로 하였다. 시험 결과 $2.33MPa{\sqrt{m}}$의 mode II 파괴인성을 얻었다. 동일한 화강암 블록에서 확보한 시험편에 대하여 간접인장시험으로 구한 mode I 파괴인성은 $1.12MPa{\sqrt{m}}$였다. 따라서 $K_{IIC}/K_{IC}=2.08$로 mode II 파괴인성이 mode I보다 크게 나타났다. 또한 비교적 매끄러운 파괴면과 암분의 생성을 통하여 SCC 시험법이 mode II 거동을 잘 표현함을 확인하였다. 따라서 제안된 SCC 시험법은 암석의 mode II 파괴인성을 결정하는 데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권3호
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• pp.174-183
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• 1996

본 연구에서는 인코넬600 합금을 열처리 상태 및 변형속도 등이 서로 다른 SCC 발생 조건하에서 정변형 속도 시험법으로 인장시켜 그때 발생되는 AE신호와 균열 거동을 비교하므로서 SCC 발생 및 진전을 AE로서 적절히 탐지할 수 있는가를 연구하였고, AE로 탐지 가능한 초기의 최소 균열 크기를 측정하므로서 비파괴시험법으로서의 적용성을 평가하고자 하였다 실험 결과, IGSCC에서 발생되는 AE amplitude 준위는 연성파괴 및 기계적인 변형에서 발생되는 것들보다 큰 것으로 나타났으며, 이것은 AE amplitude준위가 AE발생원을 식별할 수 있는 중요한 변수가 될 수 있음을 의미한다. IGSCC 미소균열의 성장 및 주균열의 형성으로부터 주균열의 성장으로 전환되는 시점을 AE로 적절히 감시할 수 있음을 보였으며, AE로 탐지 가능한 최소 균열 크기는 길이 $200{\sim}400{\mu}m$, 깊이 $100{\mu}m$ 이하의 균열인 것으로 나타났다. 결론적으로 AE기술은 입계 응력 부식 균열의 진전을 조기 탐지할 수 있는 유용한 방법으로 평가되며 비파괴시험법으로서의 실제 적용 가능성도 높을 것으로 판단된다.