• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.201-211
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• 2005

철근콘크리트 부재의 전단거동에 대한 오랜 연구에 의하여 이에 대한 다양한 이론모델들과 제안식들이 존재한다. 그러나 전판거동의 메커니즘이 복잡하고 영향을 미치는 요소들이 많아서 이론모델들은 대부분 매우 복잡한 경향이 있고, 실험에 의한 제안식들은 제한된 범위내의 실험변수에 대해서만 유효한 경우가 많다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안의 하나로써 인공신경망이 여러 연구자들에 의하여 제안되어 왔으며, 본 논문에서는 인공신경망을 이용하여 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강토를 예측하였다 특히, 기존의 전단실험결과를 광범위하게 모아 구축한 데이타베이스를 활용함으로써 넓은 범위의 구조변수들을 포함한 다양한 부재들을 인공신경망의 훈련자료로 이용하였고, 인공신경망에 의한 전단강토 예측 결과를 ACI의 규준식, Zsutty, Okamura의 제안식들과도 비교 분석하였다. ACI의 규준식은 전단보강근이 없는 철근콘크리트 부재에 대해서 매우 부정확한 전단강도를 제공하였으며, Zsutty의 제안식은 ACI의 규준식에 비해 향상된 예측 결과를 보였으나 부재의 크기효과를 반영하지 못하였다. Okamura의 제안식은 주요 변수들의 영향을 비교적 잘 반영하여 상당히 정확하면서도 안정적인 전단강토를 제공하였다 이에 비해 인공신경망은 실험 결과에 가장 근접한 부재의 전단강도를 제공함으로써, 다양한 변수들의 영향을 매우 정확하게 반영할 수 있는 것으로 나타나서 인공신경망이 전단강도와 같이 메커니즘이 복잡하고 영향을 끼치는 변수들이 많은 다른 구조적 거동이나 강도를 예측하는데 매우 적절한 수단을 제공할 수 있음을 보여주었다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.109-118
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• 1999

국내에서는 1988년부터 내진 규준이 시행되었으며, 따라서 그 이전에 지어진 저층 철근콘크리트 건물들은 내진 규준이 적용되지 않고 단지 축하중만을 고려하여 설계되었다. 그러므로 약한 지진이 발생하여도 이러한 건물들은 심한 피해를 입을 수 있다. 본 논문에서는, 내진 규준이 시행되기 이전에 지어진 비내진 저층 철근콘크리트 모멘트 저항 골조의 지진 발생시 거동과 피해를 알아보기 위하여, 실제 존재하는 비내진 건물 중 3층 철근콘크리트 라멘조 공공청사 건물의 외부 적합부를 교차보가 있는 것과 없는 것의 2종류를 1/2의 실물크기로 제작하고, 횡방향 변위 제어로 반복하중을 가하여 실험을 수행하였다. 비내진 접합부의 가장 큰 특징은 적합부내의 횡보강근이 없다는 것이다. 실험을 통하여 균열의 형태, 강도${\cdot}$강성의 저하, 에너지 소산 그리고 기둥과 보 부재의 철근 미끄러짐을 조사하였다. 국내에서 규정하고 있는 최대지반가속도인 0.12g크기의 횡방향 하중을 가력하였을 경우에는 균열이 발생하지 않았으나, 횡방향 하중을 0.12g이상으로 증가할수록 교차보가 없는 외부접합부에서 전단균열이 발생하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.87-97
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• 1990

사회에서 일어나는 대부분의 문제에는 안전성과 경제성 및 사용성사이에 균형을 이루어야 할 필요성이 존재한다. 이것은 특히 구조물을 설계할 때에 직접적으로 적용되는 말이며 구조물이 갖추어야 할 세가지 기본요건이 바로 이 안전성과 사용성 그리고 경제성인 것이다. 기존의 설계기준은 구조해석의 기본이론과 실제적인 경험이 복합된 설계기준으로서 하중과 강도의 불확실성을 합리적으로 고려하지 못하여 왔고, 구조의 신뢰성개념을 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 좀더 합리적인 안전성과 신뢰성을 확보하기 위하여 구조신뢰이론에 토대를 둔 진보된 설계기준을 제시하고, 부분 및 조합저항계수기법을 고안하였다. 이를 위하여 우리나라의 기존 콘크리트설계규준의 신뢰수준을 평가하고 이 결과로부터 합리적(合理的)인 목표신뢰성지수를 결정하였으며, 이로부터 신뢰성이론에 근거한 새로운 설계기준을 도출하였다. 본 연구에서 유도된 부분(部分) 및 조합저항계수(組合抵抗係數)를 이용한 설계양식은 콘크리트와 철근의 구조재료특성을 효율적으로 고려하고 있어 전체저항계수를 이용한 설계양식보다 합리성을 보여주고 있으며 진보된 설계기준임을 보여주고 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.133-140
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• 2008

콘크리트 구조물에 대한 설계법이 현재의 한계상태 설계법에서 성능기반 설계법으로 전환되고 있는 추세이며, 이에 대한 연구가 미국, 유럽 및 일본 등에서 이루어지고 있다. 성능기반 설계법은 현행의 설계규준에서의 많은 불확실성(uncertainty)을 합리적으로 고려함으로서, 구조물이 일정한 신뢰성과 안전성을 확보하도록 하기 위한 연구로서, 신뢰도 높은 비선형 해석기술의 확보와 함께 이를 직접 설계에 적용하기 위한 방안에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 저자 등에 의하여 개발된 비선형 유한요소 해석 프로그램(RCAHEST)을 신뢰성 있는 철근콘크리트 기둥 실험체 적용하여 그 적용성과 타당성을 검증하였고, 신뢰성 이론을 바탕으로 파괴에 대한 목표 신뢰지수를 확보할 수 있도록 하는, 비선형 유한요소해석으로부터의 해석결과에 적용할 안전계수를 산정하여 현행의 설계 기준등과의 비교 분석을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제25권2호
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• pp.46-53
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• 2012

펄트루젼 공정에 의해 생산된 FRP 부재는 길이에 제한이 없이 임의의 단면형상으로 제작할 수 있기 때문에 건설 구조용 부재로 사용하기 적합하며, 특히, 각종 화학적 유해환경 등에서 그 성능이 우수하기 때문에 습윤환경 및 해양환경 등의 부식환경에서 그 활용이 두드러지고 있다. 그러나 설계를 위한 관련 규준이 마련되어 있지 않아 이에 대한 연구가 시급한 실정이다. FRP 구조재는 대부분 단면의 효율적 사용을 위해 판요소로 구성된 박판부재를 사용하고 있으며, 이러한 부재를 압축재로 사용할 경우 강도한계상태는 주로 좌굴거동에 의해 결정된다. 이 연구에서는 FRP I형 단면 압축재에 대한 좌굴거동을 이론적으로 해석하였고, 기존 실험적 연구결과와 비교, 분석하여 설계방법 및 설계흐름도를 제안하였다. 제안된 설계방법은 ANSI/AISC 360-10의 방법과 유사한 형태로서 설계자의 편의를 도모하였으며, 비교적 간단한 방법에 의해 PFPR I형 단면 압축재의 설계를 수행할 수 있도록 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.165-179
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• 2007

이 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 최적설계를 위해 기둥과 보 부재 설계 단면의 데이터베이스를 구성하고 이로부터 단면 번호와 단면 저항 능력간의 관계를 나타내는 회귀분석식을 구성하여, 직접 탐색법으로 빠르게 최적해를 검색하는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 설계 실무에서 가격을 고려하여 설계하기보다는 성능 최적화에 가까운 설계를 수행한다는 사실로부터 제안된 알고리즘을 이용하여 성능 최적화와 가격 최적화를 모두 수행하여 그 결과를 비교 검토하였고, 예제 구조물을 대상으로 적용성과 효율성을 검토하였다. 본 알고리즘은 목적 함수 구성시 제한 조건이 없고 전개 과정이 매우 단순하면서도 빠른 수렴성을 보이며 선택된 해가 설계 규준과 실무상의 제한 조건에 부합하므로 바로 적용 가능하다는 장점이 있다. 전체 구조물의 최적화는 개별 부재의 최적화를 통해 이루어진다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.137-148
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• 1997

지진이 발생하는 환경에서 철근콘크리트구조의 신뢰성을 수명주기비용에 근거하여 체계적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 구조물의 기능성과 경제적인 효용성을 나타내기 위하여 각각 손상확률과 평균수명 주기비용의 개념을 사용하였다. 생애주기 동안 발생할 수 있는 지진에 의하여 구조물이 입게 될 손상을 보상하기 위하여 소요되는 평균손상비용을 평균수명주기비용의 주요 항목으로 고려하여 분석하였다. 구조물의 다양한 손상상태에서 손상비용을 나타내기 위해 요구되는 비용함수는 Park-Ang 손상지수의 중앙값을 독립변수로 하는 함수로 가정하였다. 지진에 의한 구조물의 손상해석은 UCI에서 개발된 SMART-DRAIN의 시뮬레이션기법을 사용하여 그 불확실성을 고려하였다. 제시된 방법을 현행 규준에 의하여 설계된 7층 사무실 건물에 적용하여 그 가능성을 살펴보았다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권3호
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• pp.185-196
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• 1998

이 논문은 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 보에서 휨전단균열(Flexural-Shear Crack)이 원인을 규명하기 위해 모두 16개의 보를 실험한 결과를 기술한 것이다. 실험에 이용된 콘크리트보는 전단균열에 영향을 준다고 생각되는 몇 가지 요소를 인위적으로 소거 도는 고립되도록 특수하게 제작된 것이다. 이러한 특수보의 실험결과를 같은 재원을 갖는 보통의 정상보의 결과와 직접 비교하여서 그 차이를 분석함으로써 휨전단 균열의 발생원인을 규명하였다. 그 결과, 일반적인 콘크리트보에서의 휨전단균열 발생은 철근과 콘크리트의 경계면의 부착현상과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 발생된 휨전단균열의 안정성은 주철근을 따라 발생되는 수평균열의 크기에 직접적인 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 나타난 몇 가지 사실은 현재 사용중인 전단설계규준의 근본을 이루는 전단 위험단면개념과는 상반되는 것도 있었다. 실험에서 알아낸 사실을 근거로 전단파괴기구에 대한 새로운 가설을 제안하였다. 이 새 가설은 지금까지 잘 설명되지 않은 휨전단균열의 발생과 진행에 대한 원인 및 과정을 상당히 잘 설명해주고 있다고 생각된다.

• 전산구조공학
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• 제3권3호
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• pp.30-38
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• 1990

본 실험은 지금까지 우리나라에서 수행 되어온 기존, 건축 토목관계 실험의 수준을 한차원 높히는데 크게 기여하리라 생각된다. Hydraulic Jack을ㄹ 이용한 1 방향 실험과는 비교할 수 없을 정도로 자동화, 기계화를 이루었으며, 실험에 사용된 Actuator는 미국의 MTS사 제품으로 빠른 속도 (2Hz에서 최대 +/-7.5cm Stroke)로 움직이는 반복 주기 하중을 컴퓨터가 제어하고 Data를 자동적으로 컴퓨터에 기록하므로 구조물의 동적특성까지를 규명하는데 필수적인 장비이다. 또한 Shaking table은 실제로 발생하는 지진파를 그대로 입력시켜 구조물에 대한 내진 성능을 완벽하게 측정할 수 있다. 특히 구조설계자들 사이에도 논란이 되고 있는 우리나라 내진규준의 R factor(반응수정계수)를 정하는데 매우 유효한 역할을 하리라 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권8호
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• pp.38-46
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• 2002

A new semi-continuous sliding mode control is proposed for electromagnetic suspension systems. The control input is derived from the reaching law and the Lyapunov stability criteria, which is composed of continuous terms and low switching term. It has a low switching gain and chattering fee characteristics. It is shown by the computer simulation that the proposed control has good tracking performance and robustness compared with the classical sliding mode control.