• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.66-73
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• 2019

본 연구에서는 항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 기본 설계에 대한 구조 안전성을 평가하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 선형 구동기의 기계적 운동을 이해하였고, 접촉 하중을 산출하여 유한요소해석 기반의 구조 분석에 적용하였다. 구조 분석에서는 선형 구동기의 설계 속도 조건에 대한 열, 정적 거동을 검토하였고, 구조적 안전성을 평가하였다. 또한 모드 해석을 수행하여 동적 거동을 분석하였다. 분석 결과, 모터가 225 rpm으로 작동 시 구동 로드는 약 5 mm/s로 병진 운동하였고, 기어 간 최대 32.83 N의 접촉 하중이 발생하였다. 한편, 최대 열 응력과 정 응력은 철의 항복강도의 약 1.57%, 78%로 발생하였고, 각 부품은 서로의 공진 주파수를 회피하였다. 따라서 제안된 선형 구동기의 기본설계는 구조적으로 안전하며, 공진에 대해 안정적임을 밝혔다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.133-149
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• 2021

본 논문은 터널 굴착 시 굴착면의 안정성 확보를 위해 매우 활발히 적용되고 있는 강관보강 그라우팅의 거동 메커니즘을 실제 현장의 계측결과를 이용하여 연구한 결과를 수록하였다. 계측방법은 12 m의 강관에 형상변위계와 변형률계를 부착하여 실제 터널면에 보강을 시행한 다음 강관의 변형과 응력의 계측값을 분석하여 거동 특성을 파악하였으며, 6 m마다 강관이 중첩되는 것을 고려하여 7 m 굴착 시까지의 계측결과를 활용하였다. 또한, 허용응력이 다른 강관(SGT275와 SGT550)을 적용하여 강도차이에 따른 강관 보강재의 거동 특성도 확인하였다. 굴착면에 강관을 설치하고 최초 1 m 굴착 후 다음 굴착이 진행되기 전까지 7시간 동안의 강관 거동을 분석한 결과 굴착 이완하중에 따른 아칭효과로 응력이 재분배되는 거동 특성을 확인할 수 있었다. 1 m씩 굴착됨에 따라 3차원적인 이완하중의 응력분배로 인해 굴착된 구간은 4~6 m 굴착 시 가장 큰 변형을 나타내었다. 이러한 계측을 통해 굴착 전방지반의 설치된 강관에도 변형과 응력이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, SGT275강관(항복강도 275 MPa)과 SGT550강관(항복강도 550 MPa)의 거동을 비교한 결과 변형량의 차이는 최대 18배, 응력은 최대 12배 정도 차이가 발생되어 강도가 큰 강관일수록 이완하중에 대응이 유리한 것으로 나타났다. 본 논문에서는 실제 터널 굴착에 따른 강관의 계측결과를 이용하여 이완하중의 아칭효과에 대응하는 강관 보강 그라우팅의 거동 메커니즘을 확인할 수 있었고, 그 결과를 본 논문에 수록하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.179-187
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• 2017

철근콘크리트 휨 부재의 최대철근비에 대한 설계 규정은 일반적으로 부재 파괴 시 철근이 항복하도록 하여 충분한 연성과 경제성을 보장 하도록 하고 있다. 콘크리트구조기준(2012)에서 최대철근비는 인장 철근의 순인장변형률 항으로 표현되고, 고강도 재료가 사용되는 경우 매우 높은 철근비를 나타낸다. 따라서 이는 콘크리트 타설시 시공성 확보에 어려움을 야기할 수 있다. 이에 반해, 도로교설계기준(한계상태설계)에서는 최대중립축 깊이비가 0.4가 되도록 최대철근비를 규정하고 있다. 이 결과로부터 시공성 및 연성을 확보할 수 있는 최대철근비에 대한 합리적인 모델을 제시하였다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.521-527
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• 2001

폴리카프로락톤 (PCL)/폴리염화비닐(PVC) 블렌드 시스템에서 PCL 조성 5 ~ 23%에 대한 상용성, 기계적 성질과 분자간의 상효작용에 대하여 연구하였다. 유리전이온도(T$_g$) 거동을 토대로 용융 혼합된 블렌드의 상용성을 측정한 결과 분자 수준으로 혼합되었다는 것을 관찰하였으며, PCL의 함량이 증가함에 따라 블렌드의 T$_g$는 낮은 온도 쪽으로 이동하였다. 또한 PCL/PVC 블렌드에 대하여 Fox식을 이용하여 예측한 T$_g$값과 실험에서 측정된 T$_g$값은 잘 일치하였다. 따라서 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 5 ~ 23%에서 무정형 고분자임을 나타낸다. 또한 분자간의 상호작용이 기계적 물성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 인장 강도, 탄성률 및 항복 강도와 같은 기계적 물성을 측정하여 관찰하였다. 그 결과 탄성률과 항복 강도 값은 PCL 함량이 약 5%에서, 인장 강도 값은 PCL 함량이 11%에서 최대값을 나타내었다. 그리고 PCL 함량 13%이상까지는 인장 강도 값이 순수 PVC보다 높았으며, 신장률은 낮은 값을 나타내었다. 결과적으로 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 약 13%까지 T$_g$값은 내려가고, 인장 강도는 증가하면서 신장률은 감소하는 반가소화 현상을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.515-521
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• 2000

주소용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석축물의 영향을 상추출법과 미세조직관찰을 통해 고찰되었다. 고온 인장시험에서 $760^{\circ}C$까지는 인장강도와 연신율이 동시에 감소하였고, 그보다 높은 온도에서는 인장강도는 급격히 감소하고 연신율은 증가하였다. 고온 인장시험에의한 응력의 영향으로 인하여 ${\gamma}',{\gamma}"$석출물의 양은 $760^{\circ}C$에서 최대의 값을 나타내었다. 미세한 ${\gamma}',{\gamma}"$상의 석출이 최대로 일어나는 온도에서 석출물에의한 유동응력의 증가로 인해 항복강도의 저하폭이 작았으며, 연신율은 가장 낮은값을 나타내었다. $760^{\circ}C$보다 높은 온도에서는 전체적인 석출물의 양도 감소하였고, 특히 강화석출상의 양이 적어 연화현상이 급격히 나타났다. 급격히 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.93-101
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• 2008

하중방향(섬유평행방향, 섬유직각방향)과 접합구(볼트, 드리프트 핀) 적층면방향(평행, 수직)에 따른 국내산 낙엽송집성재의 지압강도시험을 실시하였다. 지압시편은 5 ply의 집성재를 사용하였고, 접합구의 직경은 12, 16, 20 mm를 사용하였다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 볼트와 드리프트 핀의 각 직경에 따른 평균최대지압강도는 섬유평행하중방향의 경우 비슷한 경향을 보였으며, 섬유평행하중방향의 평균최대지압강도가 섬유직교방향보다 1.50~2.31배 높게 나타났다. 평균지압강도의 경우 섬유평행하중방향시편은 직경 16 mm에서 20 mm로 증가할 때 20% 감소하였으며, 섬유직교방향은 뚜렷한 경향이 없었다. 2) 평균지압초기강성의 경우 섬유평행하중방향은 직경 16 mm일 때 가장 크게 나타났다. 드리프트 핀 접합부의 전단강도실험 시 초기강성과 평균지압초기강성은 직경이 증가할수록 비슷한 경향을 보였다. 3) 지압강도시험 시 섬유평행방향시편의 파괴형상은 직경이 작을수록 할렬파단을 보였다. 섬유직교방향의 시편은 대부분이 섬유평행방향으로 할렬파단이 일어났으며 볼트가 드리프트 핀 시편보다 더 많이 나타났다. 4) 지압강도예측식을 통해 구한 예측지압강도와 실제 5% 유사항복지압강도를 비교하였을 경우 섬유평행방향은 KBCS, NDS의 예측지압강도와 비슷하게 나타났으나, 섬유직교방향은 NDS에서 제안한 예측식이 잘 적용되는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.23-27
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• 2013

기후변화에 따른 토석류 발생과 그로 인한 피해가 세계적으로 증가 추세에 있다. 토석류 연구는 역학적 관점에서 파괴 후(post-failure) 거동에 해당하며 지반강도와 유동특성을 분석함으로써 특성화할 수 있다. 본 연구는 국내의 토석류 발생지역인 상주(화강암 풍화토), 인제(편마암 풍화토), 포항(이암 및 셰일) 지역을 대상으로 지반의 물성-전단강도 상관관계와 토석류의 유동특성을 평가하였다. 본 연구지역을 대상으로 스웨덴 낙하 콘(Swedish Fall cone) 시험장치를 이용하여 지반의 물성 및 지반강도 사이에 일정한 상관관계가 있음을 밝혔다. 실험결과에 따르면, 인제, 상주, 포항지역에서 채취된 시료에 대해 액성지수(IL)와 비배수 전단강도($C_{ur}$) 사이에 $C_{ur}=(1.2/I_L)^{3.3}$의 관계식이 성립한다. 토석류 흐름을 지배하는 항복응력은 재성형 비배수 전단강도에 상응하는 것으로 간주하고, Bingham 모델과 액성지수-항복응력 관계식을 이용하여 토석류의 유동성을 조사하였다. 유동해석은 국내 풍화토와 낮은 활성점토를 구분하여 적용하였다. 이때 액성지수는 액성한계를 기준으로 $I_L=1$, 1.5, 3.0으로 구분하여 비교분석하였다. 동일한 액성지수($I_L=1$)에 대해, 토석류의 발생 5분 경과 후 최대 이동거리는 250m에 다다른다. 액성지수가 3으로 증가 될 경우, 토석류의 이동거리를 5분까지 살펴본 결과, 국내 풍화토는 낮은 활성점토에 비해 2배 이상 큰 유동성이 있음을 알 수 있었다. 본 유동성 평가기술은 토석류 피해저감기술 전략수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.5-13
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• 2021

기존의 뜬구조공법의 문제점을 개선하여 지하층 리모델링, 증축 시 안정성 확보와 공사비 절감이 가능한 공법을 개발하기 위하여 일반적인 마이크로파일에 비해 경제적이고 안정성 높은 확장형 강관말뚝을 개발하였다. 확장형 강관말뚝은 지중에서 강관을 확장하여 강관의 성능을 향상하는 공법으로 본 논문에서는 확장형 강관말뚝의 강관 형상에 따른 좌굴강도의 변화를 파악하고, 수치해석 모델을 개발하여 강관확장으로 인한 요철부의 턱효과를 규명하고, 재료시험을 통하여 최적 강관 확관량을 산정하였다. 강관의 확장 직경이 클수록 확관 턱 개수가 많을수록 좌굴강도가 커짐을 알 수 있었으며, 수치해석 결과에 따르면 확관률보다 확관 턱 개수가 좌굴강도에 큰 영향을 미침을 알 수 있었으며, 확관률는 1.2배 이상일 때, 확관 턱 개수는 증가할수록 좌굴강도 증가 효과가 크게 발생함을 알 수 있었다. 또한, 확장 각도가 45° 이하이고, 확관률이 1.3배 이상일 때 요철부의 턱효과가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 강관이 파단되는 항복 시, 신율은 20~32%로 평균 25.4% 수준으로 확인되어 그 이상 변형은 강관의 성능을 발휘할 수 없었다. 재료시험을 통해 강관의 성능을 발휘하기 위한 최대 확관량은 항복 시 최저값으로 확인된 신율 20%에 안전측 80%를 고려하여 16%로 제한하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권2호
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• pp.119-126
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• 1998

본 연구는 철근비와 보강판비를 조정한 보강철근비를 변수로 탄소섬유쉬트 접착된 철근콘크리트 보에 대하여 그 변형특성과 강도특성 및 파괴모드를 실험적으로 고찰한 것이다. 철근비와 보강판비가 증가할수록 최대내력은 증가하는 경향을 보이지만 탄소섬유쉬트의 겹수가 증가할수록 철근비 증가의 경우와는 달리 에너지흡수능력이 저하된다. 철근비와 보강판비에 따른 파괴모드를 구분하고 시험결과와 비교, 고찰하였던 바 파괴모드와 연성의 측면에서 보강철근비 е의 한계값을 0.87 max으로 제안하였다．탄소섬유쉬트와 철근콘크리트 보의 합성작용이 철근항복이후까지 유지되어 비선형적인 거동을 보임으로써 구조적거동이 양호하게 나타나는 것으로 입증되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.483-491
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• 2002

본 연구는 경량 콘크리트 프리캐스트 패널에 고성능 섬유쉬트를 접착시킨 복합패널로 철근 콘크리트 보 하부에 휨 보강하여 보강보의 구조적 성능을 분석하였다. 보강보의 구조적 고찰은 항복하중, 최대하중, 각 하중에서 처짐 그리고 휨강성과 연성을 비교 분석하였다. 그 결과 39개 보를 실험하여 복합패널로 보강한 경우에 휨강도가 균일되게 향상됨을 보였다. 또한 실험결과 복합패널로 보강한 철근 콘크리트 보는 구조적으로 우수한 특성을 보였고, 섬유쉬트 부착공법으로 보강된 보와 비교할 경우에도 보강보의 강도가 더 개선되는 것으로 나타났다.