• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1939-1946
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• 2012

교량용 고성능 강재는 높은 인장강도, 항복강도, 고인성, 용접성등이 요구된다. 교량 구조용 강재인 TMCP HSB600강의 GMA용접부에서 입열량(1.4~3.2kJ/mm)과 용접후 열처리가 기계적 특성과 미세조직에 미치는 영향을 조사하였다. 용접된 상태에서는 입열량이 증가할수록 인장강도와 경도는 감소하였다. 입열량 1.4kJ/mm에서는 빠른 냉각 속도에 의해 베나이트적 페라이트와 탄화물 집합체 등의 경한 미세조직이 생성되었고 입열량 2.1kJ/mm에서는 침상형 페라이트가 다량 생성되었으며, 고입열량인 3.2kJ/mm에서는 입계페라이트 사이트 플레이트와 구형 페라이트가 많이 생성되었다. 용접 후 열처리를 통해 용접부의 잔류응력의 감소와 결정립 조대화로 인하여 인장강도와 경도는 감소하였으나 충격흡수에너지에는 큰 차이가 없었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.330-339
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• 2009

본 연구에서는 삼나무 재색제어에 적합한 적정 열처리 조건을 구명하고, 열처리에 따른 다양한 재질변화를 평가하고자 하였다. 국산 삼나무에 대한 온도제어 열처리를 통하여, $170^{\circ}C$ 이상의 열처리 조건에서 심변재 사이의 재색차이가 줄어드는 경향을 확인하였으며, 이러한 경향은 처리시간이 증가함에 따라 더 크게 나타났다. 열처리재의 평형함수율이 무처리재에 비해 50% 정도 낮아 목재의 사용과정에서 나타나는 수분에 의한 성능저하 문제를 예방할 수 있을 것으로 기대되며, 열처리가 부후균에 대한 내후성 증가에도 영향하는 것으로 확인됨에 따라 친환경 방부처리 기술로써 열처리의 적용에 대한 본격적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 열처리재의 역학성능은 무처리재에 비해 대체로 증가하는 것으로 나타났으나, 연성이 감소함으로 인하여 충격휨흡수에너지는 크게 감소하는 결과를 보여 열처리재의 용도를 결정하는데 있어서 이러한 물성 변화가 고려되어야 할 것이다. 열처리에 의한 물성변화의 원인을 규명하기 위하여 미세구조의 변화를 관찰하였으나 특별한 차이는 나타나지 않았다. 따라서 화학성분의 변화를 분석함으로써 물성변화의 원인을 규명하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.263-271
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• 2005

고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.565-575
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• 2009

최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료이지만, 일반강도 콘크리트는 충격 및 폭발하중에 대하여 충분한 저항성능을 가지지 않는다. 그러므로 방호설계에서는 고에너지 흡수력과 높은 파괴저항성을 지니는 새로운 재료의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 최근 활발하게 연구 중인 초고강도 콘크리트(UHSC)와 Reactive Powder Concrete(RPC)에 대한 방폭성능을 평가하고자 한다. UHSC와 RPC는 강도 및 성능향상, 부재의 치수 및 중량 감소, 내진저항성 향상과 같은 장점들로 인해 초고층건물 및 초장대교량에서 사용되어지고 있다. 또한 UHSC와 RPC는 9.11테러와 같은 테러 및 충격하중에 의한 사회주요시설물의 방호설계에 적용할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 폭발하중에 대한 UHSC 및 RPC 구조물의 거동을 파악하기 위하여 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 슬래브 구조물 시편을 제작하여 폭발실험을 수행하였으며, 폭발파의 특성 뿐만 아니라 최대 및 잔류 변위와 철근과 콘크리트 표면에서 변형률을 측정하여 구조물의 거동을 분석하였다. 또한 손상 및 파괴모드를 각 시편별로 측정하였다. 본 실험을 통해 UHSC 및 RPC가 일반강도콘크리트에 비해 폭발저항성이 높은 것으로 분석되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제8권1호
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• pp.13-21
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• 1980

본(本) 실험(實驗)은 고온열처리(高溫熱處理)가 고로쇠나무(Acer mono Max.)의 재질(材質)에 미치는 영향(影響)을 알기 위하여 온도(溫度) 100$^{\circ}C$에서 열기(熱氣)와 열수(熱水)의 가열기간별(加熱期間別)로 처리(處理)한 후(後) 몇가지 물리적(物理的) 성질(性質)과 기계적(機械的) 성질(性質)의 변화(變化)를 측정(測定)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 5.1 생재비중(生材比重)은 열기가열기간(熱氣(加熱期間) 6일(日)부터, 열수가열기간(熱水加熱期間) 4일(日)부터 감소(減少)하였다. 5.2 방사방향(放射方向) 수축율(收縮率)은 열기가열기간(熱氣加熱期間) 2일(日)부터 감소(減少)하였으나 열수가열기간(熱水加熱期間) 6일(日)부터 증가(增加)하였으며, 접선방향수축율(接線方向收縮率)은 열기기가열기간(熱氣加熱期間) 2일(日)부터 감소(減少)하였으나 열수가열기간(熱水加熱期間) 2일(日)부터 증가(增加)하였다. 5.3 흡수량(吸水量)은 열기가열기간(熱氣加熱期間) 2일(日)부터 감소(減少)하였으나 열수가열기간(熱水加熱期間) 4일(日)부터 증가(增加)하였다. 5.4 종압축강도(縱壓縮强度)는 열기가열기간(熱氣加熱期間) 4일(日)까지 증가(增加)하였으나 6일(日)부터 감소(減少)하였으며, 열수가열기간(熱水加熱期間) 2일(日)부터 감소(減少)하였다. 5.5 전단강도(剪斷强度)는 열기가열기간(熱氣加熱期間) 2일(日)까지 증가(增加)하였으나 4일(日)부터 감소(減少)하였으며, 열수가열기간(熱水加熱期間) 4일(日)부터 감소(減少)하였다. 5.6 휨강도(强度)는 열기가열기간(熱氣加熱期間) 4일(日)까지 증가(增加)하였으나 6일(日)부터 감소(減少)하였으며, 열수가열기간(熱水加熱期間) 6일(日)부터 감소(減少)하였다. 5.7 충격(衝擊) 휨 흡수(吸收)에너지는 열기가열기간(熱氣加熱期間) 4일(日)부터, 열수가열기간(熱水加熱期間) 2일(日)부터 감소(減少)하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.45-58
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• 1987

우리나라의 대표적(代表的)인 조림수종(造林樹種)의 하나인 현사시나무(Populus alba $\times$ glandulosa)를 공시재(供試村)로 하여 가열(加熟), 가압처리(加壓處理)가 목재(木材)의 물리적(物理的) 기계적(機械的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 목질개량(木質改良)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)코자 실험(實驗)을 수행(遂行)하였는 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 비중(比重)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 현저(顯著)히 증가(增加)하였다. 2) 수축율(收縮率)은 압축율(壓縮率)이 증가하여 소재(素材)와 비교(比較)하여 경단방향(徑斷方向)은 약(約) 1.5~2배(倍), 촉단방향(觸斷方向)은 약(約)1~2.2배(倍), 섬유방향(纖維方向)은 약(約)1.6~2.1배(倍) 이었다. 3) 흡수율(吸收率)은 압축율(壓縮率) 30%까지는 별(別)로 증가(增加)하지 않았으나 압축율(壓縮率) 40%이상(以上)에서는 소재(素材)에 비(比)해 높은 증가율(增加率)을 나타내었다. 4) 두께 팽윤율(澎潤率)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 경단면(徑斷面)에서는 큰 차이(差異)가 없었으나 촉단면(觸斷面)의 경우(境遇)에는 현저(顯著)하게 증가(增加)하였다.(특(特)히 압축율(壓縮率) 40%, 50%). 5) 종압축강도(縱壓縮强度)는 압축율(壓縮率) 40%까지는 증가(增加)하였으나 압축율(壓縮率) 50%에서는 오히려 감소(減少)하였고 휨 강도(强度)는 압축율(壓縮率) 30%까지는 소재(素材)에 비(比)해 큰 변화(變化)가 없었으나 그 이상(以上)의 압축율(壓縮率)에서 감소(減少)하였으며 충격(衝擊) 휨 흡수(吸收)에너지는 압축율(壓縮率) 30%까지 증가(增加)하여 소재(素材)의 128%에 달(達)하였으나 압축율(壓縮率) 30% 이상(以上)에서는 다시 감소(減少)하였다. 결론적(結論的)으로 가열(加熱) 압축처리(壓縮處理)가 목재(木材)의 기계적(機械的) 성질(性質)을 향상(向上)시키지만 어느 일정(一定) 압축(壓縮) 수준(水準)(본(本) 실험(實驗)의 경우(境遇) 압축율(壓縮率) 30%)을 지나면 오히려 강도(强度)가 감소(減少)된다. 이와같은 현상(現象)은 가열(加熱) 압축(壓縮)으로 인(因)한 목재조직(木材組織)의 변형(變形)(수축(收縮), 균열 및 파괴) 가열(加熱)에 의(依)한 목재성분(木材成分)의 열분해(熱分解), 중합도(重合度)의 저하(低下) 등(等)이 목재(木材)의 열화(熱火)를 초래(招來)한 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.96-108
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• 1982

우리나라산(産) 소나무속(屬)인 잣나무, 소나무, 곰솔, 강송, 리기다소나무 등(等) 5수종(樹種)의 소나무속재(屬材)에 대(對)한 해부학적성질, 물리적성질(物理的性質), 기계적성질(機械的性質) 및 화학적성질을 조사(調査)하였다. 공시(供試)된 소나무속재(屬材)의 평균연륜폭(平均年輪幅)은 2.6~3.0mm 범위였다. 2. 소나무속재(屬材)의 변재폭은 2.3~7.3cm 변재율은 28~72% 범위에 있으며 수종별(樹種別)로 변재폭, 변재율은 각각(各各) 상이(相異)하고 수고부위별(樹高部位別)에 따른 변재폭의 변이는 수고(樹高)가 높아짐에 따라 점차(漸次) 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내고 있으며 시험결과(試驗結果)는 Table 2와 같다. 3. 소나무속재(屬材)는 가도관장은 2.52~2.97mm 가도관폭은 20~30${\mu}$ 범위에 있도 가도관장은 수종별(樹種別)로 각각(各各) 상이(相異)하였으며 흉고부위별(胸高部位別) 가도관장의 변이(變異)는 수심(髓心)에서부터 수피(樹皮)로 향(向)해 급격(急激)히 증대(增大)하였으나 25~30년이후(年以後) 부터는 비교적(比較的) 안정(安定)되는 추세를 보였다. 가도관폭은 리기다소나무와 소나무는 잣나무, 곰솔, 강송 보다 작았다. 시험결과(試驗結果)는 Fig. 4와 같다. 4. 소나무속재(屬材)는 생재함수율(生材含水率)은 84~99% 범위에 있고 잣나무가 가장 적었으며 리기다소나무가 가장 크게 나타났으며 시험결과(試驗結果)는 Fig.6과 같다. 5. 소나무속재(屬材)의 생재비중(生材比重)은 0.68~0.76, 기건비중은 0.45~0.54, 전건비중(全乾比重)은 0.43~0.49 범위에 있고 수종별(樹種別)로 각각(各各) 상이(相異)하며 시험결과(試驗結果)는 Table 3과 같다. 6. 소나무속재(屬材)의 전수축율(全收縮率)은 촉단방향에서 7.41~9.11%, 경단방향에서 2.82~5.77%, 섬유방향(纖維方向)에서 0.33~0.38%이었고 기건수축율(氣乾收縮率)은 촉단방향에서 4.34~5.40%, 경단방향에서 1.80~3.19%, 섬유방향(纖維方向)에서 0.10~0.22%이였고 평균수축율(平均收縮率)은 촉단방향에서 0.01~0.02%였으며 시험결과(試驗結果)는 Table 4와 같다. 7. 소나무속재(屬材)의 흡습성은 경단면이 0.008~0.010g/$cm^2$, 촉단면이 0.009~0.12g/$cm^2$, 횡단면이 0.026~0.32g/$cm^2$로 방향별(方向別)로는 횡단면, 촉단면, 경단면의 순(順)이고 수종별(樹種別) 시험결과(試驗結果)는 Table 5와 같다. 8. 소나무속재(屬材)의 종압축강도(縱壓縮强度)는 4.25~604kg/$cm^2$, 횡압축강도는 33~47kg/$cm^2$, 부분압축강도(部分壓縮强度)는 67~92kg/$cm^2$로 수종별(樹種別)로 차이(差異)가 있으며 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 증가(增加)하는 결과(結果)를 나타냈으며 시험결과(試驗結果)는 Table 6과같다. 9. 소나무속재(屬材)의 휨강도(强度)는 747~994kg/$cm^2$의 범위에 있으며 수종별(樹種別) 차이(差異)가 있었으며 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 강도(强度)는 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 7과 같다. 10. 소나무속재(屬材)의 전단강도(剪斷强度)는 경단방향이 96~139kg/$cm^2$ 범위에 있고 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 증가(增加)하였으며 경단방향이 촉단방향보다 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 8과 같다. 11. 소나무속재(屬材)의 할열강도(割裂强度)는 경단방향이 18~29kg/$cm^2$ 촉단방향이 18~28kg/$cm^2$의 범위에 있고 수종별(樹種別)로 차이(差異)가 있었으며 방향별(方向別)로는 잣나무를 제외(除外)하고 경단방향이 촉단방향보다 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 9와 같다. 12. 소나무속재(屬材)의 종인장강도(縱引張强度)는 788~1139kg/$cm^2$로 수종간(樹種間) 차이(差異)가 컸으며 비중(比重)이 클수록 종인장강도(縱引張强度)가 증가(增加)하며 횡인장강도는 31~47kg/$cm^2$ 범위에 있고 시험결과(試驗結果)는 Table 10과 같다. 13. 소나무속재(屬材)의 충격(衝擊)휨 흡수(吸收)에너지의 차이(差異)는 대단(大端)히 컸고 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 컸으며 시험결과(試驗結果)는 Table 11과 같다. 14. 소나무속재(屬材)의 못뽑기저항(抵抗)은 경단방향이 11~14kg/cm 촉단방향이 13~16kg/cm 횡단방향이 9~11kg/cm로 수종간(樹種間)에 큰 차(差)가 없었으며 단면별(斷面別)로는 촉단방향이 가장 크고 경단면, 횡단면의 순(順)이며 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 못뽑기저항(抵抗)은 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 12와 같다. 15. 소나무속재(屬材)의 목재조성분(木材組成分)은 회분(灰分)이 0.22~0.44%, 냉수추출물(冷水抽出物) 0.41~4.20%, 온수추출물(溫水抽出物)이 1.64~5.10%, 염기추출물13.36~20.28%, 유기용제추출물(有機溶劑抽出物)이 2.97~5.94%, 홀로셀룰로오스가 72.6~78.5%, 그리닌이 27.74~29.32%, 펜톤산이 12.29~19.65% 범위에 있고 시험결과(試驗結果)는 Table 13과 같다.