• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.6C
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• pp.251-258
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• 2011

Steel pipe piles have been used as various deep foundation materials for a long time. Recent increase in steel material cost has made engineers reluctant in using it even with its good quality and ease of construction. Therefore when constructing with steel pipe pile, the decision to reuse the excessive pile length that is cut off from the designed pile head elevation after pile driving can be cost saving. This has caused many constructors to reuse the pile leftovers with new piles, but the absence of quantitative structural capacity behaviors of steel pipe pile after pile driving or appropriate countermeasures and standards in reusing steel pipe pile has resulted in wrong applications, pile structural integrity problems, inappropriate limitation of reusable pile length, etc. The structural performance analysis between a new pile and a pile that has undergone working state and ultimate state stress level during pile driving was performed in this research by means of comparing the results between the dynamic pile load test, tensile load test, charpy energy test and fatigue test for high strength steel of $440N/mm^2$ yield strength. Test results show that under working load conditions the yield strength variation is less than 2% and for ultimate load conditions the variation is less than 5% for maximum total blow count of 3000. The results have been statistically analyzed to check the sensitivity of each factors involved. From the test results, reusability of steel pipe pile lies not in the main pipe yield strength deviation but in the reduction of absorb energy, strength changes and quality control at the welded section, shape deformation and local buckling during pile driving.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.27 no.3
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• pp.30-37
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• 2023

The PSCB girder bridge is a closed cross-section in which the top and bottom flanges and the web are integrated, and the structural characteristics are generally different from the bridges in which the girder and the floor plate are separated, so a maintenance plan that reflects the characteristics of the PSCB girder bridge is required. As a result of analyzing damage types by collecting detailed safety diagnosis reports of highway PSCB girder bridges, most of the deterioration and damage occurring during use is concentrated on the top flange. In particular, cracks in the bridge direction on the underside of the top flange occurred in about 70 % of the PSCB girder bridges to be analyzed, and these cracks were judged to be caused by indirect loads such as heat of hydration and drying shrinkage rather than structural cracks caused by external loads. In order to improve durability and reduce maintenance costs of PSCB girder bridges in use, it is necessary to control restraint drying shrinkage cracks from the design stage. Therefore, in this paper, the cracks caused by drying shrinkage under restraint, which is the main cause of cracks under the flanges of the top part of the PSCB girder bridge, were directly calculated using the Gilbert Model, and the influencing factors such as the amount of reinforcing bars, diameter and spacing of reinforcing bars were analyzed. As a result of the analysis, it was found that the crack width caused by restraint drying shrinkage exceeded the allowable crack width of 0.2 mm for reinforcing bars with a reinforcing bar ratio of 0.01 or less based on the H16 reinforcing bar and a reinforcing bar with a diameter greater than H19 based on the reinforcing bar ratio of 0.01. Finally, based on the results of the crack width review, a method for controlling the crack width of the top flange of the PSCB girder bridge was proposed.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.20-20
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• 2012

최근, 수송기기 분야는 국제 환경규제 강화에 따른 CO2 절감, 연비향상, 경량화를 위한 기술적 수요가 증대되고 있으며, 그린카, 그린선박 등 친환경 수송기기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 금속소재가 가지는 경량화의 한계를 극복하기 위해서는 CFRP, GFRP 등 금속대체 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 대한 필요성이 요구되고 있다. 복합소재는 섬유사이에서 응력을 전달하는 기지(Matrix)와 하중을 전달하는 섬유(Fiber)의 종류와 양 및 적층 각도에 따라 수송용 부품에 적합한 기계적 특성을 얻을 수 있고, 높은 비강도와 비강성의 값을 갖게 되어 경량화가 용이한 장점이 있다. 반면, 섬유재의 종류, 성형방법, 경화온도 등에 따라 물리적 특성에 큰 변화가 발생하며, 수지의 경화조건에 따라 성형시간이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 자동차, 선박, 항공기, 철도차량 등 각종 수송기기의 경량화를 목적으로 생산성 향상 및 성형시간 절감을 위해 열가소성 수지, 저온속경화 수지를 적용하여, 경화 시간을 단축시키고, 3D-fabric 및 다층구조 직물을 Vacuum Infusion 공법으로 성형하여, 기존의 섬유재 적층시 소요되는 작업 공정을 간소화 할 수 있도록, 고속성형 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 관한 연구를 수행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.1
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• pp.71-78
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• 2014

Door hinges of large refrigerators are required to ensure that the doors open and close smoothly in addition to supporting door weights and enduring the impact loads due to door opening and closing. However, door hinge design is difficult because of complex hinge mechanisms and sensitive structural safety. In this study, the mechanism satisfying the required spring response, space constraints, and structural strength is optimized, and the volume of the outer frame covering the hinge mechanism is minimized for reducing production costs. The entire design process is automated using the PIDO(Progress Integration and Design Optimization) technique, which achieves an efficient design process. Therefore, the frame mass is reduced to 24%, and the mechanism performance and structural stability are improved.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.6
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• pp.633-642
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• 2007

Although the Load and Resistance Factor Design (LRFD) method is an advanced design approach, it does not accurately capture the interaction between individual members and structural system. A nonlinear inelastic analysis for the entire structure is required to solve this problem. According to many design codes of advanced countries, a nonlinear inelastic analysis can be applied to predict the structural behavior and strength reasonably. In this study, an LRFD design method using practical nonlinear inelastic analysis was proposed. Design examples using the proposed method waspresented, and the economical efficiency and adequacy of the proposed method was investigated by comparing the design results with that of the AISC-LRFD. It has been consequently demonstrated that the proposed method can reduce the construction cost through savings in steel.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.5
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• pp.483-491
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• 2010

In this paper, ${\Delta}J$-integral is used to analyze fatigue crack growth of viscoelastic material. Using analytical integral value, the J-integral is calculated. So, reduction of calculation time and increase of accuracy are made possible. The stress intensity factor is calculated using the finite element method code. In difference with existed fatigue crack analysis using ${\Delta}K$, we were successfully able to analyze various load amplitude and the fatigue crack of load cycle only with two fatigue crack growth parameters and creep compliance. The analysis gives N-${\alpha}$ curve for simulation of crack growth, and the curve almost corresponds with test results.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.3
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• pp.130-140
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• 2018

An AU-composite beam based on U-shaped steel beams and steel plate anchors of type A was developed. The composite beam reduced the height of the building floor and construction cost. In addition, it decreased the length of construction work, and improved the flexural strength and stiffness as a form of tubes. In this study, AU-composite beams were tested directly and their performance was evaluated through bending experiments. The strength of the specimens was increased initially by linear loads and reached a maximum strength due to destruction of the concrete slab. All of the experiments showed more than 85% of the maximum stress and performed gentle movement. In addition, there was good composite behavior with the steel plate anchor that had excellent composite effects and reached full strength until the maximum strength was reached. When the thickness of the steel plate was increase, the flexural stiffness and strength of the specimen were improved. Therefore, the flexural strength of AU-composite beams can be estimated using the flexural strength formula according to the KBC 2016.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.157-157
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• 2011

프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.16-20
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• 2020

The fatigue happening during the road riding of the vehicle and for the moment the aircraft lands on the runway is closely related to the life cycle of the landing gear, the airframe, the vehicle's suspension, etc. The multiple loads acting on the wheel are longitudinal, lateral, vertical, and braking forces. To study the dynamic characteristics and fatigue stiffness of the vehicle, the dynamic fatigue simulator generally has been used to represent the real road vibration in the lab. It can save time and cost. In hardware, the critical factor in the hydraulic fatigue simulator structure is to decouple each axis and to endure several load vibration. In this paper, the inverse kinematic analysis method derives the magnitude of movement of the hydraulic servo actuator by the coupling after rendering the maximum movement displacement in the axial direction at the center of the dummy wheel. The result of the analysis is that the coupling between the axes is weak to reproduce the real road vibrations precisely.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.37-37
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• 2011

최근 세계적인 지진의 발생과 함께 구조물의 내진성능 평가 및 증진 방법에 대하여 많은 연구가 진행 되고 있다. 특히 교량 구조물의 교각의 경우에는 상부구조의 고정하중 및 활하중을 지반에 전달하여 주는 역할을 하기 때문에, 역으로 지진이 발생하였을 경우 교각의 내진성능에 따라서 교량의 안전도에 많은 영향을 미칠 수 있다. 또한 산악지역이 국토의 70%이상을 차지하는 우리나라의 지형적인 특성상 고교각을 이용한 장대교량의 건설이 필요하며 도시지역의 교통량 증가로 인한 도시고속도로의 건설 등 고가교의 필요성이 점차 증가하고 있다. 그러나 CFT(Concrete Filled Tube)부재의 경우에는 콘크리트가 3축 구속 상태로 존재하지만 자중이 크며 내진 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 CFT부재의 단면을 중공으로 만듦으로써 부재를 경량화하고 내부 튜브를 삽입하여 내부를 구속 시킨 내부 구속 중공 CFT 부재(Internally Confined Hollow CFT Member, ICH CFT)가 개발되었다. 이는 콘크리트가 내 외부 튜브에 의하여 구속되어 3축 구속 상태로 존재함으로써 콘크리트 중공부로의 취성파괴를 방지하여 연성도 및 강도를 향상시켜주며, 단면의 감소로 인해 재료비를 절감 할 뿐 아니라 자중 감소로 인해 내진 설계에도 유리하다. 현재 내부 구속 중공 CFT 부재에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만, 튜브를 삽입함으로써 부재의 중공부로 발생하는 구속력의 특성을 해석적으로 정립한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 압축을 받는 중공 CFT 부재에 내부 튜브를 삽입함으로써 발생하는 콘크리트의 구속력을 해석적 연구를 통하여 수행하였으며, 구속력을 파악하기 위한 평가 방법으로는 구속 콘크리트의 중공비와 직경, 외부튜브의 두께, 내부튜브의 두께 등으로 평가하였다. 해석적 연구 결과, 내부 튜브를 삽입함으로써 발생되는 외부 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값과 비슷한 값을 가지지만 내부로 발생하는 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.