• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1125-1146
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• 2018

쉴드 TBM터널에 적용되는 세그먼트 라이닝은 주로 콘크리트로 제작되며, 시공 중 및 완공 후 작용 하중에 견딜 수 있는 충분한 강도가 요구된다. 한계상태설계법에 의한 세그먼트라이닝 설계는 주로 극한하중상태(ULS) 및 사용하중상태(SLS)에 대하여 검토하며, 상시하중과 임시하중에 대하여 발생 가능한 조합을 구성하여 적용한다. 또한 TBM에 의한 시공을 고려한 한계상태 설정과 구조해석이 필요하며, 특히 세그먼트라이닝은 현장에서 조립되어 원형구조물을 완성하는 방식이기 때문에, 콘크리트표면이 접촉하는 조인트가 필수적으로 존재하며 이 조인트를 통해 상당한 크기의 압축응력이 전달되므로 조인트에 대한 구조검토가 중요하다. 일반적으로 세그먼트 라이닝의 원주방향 조인트(circumferential joint)와 반경방향 조인트(radial joint)에서의 인장응력에 대하여 FEM모델이나 이론식으로 검토한다. 영국의 설계지침(PAS 8810, 2016)에 의하면, 버스팅을 일으키는 조인트에서의 압축응력은 원주방향 조인트(circumferential joint)에 잭 추력을 가하는 경우뿐만 아니라 반경방향 조인트(radial joint)에 축력이 전달되는 경우에도 발생하므로 버스팅 응력을 검토하여 세그먼트의 인장강도와 비교하여 필요할 경우 보강을 하여야 한다. 본 연구에서는 대표적인 한계상태설계코드인 EURO CODE와 AASHTO LRFD (2017)의 하중조건을 적용하여 조인트 응력을 비교 분석하였고, FEM해석을 통하여 버스팅(bursting)을 유발하는 조인트응력을 평가하고 발생경향을 이론식과 비교 분석하였다. 분석결과, 조인트 응력이 콘크리트의 허용 인장강도를 초과하는 경우가 발생하여 보강이 필요한 것으로 검토되었다. 따라서 조인트 버스팅 검토는 세그먼트라이닝 한계상태설계 시 설계항목으로 비중 있게 고려할 필요가 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권2호
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• pp.119-128
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• 2005

미세-점착성 퇴적물의 침식률 산정을 목적으로 국내 최초로 환형수조가 제작되었으며, 수조의 성능, 실험 방법 및 결과 등에 대한 타당성 검증을 목적으로 고령토를 이용한 침식실험이 수행되었다. 각기 다른 밀도를 갖는 균일저면 조건하에서 총 4회의 실험이 수행되었으며, 이 결과로부터 점착성 퇴적물의 침식한계 전단응력과 침식률 계수가 산정되었다. 기존의 타 연구결과와의 비교$\cdot$검토를 통하여, 본 연구에서 특수 제작된 환형수조는 성능상에 문제가 없음이 간접적으로 확인되었으며, 균일저면의 제작과정을 포함하는 침식실험 방법 및 실험 결과의 타당성이 입증되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.199-206
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• 2018

범용유한요소프로그램인 Abaqus의 확장유한요소법(XFEM)의 사용성 검증을 위하여 2차원 모델에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 기존의 연구에 많이 사용되었던 응집요소(cohesive element) 모델은 균열 경로를 예측하고 요소를 삽입하여야 하는 단점 때문에 실제 균열을 모사하는데 한계가 있다. 이러한 이유로 응력의 방향성 및 특이성을 바탕으로 균열의 경로를 예측하는 확장유한요소법(XFEM)이 균열 해석에 있어서 더 발전된 방법으로 이용되어 왔다. 이번 연구에서는 균열의 경로가 자명한 2차원 모델에 사용하여 응집요소해석과 XFEM에 응집요소의 물성을 적용한 해석을 비교하고 XFEM 적용의 타당성을 확인하였다. 수치해석으로 균열 발생 직전의 응력분포 및 응력 특이성을 확인하고 실제 균열 발생경로와의 비교를 한다. 본 연구를 바탕으로 몇 가지의 한계를 극복하면 실제 복잡한 모델의 실제 균열진전해석을 수행하여 균열을 모사할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.505-512
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• 1988

본 연구에서는 상술한 $\boxDr$한계정유길이$\boxUl$를 찾아내는 것을 주요수단으로 하여, 그 전파 하한계응력으로서의 피로한도와의 관계를 정량적으로 검토하고, 미소크랙전파 거동이 미시조직 또는 피로부하이력등에 민감함을 감안하여, 이들 인자가 미소크랙 전 파의 하한계조건에 미치는 영향에 관하여 검토하기로 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.169-176
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• 1999

본 논문은 지하수 흐름하에서의 풍화 잔류토의 세립자 유동특성을 파악하기 위한 수치모델을 개발하고, 실내에서 실시한 수리 모형실험을 통하여 수치모델의 적합성을 규명하였다. 한국의 풍화 잔류토는 점토와 모래의 중간 상태의 특성을 보이는 관계로 기존의 토립자 유동모델중 점토 또는 모래에 적합한 모델에 의해서는 정확한 유동특성의 파악에 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 한국의 풍화 잔류토에 적합한 세립자 유동모델을 제시함으로써 풍화 잔류토를 대상으로 시공되는 굴토공사, 댐 축조공사, 그리고 터널공사시 지하수 유입에 따른 세립토사의 유실특성을 이론적으로 규명하였고, 현장에서 배수재로 광범위하게 쓰이고 있는 토목섬유인 부직포의 투수 및 배수특성을 검토하였다

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.131-139
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• 2001

화강토와 관련된 지반문제의 거동예측을 위한 수치해석의 적용이 양적인 면에서는 많이 확대되어왔지만 해석결과에 지대한 영향을 미치는 구성방정식 등 수치해석 모델링을 개선하고자 하는 노력은 부족하였다. 화강토 거동의 특징은 내재적 결합력으로 인한 구조화의 거동을 나타내는 것이며, 항복면이 평균유효응력 축에 대칭이고 Non-associated 소성거동을 보인다는 점이다. 본 연구에서는 이러한 화강토 거동을 표현하기 위하여 일반화된 한계상태모델을 도입하고, 이를 화강토의 경화거동 모델링이 가능하도록 확장하였다. 제안된 모델을 이용한 삼축시험의 유한요소 시뮬레이션 결과는 측정결과와 좋은 일치를 보였다. 화강토 지반내 터널에 대한 유한요소해석을 수행한 결과, 비선형 탄성모델과 조합된 확장된 한계상태모델이 현장계측결과와 잘 일치하는 결과를 주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.125-135
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• 2008

본 연구의 목적은 금강하구의 표층에 분포하는 점착성 퇴적물의 침식매개변수를 정량적으로 산정하는 것이다. 또한 본 연구는 침식매개변수들의 금강하구역 내에서의 지엽적 계절적 변화에 대한 조사와 타 지역 분석 결과와의 비교/분석을 통한 공간적 변화에 대한 조사를 포함한다. 점착성 퇴적물의 침식특성은 기본적으로 퇴적물 자체의 물리 화학적 특성에 의해 크게 영향을 받으므로, 본 연구는 또한 퇴적물의 이러한 기본특성이 침식특성에 미치는 영향에 대한 정성적 분석을 포함한다. 침식실험은 전북대 환형수조를 이용하여 균일저면 조건하에서 수행되었으며, 저면밀도와 바닥전단응력을 변화시키면서 총 16회의 실험이 수행되었다. 실험결과에 따르면, 금강하구역 점착성 퇴적물은 저면밀도 $1.14{\sim}1.38g/cm^3$ 범위에서 침식한계전단응력(${\tau}_{ce,s}$)은 $0.19{\sim}0.41N/m^2$, 침식률 계수(${\varepsilon}_{M,s}$)는 $54.26{\sim}7.70mg/cm^2{\cdot}hr$ 범위의 값을 갖는 것으로 나타났다. 또한 산정된 침식 매개변수들은 타 지역 점착성 퇴적물과 비교시 정량적으로 그 값이 크게 다른 것으로 나타났으나, 금강하구역 내에서의 지엽적/계절적 변화는 미미한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.379-385
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• 2003

기존의 섬유보강성토제체의 설계에서 보강재의 변형을 고려하지 않고 연직응력을 보강재의 인장강도로 사용함으로써, 흙구조물의 파괴응력에 대응하는 보강재의 한계응력산정과 그에 따른 보강재의 규격결정이 불가능했다. 보강재에 의해 보강된 성토제체의 파괴면에서 보강재와 흙의 거동은 초기응력단계에서는 일체로서 거동하지만 응력의 증가에 따라 변형량의 차이가 증가한다. 이러한 문제는 흙구조물의 보강재설계에서 중요한 요소로서 보강효과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 연약지반위에 PET Mat로 보강한 성토제체의 보강재 설계 시 파괴면상의 보강재 설치위치에서 흙과 보강재의 변형량을 고려한 설계방법을 제시하였다. 연구결과에 의하면, 허용안전율을 확보하는 범위내에서 예상파괴면상의 보강재 설치위치에서의 보강재의 인장강도는 흙의 응력 이상이어야 하며, 흙의 변형링${\Delta S}$과 보강재의 변형량${\Delta G}$이 일체로 거동하는 보강재의 소요인장강도를 보강재의 설계인장강도로서 결정하는 것이 합리적이고 경제적인 것으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권12호
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• pp.1157-1164
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• 2007

Ceramic honeycomb structures have performed successfully as catalyst supports for meeting hydrocarbon, carbon monoxide and nitrous emissions standards for gasoline-powered vehicles. Three-way catalyst converter has to withstand high temperature and thermal stress due to pressure fluctuations and vibrations. Thermal stress constitutes a major portion of the total stress which the ceramic catalyst support experiences in service. In this study, temperature distribution was measured at ceramic catalyst supports. Thermal durability was evaluated by power series dynamic fatigue damage model. Radial temperature gradient was higher than axial temperature gradient. Thermal stresses depended on direction of elastic modulus. Axial stresses are higher than tangential stresses. Tangential and axial stresses remained below thermal fatigue threshold in all engine operation ranges.

• 한국기계가공학회지
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• 제6권1호
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• pp.62-70
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• 2007

The development of new materials that are light-weight, yet high in strength has become vital to the machinery, aircraft and auto industries. However, there are a lot of problems with developing such materials that require expensive tools, and a great deal of time and effort. Therefore, the improvement of fatigue strength and fatigue life are mainly focused on by adopting residual stress. The fatigue crack growth rate of the Shot-peened material was lower than that of the Un-peened material. And in stage I, threshold stress intensity factor of the shot-peen processed material is high in critical parts unlike the Un-peened material. Also, fatigue crack growth exponent and number of cycle of the Shot-peened material was higher than that of the Un-peened material. That is concluded from effect of da/dN. And Fatigue life shows more improvement in the Shot-peened material than in the Un-peened material. And compressive residual stress of surface on the Shot-peen processed operate resistance force of fatigue crack propagation.