• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.449-456
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• 2007

본 연구는 줄눈콘크리트포장에 환경 하중과 차량하중이 작용할 때 콘크리트 슬래브의 상하부에 발생하는 최대 인장응력의 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 유한요소법을 이용한 줄눈콘크리트포장의 수치해석모형을 개발하여 우선 포장이 환경 하중 또는 차량하중 만을 받을 때의 응력 특성을 분석하였다. 그 후 환경 하중과 차량하중을 동시에 받을 때 슬래브 상하부의 응력 특성을 분석하였다. 연구 결과, 차량하중에 의한 슬래브 하부의 최대 인장응력은 하중이 어느 정도 줄눈부에서 멀어지면 위치에 관계없이 거의 같아지게 되는 젓을 알 수 있었다. 환경 하중에 의해 슬래브가 컬다운 되었을 때는 차량하중이 슬래브의 중앙에 작용할 때 슬래브 하부에 최대인장응력이 발생하며 슬래브가 컬업 되었을 때는 차량하중이 줄눈부에 작용할 때 슬래브의 상부에 최대인장응력이 발생한다. 슬래브 하부 최대인장응력은 컬다운 상태에서는 하부층 일반 스프링을 사용한 모델을 이용하여 환경 하중과 차량하중에 의한 각각의 최대응력을 더하여 구할 수 있으며, 컬업 상태에서는 차량 하중에 의한 최대 응력에서 온도 하중에 의한 최대 응력을 감하여 구할 수 있다. 반면에 슬래브 상부 최대인장응력은 컬업 상태에서 하부층 무인장 스프링을 이용한 모델을 사용하여 환경하중에 대한 최대응력과 차량하중이 줄눈부에 작용할 때 슬래브 중앙부의 최대응력을 더하여 구할 수 있으나 하부층을 일반 스프링으로 모델링하여 환경 하중에 대한 최대응력 만을 구하여 사용하는 실용적인 방법도 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.729-737
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• 2013

콘크리트 포장의 환경하중은 온도하중과 수분하중으로 구분할 수 있으며, 이는 콘크리트 슬래브 내의 온도분포와 건조수축 및 크리프를 의미한다. 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 역학적 설계에 필요한 환경하중을 산정할 수 있는 방법을 개발하였다. 먼저, 대상 지역과 설계 슬래브 두께를 결정한 후, 포장 온도 예측 프로그램을 사용하여 예측된 슬래브 깊이에 따른 콘크리트 온도분포를 등가선형 온도차이로 환산하였다. 기존 건조수축 예측 모형을 개선하여 지역별 상대습도를 고려하여 콘크리트의 건조수축을 예측한 후 부등건조수축 등가선형 온도차이로 환산하였다. 또한, 응력이완을 건조수축에 반영하였다. 결국, 온도에 의한 등가선형 온도차이와 수분에 의한 부등건조수축 등가선형 온도차이를 합하여 최종 환경하중인 총 등가선형 온도차이를 산정하였다. 적용 예를 보이기 위해 지역별 기상조건을 대표할만한 국내 민간공항 8곳 및 군공항 2곳의 환경하중을 본 연구에서 개발된 방법으로 계산하고 비교하였다.

• 기계저널
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• 제16권4호
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• pp.12-18
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• 1976

기계 및 구조물들이 등진폭하중만을 받는 경우는 극히 드물어서 대부분이 진폭과 주파수가 불규 칙하게 변하는 하중을 받는다. 실하중이력이 불규칙(random)한 모양을 갖는 것은 비행기, 자동차, 선박 등의 많은 기구물들이 공기의 터블런스, 거치론 도로표면 및 대양의 파도와 같이 random한 주위환경에 접하기 때문이다. 이 random한 환경과 구조물의 탄성성질들로 인해서 구조물로부터 측정된 하중응답신호들(응신율,변위 혹은 가속도)은 건폭과 주파수가 random하게 변하는 특정한 형태의 파형을 갖는다. 현금 우리나라에 이 방면의 연구가 활발하지 못하여 complex load history가 피로에 미치는 영향과 이에 관련된 피로시험들을 간략히 소개한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.33.1-33.1
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• 2011

풍력발전기가 점차 대형화되어가는 추세에 따라 블레이드 역시 점차 길어지고 무거워지는 경향을 보이고 있다. 이는 블레이드뿐만 아니라 풍력발전기 시스템 전체의 하중 및 비용의 증가를 불러오게 되므로, 시스템의 성능 및 하중에 가장 큰 영향을 끼치는 블레이드의 공력특성에 대한 연구가 전 세계적으로 지속되고 있다. 그 중에서도 특히 작동 중 오염에 의한 블레이드 표면 거칠기 변화는 블레이드의 공력특성을 변화시켜, 발전기 전체의 성능뿐만 아니라 전체 하중에도 영향을 끼치는 주요 인자이다. 따라서 풍력발전기 블레이드 설계 시에 예측된 설계하중과 실제 운용 환경에 의해 변화된 운용하중 간의 차이를 예측할 수 있다면, 블레이드 설계 시에 표면 거칠기 변화에 따른 영향을 고려함으로써 실제 운용 환경에 맞는 최적의 블레이드 및 풍력발전기 시스템 설계를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 블레이드의 표면 거칠기 변화에 따라 풍력발전기 하중이 어떻게 영향을 받는지에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 표면 거칠기 민감도를 고려하지 않고 설계된 기준 블레이드와, 운용 중 표면 거칠기가 변화된 블레이드의 2개 모델에 대한 하중해석을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 보다 실제적인 해석을 위해 Multi-MW 급 풍력발전기 시스템 모델을 대상으로 최적 설계된 블레이드를 기준 모델로 삼았다. 하중계산방법은 IEC 및 GL 2010 가이드라인을 참고하였으며, 일부 주요 극한하중 상황에 대하여 해석을 수행하여 설계하중상황(design load case, DLC) 별로 하중의 증감 및 경향을 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.71-79
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• 2008

다양한 환경의 지반 속에 매설되어 있는 지하 매설관은 지반과 외부 하중의 종류 뿐만 아니라 하중 작용시간, 작용조건 등에 따라 다양한 거동특성을 보인다. 또한 같은 지역 내에서도 환경조건이 다르기 때문에 현재의 이론적 해석방법으로는 매설관의 응력상태나 거동상태를 정확히 예측하는 데는 현실적으로 많은 어려움이 따른다. 특히 예측치 않은 하중발생 상황이나 차량 및 열차 하중에 대한 매설관의 영향 평가는 국내의 경우 아직 미진한 상황이다. 이에 본 연구에서는 대형토조실험과 수치해석을 통하여 매설깊이에 대한 영향 평가, 지반 교란의 영향 평가를 실시하였다. 또한 열차하중과 같은 동적하중에 대한 매설관의 영향 평가를 위하여 수치해석을 통해 열차이동하중에 대한 영향 평가를 수행하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.634-636
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• 2007

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.5-21
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• 2007

보강토 옹벽은 기존 콘크리트 옹벽에 비하여 많은 장점을 지니고 있으나 장기적으로 지속하중 혹은 반복하중 등에 의한 잔류변형의 우려로 영구 구조물로서의 적극적인 적용에 장애가 되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 보강토 구조물의 시간 의존적 잔류변형 메카니즘의 규명과 아울러 잔류변형을 예측하고 제어하는 기술이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 연구의 필요성에 근거하여 보강토 옹벽에 발생할 수 있는 장기변형 특성 고찰에 주안점을 두고 지오그리드와 표준사로 뒤채움된 모형 보강토 옹벽에 대한 지속하중 혹은 반복하중 등 다양한 하중이력에 대한 보강토 구조물의 장기변형 특성 메카니즘을 축소모형실험을 통해 고찰하였다. 그 결과 보강토 옹벽의 시간의존적 변형은 작용하는 하중특성 뿐만 아니라 뒤채움흙 및 보강재의 역학적 특성에도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 선행하중을 작용함으로써 시간 의존적 잔류변형을 제어할 수 있는 것으로 파악되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.113-113
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• 2004

실제 사용중인 기계나 기계구조물은 다양한 환경 및 복잡한 설계조건으로 인하여 변동하중과 다축에서 작용하는 혼합모드 하중 상태에 놓이는 경우가 대부분이다. 하지만, 순수 모드 I 하중상태 하에서의 연구는 활발히 이루어졌으나, 실제 구조물에서 대부분 발생하는 혼합모드 하중상태 하에서의 연구는 아직 부족한 실정이다. 또한 기계구조물내의 많은 성분요소에 존재하는 작용 하중 방향에 수직적이지 않게 되며, 초기균열의 균열선상에서 성장하지 않는다.(중략)

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.103-115
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• 2011

온도와 수분의 불균일한 분포로 인하여 콘크리트 슬래브는 컬링과 와핑 거동을 하고 슬래브에는 항상 응력이 도입되어 있다. 따라서 교통하중 외에도 환경하중을 고려해야만 콘크리트 슬래브에 발생하는 응력을 보다 정확하게 예측할 수 있다. 콘크리트 포장에 반복적으로 재하되는 교통하중과 환경하중에 의해 콘크리트 슬래브의 강도는 지속적으로 감소하고 응력 이하로 낮아지게 되면 피로균열이 발생한다. 본 연구에서는 기존에 수행된 연구들로부터 피로실험 결과를 수집하고 피로 회귀모형을 개발하였다. 개발된 모형을 검증하기 위하여 모형개발에 사용되지 않은 실내 휨피로실험 결과를 예측하고 기존 모형으로 예측된 결과와 비교하였다. 콘크리트 포장 누적 피로손상 해석 프로그램을 개발한 후 본 연구에서 제안된 모형과 기존 모형들을 적용하고 예측 결과를 비교 및 평가하였다. 피로모형 별로 슬래브 두께, 줄눈간격, 복합 지지력계수, 그리고 하중전달률에 따른 누적 피로손상의 민감도 분석을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 개발된 모형이 최소-최대응력비 R을 고려하는 기존 모형들의 경향을 개선하여 환경하중을 더욱 합리적으로 반영할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.269-279
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• 2008

본 연구는 프리스트레스트 콘크리트 포장(PSCP)의 횡방향 긴장 설계방안을 구축하기 위하여 수행되었다. 우선 PSCP에 횡방향 긴장을 가했을 경우에 긴장간격에 따른 슬래브의 응력분포를 분석하였다. 또한 환경하중과 차륜하중이 PSCP슬래브에 작용할 때 슬래브에 발생하는 인장응력의 분포도 분석하였다. 이러한 환경 및 차륜하중 등의 설계하중과 긴장응력을 결정하는 기준인 슬래브의 허용인장응력을 합리적으로 선정하는 방법에 대하여 논의하였으며 이러한 기준의 선정이 횡방향 긴장 설계에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 긴장간격이 커질수록 긴장응력의 손실을 가져오는 범위가 넓어지며 특히 Shoulder부분에서의 응력손실이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 횡방향 긴장 설계는 설계하중에 대한 슬래브의 응력을 산출한 후 슬래브가 허용인장응력 이내의 응력을 받도록 평균긴장응력을 산출하여 긴장간격 및 긴장량을 결정하면 되지만, 이때 Shoulder, Wheel Pass, 중앙부 등 슬래브의 여러 다른 위치에서의 응력 또한 반드시 검토하여 적절한 긴장간격을 선정하여야 한다.