• Journal of Welding and Joining
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• 제24권3호
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• pp.27-33
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• 2006

Structural stress approach is well known as a mesh-size insensitive fatigue assessment method by using finite element analyses. It is, however, difficult to estimate the structural stress (SS) at weld end points due to stress singularities when shell elements are used. In this study, fatigue evaluations with longitudinal load carrying box fillet weldment under out-of-plane bending load have been performed by using virtual node method (VNM) in order to avoid the problem, which is called the weld end effect. Various combinations of virtual node parameters, such as reference point and virtual node locations, are investigated for the estimation of proper structural stress values applying VNM in a systematic manner. The appropriate guidance of virtual node parameter has been offered for the fillet weldment considered in the study. The structural stress values obtained by VNM have also been validated by comparing the result with finite element model including weld bead. Moreover, the fatigue strength of the fillet weldment based on the equivalent structural stress is shown to be consistent with the master S-N curve.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.428-439
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• 2021

뿜칠 멤브레인은 폴리머로 구성된 재료로서 지보 또는 차수 목적으로 기존 방수포와 같은 재료를 대체 할 수 있을 것으로 기대되는 뿜어 붙이는 방식의 재료이다. 이전의 해외 연구에서 기존 시멘트계 지보 재료들에 추가로 뿜칠 멤브레인을 시공할 경우 숏크리트와 같은 지보재의 시공 두께를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있으나 국내에서는 아직까지 실험이나 분석 결과가 많이 보고되고 있지 못하다. 본 연구에서는 고성능 숏크리트에 뿜칠 멤브레인을 바깥면에 타설하여 3점 휨시험을 수행하고 고성능 숏크리트와 뿜칠 멤브레인이 시공된 경우를 비교하여 분석하였다. 실내 표준 시험과 실대형 휨시험을 통해 산정된 값을 서로 비교한 결과 휨강도 측면에서는 큰 차이를 보이지 않았으나 휨인성 부분에서 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제28권6호
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• pp.549-557
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• 2021

Nowadays, strengthening of buildings is an inclusive and effective field in civil engineering that is not only applicable to the buildings but also it can be developed for the bridges. Rehabilitation and strengthening of structures are highly recommended for the existing structures due to the alter in codes and provisions as well as buildings' use change. Extensive surveys have been conducted in this field in the world that propose wide variety of methods for strengthening of structures. In recent years, more specific researches have been carried out that present novel materials for rehabilitation beside proposing methods and performing techniques. In the current study, a novel technique for developing the bending capacity of reinforced concrete beams to enhance their performance as well as rehabilitating and reforming the performance of reinforced concrete beams with nonstandard lap splices, has been proposed. In this method, a post-tensioned concrete layer is added to the side face of the concrete beams built in 1:1 scale. Results reveals that addition of the post-tensioned layer enhances the beams' performance and covers their weaknesses. In this method, 18 reinforced concrete beams were prepared for the bending test which were subjected to the four-point pushover test after they were reinforced. The testing process ended when the samples reached complete failure status. Results show that the performance and flexural capacity of reinforced beams without lap splice is improved 22.7% compared to the samples without the post-tensioned layer, while it is enhanced up to at least 80% compared to the reinforced beams with nonstandard lap splice. Furthermore, the location of plastic hinges formation was transformed from the beam's mid-span to the 1/3 of span's end and the beam's cracking pattern was significantly improved.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.48-54
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• 2020

철근콘크리트 구조물에서 균열은 가장 대표적인 손상 유형으로써 구조물의 파괴거동특성 파악을 위한 중요한 분석자료로 활용되고 있다. 현재 균열조사는 대부분 육안조사에 의존하고 있으며, 이에 대한 개선을 위해서 많은 연구자들이 영상분석기법을 제안하고 있다. 본 연구에서는 영상분석기법을 활용하여 실내 실험수준에서 적용하기 위한 균열평가 방법을 제안하였다. 색상을 이용한 영상분석 기법은 영상내 존재하는 객체들 간의 경계면을 구분하기 위한 것으로 사전에 정의된 색상을 기준으로 비슷한 색상들을 하나의 영역으로 분리하기 위한 방법이다. 본 연구에서는 영상분석의 정확도를 향상시키기 위해서 콘크리트 표면에 파랑색 페인트를 도포하고 휨 실험을 수행하였다. 영상분석결과 균열확대경 대비 우수한 정확도의 균열폭 측정이 가능하였고, 동시에 보의 처짐 역시 분석이 가능하였다. 균열과 처짐 모두 기존 계측방법과 유사한 정확도를 확인할 수 있었으며, 계측 용이성 측면에서 영상분석기법이 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권10호
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• pp.518-523
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• 2010

In this study, partially stabilized zirconia was synthesized using a chemical $Y_2O_3$ stabilizer and hydrothermal method. First, $YCl_3-6H_2O$ and $ZrCl_2O-8H_2O$ was dissolved in distilled water. Y-TZP (a $Y_2O_3$-doped toughened zirconia polycrystalline precursor) was also prepared by conventional co-precipitates in the presence of an excess amount of $NH_4OH$ solution under a fixed pH of 12. The Y-TZP precursors were filtered and repeatedly washed with distilled water to remove $Cl^-$ ions. $ZrO_2$-Xmol%$Y_2O_3$ powder was synthesized by a hydrothermal method using Teflon Vessels at $180^{\circ}C$ for 6 h of optimized condition. The powder added with the Xmol%- $Y_2O_3$ (X = 0,1,3,5 mol%) stabilizer of the $ZrO_2$ was synthesized. The crystal phase, particle size, and morphologies were analyzed. Rectangular specimens of $33mm{\times}8mm{\times}3$ mm for three-point bend tests were used in the mechanical properties evaluation. A teragonal phase was observed in the samples, which contains more than 3 mol% $Y_2O_3$. The $3Y-ZrO_2$ agglomerated particle size was measured at $7.01{\mu}m$. The agglomerated particle was clearly observed in the sample of 5 mol % $Y_2O_3-ZrO_2$, and and the agglomerated particle size was measured at 16.4 um. However, a 20 nm particle was specifically observed by FE-SEM in the sample of 3 mol% $Y_2O_3-ZrO_2$. The highest bending fracture strength was measured as 321.3 MPa in sample of 3 mol% $Y_2O_3-ZrO_2$.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.19-62
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• 1985

본(本) 시험(試驗)은 국내(國內) 활엽수로서 중요한 참나무속(屬)의 상수리나무와 침엽수(針葉樹)의 대표적(代表的) 수종(樹種)인 소나무를 공시목(公試木)으로 선정(選定)하여 곡목가공분야(曲木加工分野)에서 널리 이용(利用)하는 자비법(煮沸法)과 증자법(蒸煮法)에 의한 휨가공성(加工性)을 조사(調査)하고, 이에 관련(關聯)된 인자(因子)로서 변(邊) 심재(心材), 연륜각도(年輪角度), 연화처리온도(軟化處理溫度), 연화처리시간(軟化處理時間), 목재함수율(木材含水率) 및 목재결함(木材缺陷) 등(等)의 영향(影響)과 휨가공(加工)후의 곡율반경변화(曲率半經變化) 및 약제처리(藥劑處理)에 의한 휨가공성(加工性)의 개선방법(改善方法)을 구명(究明)하기 위하여 실시(實施)되었다. 이 때 사용(使用)된 자비(煮沸)와 증자처리용(蒸煮處理用) 시편(試片)의 크기는 두께와 너비 15mm, 길이 350mm이고 약제처리용시편(藥劑處理試片)의 크기는 두께 5mm, 너비 10mm 및 길이 200mm로 제작(製作)하였으며, 시편(試片)의 함수율(含水率)은 자비처리(煮沸處理)에는 생재(生材)를 사용(使用)하고 증자처리(蒸煮處理)에는 15%로 조습(調濕)된 건조재(乾燥材)를 사용(使用)하였다. 또한 약제처리(藥劑處理)는 포화요소용액(飽和尿素溶液), 35% 포르말린 용액(溶液), 25% 폴리에칠렌(400) 수용액(水溶液) 및 25% 암모니아수에 5일간(日間) 상온(常溫)으로 침지(浸漬)한 우 휨가공(加工)을 행하였다. 본(本) 시험(試驗)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 상수리나무와 소나무의 목재내부온도(木材內部溫度)는 자비(煮沸) 또는 증자처리시간(蒸煮處理時間)에 따라 초기(初期) 약(約) $30^{\circ}C$까지 완만(緩慢)한 상승(上昇)을 보이다가 그 후 직선적(直線的)으로 급상승(急上昇)하며 후기(後期) $80{\sim}90^{\circ}C$부터는 다시 완만(緩慢)해지는 경향(傾向)을 나타냈다. 2. 최종온도(最終溫度) $100^{\circ}C$까지 도달(到達)하는 데 소요(所要)되는 연화처리시간(軟化處理時間)은 목재(木材)의 두께에 비례(比例)하며 두께 15mm 각재(角材)에 대한 $25^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지의 소요시간(所要時間)은 상수리나무 9.6~11.2분(分), 소나무 7.6~8.1분(分)으로서 소나무의 연화속도(軟化速度)가 보다 빠르게 나타났다. 3. 증자처리시간(蒸煮處理時間)의 경과(經過)에 따른 목재(木材)의 함수율증가경향(含水率增加傾向)은 처음 약(約)4분(分)까지 급증(急增)하나 그후 점차(漸次) 둔화(鈍化)되어 상수리나무는 20분(分), 소나무는 15분경(分頃)부터 거의 직선적(直線的)으로 완만(緩慢)하게 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 두께 15mm 각재(角材)에 대한 초기함수율(初期含水率) 15%에서 50분간(分間) 증자처리(蒸煮處理) 후의 함수율증가량(含水率增加量)은 상수리나무 3.6%, 소나무 7.4%로서 소나무의 흡습속도(吸濕速度)가 빠르게 나타났다. 4. 자비처리시간(煮沸處理時間)이 경과(經過)함에 따라 두 수종(樹種) 모두 기계적(機械的) 성질(性質)이 현저하게 감소(減少)하였으며, 60분간(分間) 자비처리(煮沸處理)에 의한 기계적(機械的) 성질(性質)의 감소율)減少率)은 압축강도(壓縮强度) 35.6~45.0%, 인장간도(引張强度) 12.5~17.5%, 휨강도(强度) 31.6~40.9% 및 휨탄성계수(彈性係數) 23.3~34.6%로 나타났다. 5. 변재(邊材)와 심재별(心材別) 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 각각(各各) 상수리나무에서 60~80mm 및 90mm, 소나무에서 260~300mm 및 280~300mm로 두 수종(樹種) 모두 변재(邊材)의 휨가공성(加工性)이 양호하였다. 6. 상수리나무의 정목재(柾木材)와 판목재별(板目材別) 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 모두 60~80mm로서 차이(差異)가 없었으나 소나무에서는 각각(各各) 240~280mm 및 260~300mm로 정목재(柾木材) 휨가공성(加工性)이 양호하였다. 7. 연화처리온도(軟化處理溫度)가 증가(增加)할수록 상수리나무와 소나무 모두 휨가공성(加工性)이 향상(向上)되었으며 휨가공(加工)을 위한 최저처리온도(最低處理溫度)는 각각(各各) $90^{\circ}C$ 및 $80^{\circ}C$로서 처리온도(處理溫度)에 대한 의존도(依存度)는 상수리나무에서 약간 높게 나타났다. 8. 연화처리시간(軟化處理時間)이 증가(增加)할수록 상승온도(上昇溫度)와 상응(相應)하여 휨가공성(加工性)을 향상(向上)시켰으나 최종온도(最終溫度)에 도달(到達)한 후에도 계속 연화(軟化)을 지속(持續)해야 비로서 최적연화상태(最適軟化狀態)를 나타냈다. 휨가공(加工)을 위한 최소처리시간(最少處理時間) 두께 15mm 각재(角材)에 대하여 상수리나무에서 자비처리시(煮沸處理時) 10분(分), 증자처리시(蒸煮處理時) 30분(分) 및 소나무에서 자비처리시(煮沸處理時) 10분(分), 증자처리시(蒸煮處理時) 20분(分)으로 나타났다. 9. 휨가공(加工)을 위한 상수리나무의 적정함수율(適定含水率)은 20%로 나타났으며 섬유포화점(纖維飽和點) 이상(以上)에서는 오히려 휨가공성(加工性)이 저하(低下)되었다. 반면(反面)에 소나무의 적정함수율(適定含水率)은 30% 이상(以上)을 필요(必要)로 하였다. 10. 본(本) 시험(試驗)에서 얻은 최적조건(最適條件)(Table 19)으로 휨가공(加工)을 실시(實施)한 결과(結果) 상수리나무의 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 자비처리시(煮沸處理時) 80 mm, 증자처리시(蒸煮處理時) 50 mm이고 소나무에서는 자비처리시(煮沸處理時) 240 mm, 증자처리시(蒸煮處理時) 280 mm로서 상수리나무는 증자처리(蒸煮處理)의 연화효과(軟化效果)가 양호하였으나 소나무는 자비처리(煮沸處理)가 양호하였다. 11. 인장대철(引張帶鐵) 사용(使用)하지 않았을 경우 상수리나무와 소나무의 시편(試片)두께(t)와 최소곡률반경(最小曲律半徑)(r)의 비(比)(r/t)는 각각(各各) 자비처리시(煮沸處理時) 16.0 및 21.3, 증자처리시(蒸煮處理時) 17.3 및 24.0으로 나타났으나 인장대철(引張帶鐵) 사용(使用)하였을 때는 각각(各各) 자비처리시(煮沸處理時) 5.3 및 16.0, 증자처리시(蒸煮處理時) 3.3 및 18.7로서 휨가공성(加工性)의 현저한 향상(向上)을 나타냈다. 12. 미소(微小)한 옹이의 위치별(位置別) 상수리나무의 휨가공성(加工性)에 미치는 영향(影響)은 매우 심하게 나타났는 데 특히 옹이의 의치(位置)를 휨재(材)의 압축측(壓縮側)에 두고 곡률반경(曲律半徑) 100 mm로 휨가공(加工)하였을 때는 파양율(破壤率)이 90%로서 거의 휨가공(加工)이 불가능(不可能)하였다. 그러나 옹이를 인장측(引張側)에 두었을 경우에는 파양율(破壤率)이 10%에 불과(不過)하였다. 13. 곡률반경(曲律半徑) 300 mm로 휨가공(加工) 후 30 일간(日間) 실내조건(室內條件)에서 방치(放置)하였을 때의 곡률반경변화율(曲律半徑變化率)은 자비처리시(煮沸處理時) 4.0~10.3%, 증자처리시(蒸煮處理時) 13.0~15.0%로서 증자처리(蒸煮處理)에 의한 복원현상(復元現象)이 자비처리(煮沸處理)보다 심하게 나타났으며 에폭시수지(樹脂)를 도포(塗布)하여 방습처리(防濕處理) 하였을 경우에는 곡률반경변화율(曲律半徑變化率)이 -10~0%에 불과(不過)하였다. 14. 약제처리(藥劑處理)에 의한 가소성(可塑性) 효과(效果)는 35% 포르말린 용액(溶液)과 25% 폴리에칠렌 글리콜(400) 수용액(水溶液)에서는 나타나지 않았고 포화요소용액(飽和尿素溶液)과 25% 암모니아수에서는 나타났으나 증자처리(蒸煮處理)의 효과(效果)에는 미치지 못하였다. 그러나 약제처리(藥劑處理) 후 증자처리(蒸煮處理)를 병용실시(倂用實施)하였을 때는 증자처리(蒸煮處理)보다 10~24% 휨가공성(加工性)이 향상(向上)되었다. 15. 소서계수(塑性係數)와 곡률반경(曲律半徑)과의 관계(關係)는 하중(荷重)-변형계수(變形係數), 변형계수(變形係數) 및 에너지계수(係數) 모두 1% 수준(水準)에서 유의적(有意的)인 상관(相關)이 인정(認定)되므로 휨 가공용재(加工用材)의 품질지표(品質指標)로서 적합(適合)하였고 적합도(適合度)는 하중(荷重)-변형계수(變形係數), 에너지계수(係數) 및 변형계수(變形係數)의 순(順)으로 크게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.123-132
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• 1990

본논문(本論文)은 굴(堀)착깊이에 따르는 지중연속벽(地中連續壁)의 토지변동(土地變動)에 관(關)하여 벽체(壁體)의 강성(剛性), 흙의 밀도(密度), 근입(根入)깊이비(比) 벽체이동(壁體移動)에 기인(起因)되는 strut 설치지점(設置地點)의 선행변위등(先行變位等)의 요소(要素)들을 고려(考慮)한 탄소성(彈塑性) model을 제시(提示)하고 몇 가지 경우(境遇)에 대(對)하여 수치해석(數値解析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 변동영역(變動領域)에서의 탄소성한계비(彈塑性限界比)는 벽체(壁體)의 강성(剛性), 모래의 밀도(密度) 및 근입(根入)깊이비(比)가 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되는 현상(現像)을 나타낸다. 2. 벽체(壁體)의 최대(最大) 휨-모멘트값은 모래의 밀도(密屠)가 클수록 감소(減少)하고 벽체강성(壁體剛性)의 영향(影響) 근입(根入)깊이비(比)에 비례(比例)하여 커진다. 3. 최대(最大) strut 반력(反力)은 모래의 밀도(密度)에 반비례(反比例)한다. 4. strut 설치지점(設置地點)의 지중선행변위(地中先行變位)는 deflection에 큰 영향(影響)을 줌으로 반드시 고려(考慮)되어야한다.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.18-24
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• 2003

샌드위치 구조물들은 적은 무게의 첨가로 높은 강성(stiffness)을 요구하는 조선업에 널리 사용되어져 왔다. 국부하중 조건 하에서 샌드위치 구조물에 대한 디자인 변수들을 고려하는 것은 중요시되어졌다. 이 연구는 샌드위치 보의 강도에 대한 core층의 밀도, core층의 두께 그리고 face층의 두께 비율의 영향을 기술하였다. 이차원 탄성이론에 바탕을 둔 파손 하중은 AS4/3501-6 facing과 polyurethane foam core 샌드위치 보의 3점 굴곡 실험 결과와 잘 일치 하였다. 또한 그러한 파손 하중들은 face층의 비율의 변화와 함께 비교되었다. 파괴 mode들의 교차점으로 결정되어진 최적조건은 강도(strength)와 강성(stiffness)에 대한 샌드위치 빔의 최적 core 밀도의 값이 결정되었다. 추가적으로 강도에 대한 최적조건과 그렇지 못한 샌드위치 보에 대한 face 두께 비율 효과가 하중 길이에 따라 비교되었으며, 강도와 강성이 core/face무게 비율과 항께 검토하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권4호
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• pp.321-329
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• 2002

Bending moments results from offset overloading of dental implant, which may cause stress concentrations to exceed the physiological capacity of cortical bone and lead to various kinds of mechanical failures. The purpose of this study was to compare the distributing pattern of stress on the finite element models with the different angulated placement of dental implant in mandibular posterior missing areas. The three kinds of finite element model, were designed according to 3 main configurations: Model 1(parallel typed placement of 2 fixtures), Model 2(15. distal angulated placement of one fixture on second molar area), Model 3(15. mesial angulated placement of one fixture on second molar area). The cemented crowns for mandibular first and second molars were made on the two fixtures (4mm 11.5). Three-dimensional finite element models by two fixtures were constructed with the components of the implant and surrounding bone. A 200N vertical static load were applied to the center of central fossa and the point 2mm apart from the center of central fossa on each model. The preprocessing, solving and postprocessing procedures were done by using FEM analysis software NISA/DISPLAY IV Version 10.0((Engineering Mechanics Research Corporation, USA). Von Mises stresses were evaluated and compared in the supporting bone, fixtures, and abutment. The results were as following : (1) Under the point loading at the central fossa, the direction of angulated fixture affected the stress pattern of implants. (2) Under the offset loading, the position of loading affected more on the stress concentration of implants compare to the angulated direction of implants. The results had a tendency to increase the stress on the supporting bone, fixture and screw under the offset loads when the placement angulation of implant fixture is placed toward mesial or distal direction. In designing of the occlusal scheme for angulated placement, placing the occlusal contacts axially during chewing appears to have advantages in a biomechanical viewpoint.

• 상하수도학회지
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• 제12권4호
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• pp.86-96
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• 1998

In this study, an intermittently aerated activated sludge process, modified process from conventional activated sludge process, was developed to treat high strength swine wastewater, which has been blamed as major pollutant for stream pollution. Therefore, the optimum cycle for oxic and anoxic period, SRT, and OLR were studied as design parameters. The effects of different time interval for oxic and anoxic period on nitrification and denitrification were examined by operating two reactors with 60/60min and 60/90min as oxic/anoxic period. Although the reactor with 60/60min showed complete denitrification of $NO_x-N$ generated during oxic period, the reactor with 60/90min showed incomplete nitrification due to the inactivity of nitrifier by accumulated $NH_3-N$ toxicity during anoxic period. Therefore, it is recommended to operate same interval for oxic and anoxic period. In order to determine the optimum cycle for oxic/anoxic period, four different reactors with 30/30, 60/60, 90/90 and 120/120min were examined. The reactor operation with 90/90min was optimum to get the most stable results in this study. However, the optimum cycle for oxic and anoxic period should be changed with characteristics of influent wastewater and operating conditions. According to lie operation results of three reactors with SRT of 15, 20 and 30days. The reactor with 2Odays SRT showed best removal efficiency of T-N. The optimum OLR would be $2.5Kg\;COD/m^3/day$ which showed the most stable nitrification and denitrification. Since characteristics of influent wastewater in the real system has a severe fluctuation, so it is very difficult to determine each interval for oxic and anoxic period. Therefore, ORP curves, describing the change of oxidation/reduction potential in reactor, can be used as a control parameter for automatic control of oxic and anoxic period. In other words, bending point (Nitrate Knee) of ORP curve during anoxic period could be used as a starting point of oxic period.