• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.729-736
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• 2015

본 논문에서는 파단전누설 평가를 위한 J-R 파괴인성시험에 미치는 시편 크기와 측면 홈의 영향을 분석하였다. 이를 위해서 SA508 Gr.1a 배관재에서 채취된 측면 홈이 가공되거나 가공되지 않은 크기가 다른 3종류의 CT 시편(12.7mm 두께의 1T-CT, 25.4mm 두께의 1T-CT, 25.4mm 두께의 2T-CT)을 이용하여 상온과 $316^{\circ}C$에서 J-R 시험을 수행하였다. 시험 결과, 시편 두께에 관계없이 측면 홈이 가공된 시편은 측면 홈이 없는 시편에 비해 낮은 J-R 곡선을 보였으며, 상온에 비해 $316^{\circ}C$에서 측면 홈의 영향이 더욱 뚜렷하였다. 상온에서는 시편의 두께가 감소하고 폭이 증가함에 따라 J-R 곡선이 약간씩 감소하는 경향을 보였으나, $316^{\circ}C$에서는 시편의 두께가 감소하고 폭이 증가됨에 따라 J-R 곡선이 증가하였다. 그러나 SA508 Gr.1a 배관재에서 전체적으로 시편의 폭과 두께에 따른 J-R 곡선의 변화는 크지 않았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1472-1478
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• 1991

본 연구에서는 Rectangular Computer Tension(CT) 시편을 수정하여 만든 표준 시편인 MRL-CLWL시편(material research laboratorycrack line wedge loaded specimen )으로 균열정지 인성치를 결정하였다. 그리고 CT시편과 같은 효과를 갖는 Newman등 이 제안한 round compact tension(RCT)시편을 수정한 Round-CLWL 시편으로 균열정지인 성치를 결정하여 상호 비교평가하였다. Round-CLWL 시편은 시편제작시 round-bar를 절단하여 시편으로 가공할 수 있으므로 가공성이 좋으며 따라서 가공비가 적게 든다. 특히 균열 위치 및 방향을 임의로 선택하여 가공하기가 용이하므로 방향성이 있는 소 재의 균열정지 인성치를 결정하는 데 매우 편리한 시편이라 생각된다. 본 논문에서 는 Round-CLWL 시편으로 $K_{1a}$ 값을 계산하는데 필요한 형상계수를 결정하였으며, Polymethylmethacrylate(PMMA)를 사용하여 Round-CLWL 시편 채택의 타당성 확인을 위 한 MRL-CLWL과 Round-CLWL 시편 채택의 타당성 확인을 위한 MRL-CLWL과 Round-CLWL시 편의 $K_{1a}$결정 실험을 하였다.하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권9호
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• pp.45-55
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• 2020

X-ray CT는 암석시편의 공극 및 균열과 같은 내부 미세구조와 손상들의 정량적 분석에 활용되어 왔다. 원위치 CT는 외력 등 다양한 외적 요인에 영향을 받고 있는 암석 시편의 내외부 변화 과정을 관찰할 수 있게 해준다. 이의 확인을 위해, 암반/지반재료 특성분석에 활용한 원위치 X-ray CT 기술에 관한 최신 연구동향을 파악하였으며, 원위치 CT이미징이 가능한 암석의 수리-역학적 실험용 삼축셀을 개발하였다. 직경 25~50 mm 화강암 및 사암 코아시편의 원위치 CT이미징이 성공적으로 진행되었으며, 34~105 ㎛ 범위의 픽셀피치의 해상도를 취득할 수 있었다. 본 사전검토 촬영 실험을 통해 마이크로미터 스케일에서 암석의 내부구조 변화의 원위치 CT관찰이 가능한 것을 파악하였다. 요오드화 칼륨 용액은 CT이미지의 대비를 증가시키고 암석의 수리-역학 실험에서 주입유체로 사용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.1-7
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• 2023

서로 다른 밀도를 가진 기포콘크리트 시편을 생성하고, 각 시편의 특성을 SEM, micro-CT 등의 미세구조 분석 방법을 활용하여 분석하였다. 서로 다른 재령 일자에 대한 기포콘크리트 시편의 공극과 고체 구조를 분석함으로써, 재령 기간이 재료 특성 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 각 기포콘크리트 시편의 압축강도와 열전도도를 측정하여, 재료 물성과 미세구조적 특성 간의 상관관계에 대하여 분석하였으며, 결과를 통해 밀도와 재령 기간이 재료 강도에 미치는 영향을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2A호
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• pp.121-127
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• 2011

콘크리트 내부에 존재하는 공극(void)의 공간적 분포는 콘크리트의 역학적, 물리적 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 콘크리트 재료 물성의 파악과 건정성 평가를 위해 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 파악하는 것은 매우 중요하다. 콘크리트에는 육안으로 보이는 재료 표면의 공극 이외에도 내부 공극이 존재한다. 본 연구에서는 경량골재 콘크리트의 공극 분포를 파악하기 위하여 micro CT(X-ray microtomography)를 활용하여 생성된 3차원 콘크리트 디지털 시편을 사용하였다. 흑백처리된 단면 이미지를 중첩하여 공극을 묘사할 수 있는 3차원 시편을 생성하였다. 공극의 분포 상태를 확률적으로 묘사하기 위하여 확률 분포 함수 two-point correlation function과 lineal-path function으로 분석하였다. 또한, 이미지 분석을 통해서 콘크리트 시편의 공극의 밀도 분포를 파악하였다. 콘크리트 내부에 있는 개별 경량 골재의 공극도 이미지 처리와 확률 분포함수를 사용하여 분석하였다. Micro CT와 3차원 이미지 분석 방법을 통하여 콘크리트 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 효과적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.141-147
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• 2024

본 연구에서는 마이크로 CT 이미지를 활용하여 3D 프린팅 콘크리트의 공극분포 특성에 따른 인장파괴 강도를 확인하였다. 3D 프린팅 기법으로 출력된 콘크리트 구조물은 일반적인 시편과는 다르게 적층방향 및 필라멘트 접촉면의 존재에 따라 공극의 방향성을 갖는다. 이에 따라 3D 프린팅 콘크리트 시편의 공극분포를 확률론적 방법으로 분석하고, 유한요소기법을 통해 방향별 인장강도를 분석하였다. 3D 프린팅된 시편 내부의 공극이 방향성을 갖는 것을 확인하였고, 출력에 의한 미세구조 특성-강도의 영향성을 평가하였다. 본 연구는 마이크로 CT 이미지 기반의 공극 분포 특성을 분석하고 시뮬레이션을 활용한 기계적 물성 평가를 수행하여 보다 향상된 성능의 적층 구조물 설계 및 재료 개발에 활용하고자 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권2호
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• pp.177-182
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• 1998

본 연구에서는 체내의 티타늄, 보철물, malalignment, 측정범위, 그리고 보철물 distal flare등이 전산화단층(CT) 촬영으로 골밀도를 축정할때에 미치는 영향을 조사하였다. 8구의 남성 사체로부터 대퇴골과 경골을 각각 8개씩 얻었으며 경골의 상부에 위치해있는 해면골 부분에서 15개의 평행사변형 시편을 만들었다. 평행사변형 시편과 대퇴골을 CT 스캔받침대의 중앙에 바로 놓았을때와 조금 떨어져 놓았을 때 그리고 티타늄 보철물을 체내에 넣었을 경우와 그렇지 않았을 경우 모두에 대해서 각각 스캔하였다. 이때 얻어진 CT 영상자료는 측정범위를 10cm와 30cm로 해서 재구성 하였다. 그리고 골밀도는 영상분석 소프트웨어을 사용하여 측정하였다. 그 결과 시편을 CT 스캔받침의 중앙에 놓았을 경우에는 그렇지 않았을 경우에 비해 골밀도 평균값의 상대차이가 피질골과 해면골 모두에 대해서 1% 미만이었다. 그러나 보철물의 malalignment와 distal flare는 골밀도의 측정값에 상당히 영향을 미쳤다. 체내에 티타늄 보철물의 존재여부는 시편을 CT 스캔받침대의 중앙에 놓았을 경우에는 피질골 뿐만 아니라 해면골 골밀도 측정값에 영향을 미치지 않았다. 그러나 체내에 티타늄 보철물의 존재가 malalignment 효과와 합쳐졌을때에는 골밀도 측정값이 많은 차이를 드러내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권5호
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• pp.419-424
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• 2001

골다공증의 조기 발견 및 치료예후에도 영향을 미치는 망상골 구조의 영률(Young's Modulus)은 그 대상이 사람이므로 일반적인 인장 및 압축시험으로 구해내기는 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 망상골 구조가 지니고 있는 영률을 평가함에 있어서 구형압입시험을 통하여 망상골 구조의 영률을 구하고자 하였으며 이를 전산화단층촬영(CT)에서부터 얻을 수 있는 밀도와 실제 측정해서 얻은 밀도와의 관계를 정량화하고자 한다. 31세 남성의 좌우 원위 대퇴골을 해부학적 좌표를 고려하여 고정한 다음 GE9800 CT장비를 사용하여 Imm간격으로 단층촬영을 실시하였으며. 각 영상으로부터 CT수(HU)를 구하였다 Dliamond saw를 사용하여 좌우 대퇴골으로부터 72개의 8mm 정방형 시편들을 추출하였으며. 제작한 구형압입시험기를 사용하여 각 시편의 IS. AP. 그리고 ML방향으로의 압입시험과 압축시험을 각각 실시하였으며, 이후 시편의 실제 겉보기 밀도를 측정하였다. 그 결과 IS방향의 영률이 AP 및 ML방향보다 유의하게 크게 나타났으며, AP방향의 영률 역시 ML방향보다 유의하게 큰 영률을 나타냄을 통하여 망상골의 직교성을 알 수 있었다. CT수와 각 방향의 영률과의 관계에서도 선형적 관계보다는 멱관계로 보다 더 잘 설명되어짐을 알 수 있었는데 이는 이전의 연구자들과 동일한 결과임을 알 수 있었다

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.463-469
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• 2016

본 논문에서는 저차원 확률 함수를 사용하여 연속적인 선형 공극비 기울기를 갖는 기능경사재료 형태의 가상 시편을 제작하였다. 실제 물 시멘트 비가 다른 두 종류 시멘트 풀 시편의 X-선 CT 단면 이미지를 통해 3차원 공극 분포 모델을 제작하여 이를 기반으로 가상 시편을 제작하였다. 가상 시편이 두 실제 시편 사이에 위치하도록 공극 분포 특성을 저차원 확률 함수와 공극비 기울기로 구성하였다. 공극 분포의 기울기는 연속적인 형태의 수직 방향의 선형 공극비 기울기로 구현하며, 이를 위해 확률적 최적화의 목적 함수로 저차원 확률 함수와 공극비 기울기에 관한 함수를 사용하였다. 가상 시편 내 공극 분포 특성 확인을 위해 본 연구에서는 투기율 분석을 유한요소해석을 통해 수행하였다. 공극 분포 특성과 투기율 해석 결과를 비교하여 가상 시편이 갖는 공극 분포 특성이 투기율에 미치는 영향을 확인하고, 투기율의 실제 실험 결과와 해석 결과의 비교를 통해 해석 결과의 타당성을 입증하였다.

• 지질공학
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• 제28권3호
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• pp.455-463
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• 2018

본 연구에서는 치핑작업중에 콘크리트에 발생할 수 있는 손상균열을 정량분석하기 위해 X-ray CT 이미지를 이용하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 치핑작업을 수행한 후, 균열이 발생한 콘크리트 블록을 코어링하여 직경 50 mm, 길이 100 mm의 시편을 준비하였다. 그 후 마이크로 포커스 X-ray CT 촬영을 하여 얻은 이미지를 3D 이미지로 재구성(reconstruction)하였다. 이렇게 얻어진 3D CT 이미지에 3DMA (3 Dimensional Medial axis Analysis)법을 적용하여, 손상 평가 파라메타로 시편의 위치에 따라 균열의 성질을 평가하여 손상을 분석하였다. 분석결과 치핑에 의한 손상은 치핑 표면으로부터 3 cm 깊이까지 발생한 것으로 나타났다. 또한 CT이미지 공간분석법에서 사용되는 여러 파라메타 중 공극률 지표(Porosity index), Burn number 그리고 Medial axis 의 파라메타를 이용해 치핑표면 근처의 손상 분석이 가능하다는 것이 확인되었다. 이 방법은 내부구조에 변화가 발생한 암석을 대상으로 한 연구에서도 비파괴 상태로 내부의 균열 평가, 가시화에 적용가능하다.