• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.109-115
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• 2008

구조물이 초고층화, 대형화 되어감에 따라 철근의 이음방법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 현재 일반적으로 건설현장에서는 겹이음을 많이 사용하고 있으나 굵은 직경을 사용한 구조부재의 경우 겹이음 사용 시 피복두께 확보의 어려움으로 부착파괴 및 접합부의 복잡한 배근으로 인한 콘크리트 타설의 시공성 저하 등이 문제가 되고 있다. 또한 압접이음은 철근의 단부를 국부적으로 가열하여 접합하는 방식으로 압접 후 철근의 취약부분이 발생할 수 있으므로 시공현장에서의 철저한 품질관리가 요구되는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 새로운 개념의 Up-set Coupler를 적용하였다. 본 연구에서는 기계적 이음방법 중 철근 선조립공법이나 고강도, 대직경의 철근을 사용하는 PSC구조물의 접합부에서 주로 사용되는 대표적인 이음방법인 Screw Coupler와 Up-set Coupler, 그리고 이음이 없는 철근을 사용하여 각각의 인장특성과 사용성을 실험적으로 연구하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권10호
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• pp.5-10
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• 2024

연성관은 관의 강성과 주변 지반의 강성을 이용하여 외부하중에 저항하는 특성을 가지고 있으며, 기존의 콘크리트 관에 비해 중량이 가볍고, 내구성이 우수하기 때문에 최근 각광받고 있다. 이 연구에서는 대표적인 연성관인 폴리에틸렌 관을 대상으로 지중에서의 거동 특성을 검토하였다. 폴리에틸렌 관은 이중벽관과 다중벽관을 사용하였으며, 폴리에틸렌 관의 구조적 거동은 연성관의 설계기준에서 제시하고 있는 관 직경의 5% 변형을 기준으로 평가하였다. 폴리에틸렌 관은 원강성시험을 통해 관의 재료적 특성을 파악하고, 지중매설 모사실험을 통해 지중에서의 거동 특성을 검토하였다. 또한 지중매설 모사실험 결과를 토대로 유한요소해석모델을 개발하였으며, 개발한 유한요소해석모델과 설계식을 사용하여 지반조건에 따른 폴리에틸렌 관의 거동 특성을 평가하였다. 연구 결과 지중매설 폴리에틸렌 관은 관 자체의 성능과 주변 지반의 다짐 정도가 구조적 성능을 결정하는 주요 인자임을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.43-51
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• 2024

Dynamic responses of nuclear power plant structure subjected to earthquake loads should be carefully investigated for safety. Because nuclear power plant structure are usually constructed by material of reinforced concrete, the aging deterioration of R.C. have no small effect on structural behavior of nuclear power plant structure. Therefore, aging deterioration of R.C. nuclear power plant structure should be considered for exact prediction of seismic responses of the structure. In this study, a machine learning model for seismic response prediction of nuclear power plant structure was developed by considering aging deterioration. The OPR-1000 was selected as an example structure for numerical simulation. The OPR-1000 was originally designated as the Korean Standard Nuclear Power Plant (KSNP), and was re-designated as the OPR-1000 in 2005 for foreign sales. 500 artificial ground motions were generated based on site characteristics of Korea. Elastic modulus, damping ratio, poisson's ratio and density were selected to consider material property variation due to aging deterioration. Six machine learning algorithms such as, Decision Tree (DT), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbor (KNN), Artificial Neural Networks (ANN), eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), were used t o construct seispic response prediction model. 13 intensity measures and 4 material properties were used input parameters of the training database. Performance evaluation was performed using metrics like root mean square error, mean square error, mean absolute error, and coefficient of determination. The optimization of hyperparameters was achieved through k-fold cross-validation and grid search techniques. The analysis results show that neural networks present good prediction performance considering aging deterioration.

• Computers and Concrete
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• 제34권4호
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• pp.447-476
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• 2024

The current research proposes an innovative finite element model established within the context of higher-order beam theory to examine the bending and buckling behaviors of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) beams resting on Winkler-Pasternak elastic foundations. This two-node beam element includes four degrees of freedom per node and achieves inter-element continuity with both C¹ and C⁰ continuities for kinematic variables. The isoparametric coordinate system is implemented to generate the elementary stiffness and geometric matrices as a way to enhance the existing model formulation. The weak variational equilibrium equations are derived from the principle of virtual work. The mechanical properties of FG-CNTRC beams are considered to vary gradually and smoothly over the beam thickness. The current investigation highlights the influence of porosity dispersions through the beam cross-section, which is frequently omitted in previous studies. For this reason, this analysis offers an enhanced comprehension of the mechanical behavior of FG-CNTRC beams under various boundary conditions. Through the comparison of the current results with those published previously, the proposed finite element model demonstrates a high rate of efficiency and accuracy. The estimated results not only refine the precision in the mechanical analysis of FG-CNTRC beams but also offer a comprehensive conceptual model for analyzing the performance of porous composite structures. Moreover, the current results are crucial in various sectors that depend on structural integrity in specific environments.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.389-396
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• 2014

본 연구는 $CO_2$발생으로 인한 지구 온난화에 따른 해결책으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 시멘트를 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 무기결합재와 수산화나트륨(NaOH), 규산나트륨($Na_2SiO_3$)등을 사용하여 비빔시간 변화에 따른 강도특성을 선행실험에 실시하였다. 선행실험을 바탕으로 본 실험에서는 기건양생, 수중양생, 피막양생, 한지양생을 실시함으로써 경화체의 강도특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과, 수중양생 $80^{\circ}C$의 경우 재령 28일에서 압축강도 및 휨강도가 가장 우수하였으며 무시멘트 경화체의 제조가 가능해서 친환경적인 콘크리트 생산에 커다란 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.125-132
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• 2018

본 연구에서는 UHPC의 인장성능을 파악하기 위해 직접 인장시험을 계획하였으며, 직접인장시험의 문제점으로 나타나는 균열 부위의 불규칙성을 시험체 중앙부 노치 도입을 통해 보완하였다. 또한 직접인장 시험 값의 편차 발생을 줄이기 위해 배치별로 구분한 다량의 시험체를 제작하여 신뢰성 높은 직접인장강도 값에 대한 참고자료로서 제시하는 것을 목적으로 하였다. 또한 현장 적용에 가장 적합한 강섬유 혼입률 1.5%에 대한 설계기준강도 120MPa의 배합을 양생조건을 두어 시험체의 역학적 특성 및 신뢰구간을 검토하였다. 결과적으로 압축강도 및 직접인장강도의 배치별 평균에 대한 편차는 큰 차이를 나타나지 않았으며, 직접인장 시험시 균열 위치는 모두 20mm 이내에서 발생하였다. 직접인장강도의 95% 신뢰구간에서는 평균 및 표준편차에서 범위가 상당히 작으며, 양생조건별 큰 차이가 발생하지 않았다. 결과를 통해 안전성 높은 직접인장시험이 이루어 졌으며, 배치별 시험체 제작 및 시험진행에 따른 신뢰성 높은 결과가 도출되었다고 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.305-312
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• 2017

레미콘 공장에 납품되는 플라이애시의 품질의 신뢰성을 파악하기 위해 본 연구에서는 메스실린더와 액체비중계를 이용하여 FA 성적서에 나타난 품질특성과 혼탁액 밀도 측정값과의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 성적서에 나타나는 데이터의 적정성 분석으로는 분말도와 L.O.I를 제외한 모든 품질특성이 유효숫자 자릿수 또는 실험유무에 문제가 있는 것으로 분석된다. 또한, FA의 밀도, 분말도와 L.O.I의 경우는 비중계법 밀도값과 상관성이 양호한 것으로 분석되었는데, 특히 분말도의 상관성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 선행연구와의 비교고찰을 실시한 결과, 본 실험에 사용된 FA는 정제과정을 거치지 않은 원분과 유사한 데이터로 나타났는데, 이는 분말도 측정 방법인 Blaine 공기투과장치 간의 편차 문제 또는 양호하게 정제를 하지 않음에 기인한 것으로 사료되었다. 또한 현행 FA의 규격에도 KS L 5405 2종의 경우 분말도의 범위를 $3,000{\sim}4,500cm^2/g$에서 $3,500{\sim}4,500cm^2/g$으로 개정 한다면 레미콘 공장에 납품되는 FA 분말도 품질 향상에 크게 기여될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-192
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• 2008

본 연구는 스크레파 축사에서 톱밥을 미리 충전하고 주기적으로 돈분뇨슬러리을 투입하는 연속호기성 퇴비화 시스템 공정에서 효율적인 퇴비화 환경요인 지표의 기초자료로 활용하기 위하여 퇴비화 과정 중 온도, 수분, 수분수지 등 환경요인과 최종 퇴비의 이화학적 특성을 조사하였다. 1. 퇴비 발효기간 동안 발효층의 온도가 $50{\sim}70^{\circ}C$ 범위로서 정상적인 온도를 유지하였고, 겨울기간 동안에도 높은 온도를 유지하여 퇴비 발효가 활발하게 진행되었다. 발효조의 높이별 온도는 중간층 온도가 가장 높고 하부층 온도가 가장 낮았으며 두 층간 온도차는 $5{\sim}20^{\circ}C$를 나타내었다. 퇴비발효조의 수분함량이 50%내외일 때 발효조 온도가 $20{\sim}30^{\circ}C$로서 정상적인 발효가 일어나지 않았다. 발효조 시설물 내부의 상대습도는 최저 55%에서 최고 88% 범위에 있었다. 따라서 퇴비사의 습한 공기를 제거하기 위한 휀 장치를 설치하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 퇴비화 기간 동안 수분수지를 분석한 결과 총 투입 수분의 90%가 증발되는 것으로 산출되었다. 2. 본 연구의 퇴비화 방식은 발효조에 수분조절제인 톱밥을 한 번 투입하고 분뇨를 연속적으로 투입하여 5월 가량 연속적으로 사용이 가능하여 톱밥 $1m^3$으로 돈분뇨슬러리 $3,13m^3$의 퇴비화 처리가 가능하였다. 3. 퇴비화 기간이 약 5개월간 발효를 거치므로 퇴비의 비료성분 함량이 높았으며 탄소함량은 34% 질소 함량은 1.62%를 나타내었고 탄질비는 21을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.37-45
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• 2011

부선 광미의 근원적 처리방안으로 경제성과 환경친화성을 고려히여 비소성 토건재료로 순환자원화 하는 연구를 수행하였다. 순신광산 광미의 평균입도는 $220\;{\mu}m$이고 삼광광산 광미의 평균입도는 $140\;{\mu}m$이었다. 따라서 이들 광미의 입도 특성을 고려하여 순신광산 광미는 비소성 투수블록의 원료 그리고 삼광광산 광미는 비소성 에코벽돌의 원료로 사용하여 제조한 시험체의 여러 특성을 조사하였다. 순신광산 광미 25 wt%이하의 배합조건에서 제조한 비소성 투수블록 시험체의 압축강도는 한국환경산업기술원(KEITI)에서 제시하고 있는 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 14.70MPa 이상을 만족하였다. 그러나 투수계수 측정결과, 투수콘크리트 제품 규격(EL 245)인 $1.0{\times}10^{-2}\;cm/sec$ 이상을 만족하지 못하였다. 한편, 삼광광산 광미 40 wt% 이하의 배합조건에서 제조한 비소성 에코벽돌 시험체는 소성점토벽돌(KS L 4201) 3종 규격을 만족하였다. 또한 중금속용출시험(KSLT) 결과, 비소성 에코벽돌 시험체의 환경안정성이 확인되었다.

• 보존과학회지
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• 제19권
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• pp.5-18
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• 2006

익산 미륵사지 석탑은 백제 무왕대에 창건되어 몇 차례 수리 및 개축작업을 하면서 현 상태를 유지해 왔으나 최근에 구조적인 불균형이 심화되어 탑의 원형에 따른 보존과학적 수복을 위해 해체중이다. 이 탑의 원형은 평면방형탑으로 9층으로 추정되나 최근까지 일부 6층까지만 남아 있었다. 붕괴되어 망실된 부분은 1915년 일본인들이 콘크리트를 이용하여 불안전 탑의 형태를 고정시켜 놓았다. 현재 암석의 표면에는 침전물질이 피각되어 백화현상을 유발하였고 이로 인해 원암의 조직과 색상이 훼손되어 있다. 따라서 표면에 피각된 이차적 무기 오염물질의 종류와 산출상태 및 오염종을 정량 분석하였다. 또한 용해실험을 통해 가용성 오염종을 규명하고 이에 대한 오염물질을 세정하는데 필요한 조건을 제시하였다. 이 결과는 석조문화재 표면의 무기오염종을 정량적으로 규명할 수 있는 자료를 제공할 것이며, 백화현상을 제어 할 수 있는 표면 세정제의 보존과학적 적용에 기여할 것이다.