• Earthquakes and Structures
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• 제20권1호
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• pp.71-86
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• 2021

This paper focuses on the development and assessment of the expected damage for the rocking response of rigid anchored blocks, with irregular geometry and non-uniform mass distribution, considering the site conditions and the seismicity of Mexico City. The non-linear behavior of the restrainers is incorporated to evaluate the pure tension and tension-shear failure mechanisms. A probabilistic framework is performed covering a wide range of block sizes, slenderness ratios and eccentricities using physics-based ground motion simulation. In order to incorporate the uncertainties related to the propagation of far-field earthquakes with a significant contribution to the seismic hazard at study sites, it was simulated a set of scenarios using a stochastic summation methods of small-earthquakes records, considered as Empirical Green's Function (EGFs). As Engineering Demand Parameter (EDP), the absolute value of the maximum block rotation normalized by the body slenderness, as a function of the peak ground acceleration (PGA) is adopted. The results show that anchorages are more efficient for blocks with slenderness ratio between two and three, while slenderness above four provide a better stability when they are not restrained. Besides, there is a range of peak intensities where anchored blocks located in soft soils are less vulnerable with respect to those located in firm soils. The procedure used in here allows to take decisions about risk, reliability and resilience assessment of different types of contents, and it is easily adaptable to other seismic environments.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.5-14
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• 2011

국내의 터널현장에서 흔히 봉착하는 난제는 주변에 존재하는 각종 구조물과 가옥의 피해에 대한 민원의 해결 문제이다. 현재 암반터널을 굴착하는데 있어서 가장 효과적인 방법은 강력한 폭력을 지닌 화약을 사용하는 것인데, 이때 발생하는 발파진동이 민원의 주원인이라 할 수 있다. 본 연구에서는 라인드릴링과 프리스플리팅의 진동저감 효과를 수치해석을 실시하여 비교 분석 하였다. 그리고 수치해석방법에 의한 결과의 유사성을 검증하고 진동저감 효과를 정량화하였다. 또한, 외곽공 제어발파에 적용하는 일반 화약과 폭속이 다른 이종화약류를 조합하여 폭속별 진동저감 효과와 추가로 터널 발파진동을 저감할 수 있는 외곽공 제어발파 공법으로서 적용 타당성을 검토하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권12호
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• pp.924-929
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• 2011

It is well known that grain boundary cavitation is the main failure mechanism in austenitic stainless steel under tensile hold creep-fatigue interaction conditions. The cavities are nucleated at the grain boundary during cyclic loading and grow to become grain boundary cracks. The attenuation of ultrasound depends on scattering and absorption in polycrystalline materials. Scattering occurs when a propagation wave encounters microstructural discontinuities, such as internal voids or cavities. Since the density of the creep-fatigue cavities increases with the fatigue cycles, the attenuation of ultrasound will also be increased with the fatigue cycles and this attenuation can be detected nondestructively. In this study, it is found that individual grain boundary cavities are formed and grow up to about 100 cycles and then, these cavities coalesce to become cracks. The measured ultrasonic attenuation increased with the cycles up to cycle 100, where it reached a maximum value and then decreased with further cycles. These experimental measurements strongly indicate that the open pores of cavities contribute to the attenuation of ultrasonic waves. However, when the cavities develop, at the grain boundary cracks whose crack surfaces are in contact with each other, there is no longer any open space and the ultrasonic wave may propagate across the cracks. Therefore, the attenuation of ultrasonic waves will be decreased. This phenomenon of maximum attenuation is very important to judge the stage of grain boundary crack development, which is the indication of the dangerous stage of the structures.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.321-321
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• 2023

가뭄은 수개월 혹은 수년간 지속적이며, 점진적으로 광범위하게 피해를 미치는 자연재해이다. 강수 부족과 같은 비정상적 기상환경으로 인해 발생하는 기상학적 가뭄이 지속되어 토양 수분량 감소 및 식생에 영향을 미치는 농업적 가뭄을 발생시킬 수 있으며, 하천유출량 및 가용수자원이 감소하는 수문학적 가뭄으로까지 진행된다. 이처럼 분야별 가뭄이 장시간 지속됨에 따라 다른 종류의 가뭄을 발생시키는 현상을 가뭄 전이라고 하며, 가뭄이 전이되지 않은 비전이 사상보다 지역에 큰 피해를 야기한다. 최근 우리나라에서도 가뭄 전이와 관련된 연구들이 진행되고 있다. 하지만 기상학적, 농업적 및 수문학적 가뭄에 대한 가뭄 전이를 모두 고려하여 가뭄의 전이 및 비전이사상간의 피해 양상을 비교하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전국 단위의 시군구별 SPI(Standardized Precipitation Index), SGI(Standardized Groundwater level Index) 및 PHDI(Palmer Hydrological Drought Index)를 사용하여 각각 기상학적, 농업적 및 수문학적 가뭄을 판단하였다. 각 분야별 가뭄간의 시간적 중복여부를 통해 가뭄의 전이 여부를 판단하고, 가뭄의 전이 특성(풀링, 감쇠, 지체, 연장) 분석을 수행하였다. 또한, 가뭄 전이 사상과 비전이 사상이 발생한 시기의 가뭄 피해 관련 자료를 수집하여, 지역별 가뭄 전이 사상 및 비전이 사상간의 피해 양상을 비교 및 분석하였다. 과거 충청북도 충주시는 2011년의 기상학적 가뭄(비전이 사상) 발생시 피해 인구가 없었으나, 2019년의 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로 전이가 발생하여 999명의 피해 인구가 발생하였다. 즉, 동일한 지역에서 다른 시기에 발생한 가뭄 피해 및 동일한 연도에서 인접한 지역의 가뭄 피해를 분석한 결과, 비전이된 가뭄 사상에 비해 전이된 가뭄 사상에서 더욱 큰 피해를 가지는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.259-263
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• 2023

This study investigated the open hole tensile (OHT) properties of carbon fiber/epoxy composites and compared them to bolt joint tensile (BJT) properties. The net nominal modulus and strength (1376 MPa) were found to be higher than the gross nominal strength (1041 MPa), likely due to increasing hole size. The OHT and BJT specimens exhibited similar stiffness, as expected without bolt rotation causing secondary bending. OHT specimens experienced a sharp drop in stress indicating unstable crack propagation, delamination, and catastrophic failure. BJT specimens failed through shear out on the bolt side and bearing failure on the nut side, involving fiber kinking, matrix splitting, and delamination, resulting in lower strength compared to OHT specimens. The strength retention of carbon fiber/epoxy composites with open holes was 66%. Delamination initiation at the hole's edge caused a reduction in the stress concentration factor. Filling the hole with a bolt suppressed this relieving mechanism, leading to lower strength in BJT specimens compared to OHT specimens. Bolt joint efficiency was calculated as 15%. The reduction in strength in bolted joints was attributed to fiber-matrix splitting and delamination, aligning with Hart Smith's bolted joint efficiency diagram. These findings contribute to materials selection and structural reliability estimation for carbon fiber/epoxy composites. They highlight the behavior of open hole and bolt joint configurations under tensile loading, providing valuable insights for engineering applications.

• Advances in concrete construction
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• 제15권3호
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• pp.203-213
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• 2023

New techniques, technologies, and materials should be used to design and build sports stadiums. Since this century, much progress has been made in covering the roofs of sports stadiums, and the possibility of accurate computer calculation has been provided for stadiums, so by choosing a new structure, we can double the beauty and resistance of these stadiums. A stadium has an excellent and valuable design when its structure, shell, building, materials, and joinery follow a high architectural idea at all levels and scales. This article examines the mechanical performance of polymer cement strength in the construction of football stadiums, along with their structural knowledge in the form of the best examples in the world. Portland cement is one of the most used materials for constructing football stadiums. However, its production requires spending a lot of money, wasting energy, and damaging the environment. Considering the disadvantages in the production and consumption of concrete in different environments, it is necessary to find alternative materials. It should be used with cheaper, simpler technology, abundant primary resources, energy saving, less environmental damage, and better chemical and physical properties in concrete. High-strength concrete technology is considered a new development in the construction industry of concrete structures. In hardened concrete, strength and durability are two main factors, and as the compressive strength of concrete increases, concrete becomes more brittle. As a result, its tensile strength does not increase in proportion to the increase in compressive strength and has less strain tolerance. For this reason, the need to use is evident from the fibers in high-strength concrete. Fibers are used in concrete to increase tensile strength, prevent crack propagation, and significantly increase softness. The increase with the change of these resistances depends on the strength of concrete without fibers, the shape of fibers, and the percentage of fibers. This cement is obtained from the wastes of chemical and petrochemical industries and the wastes from coal combustion, which have the properties mentioned as substitutes for Portland cement.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권6호
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• pp.617-626
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• 2024

The study investigated the behavior of plain and fibered Ultra-High Performance Concrete (UHPC) beams under varying loading conditions using integrated analysis of the flexure and acoustic emission tests. The loading rate of testing is -0.25 -2 mm/min. It is observed that on increasing loading rate, flexural strength increases, and toughness decreases. The acoustic emission testing revealed that higher loading rates accelerate crack propagation. Fiber effect and matrix cracking are identified as significant contributors to the release of acoustic emission energy, with fiber rupture/failure and matrix cracking showing rate-dependent behavior. Crack classification analysis indicated that the rise angle (RA) value decreased under quasi-static loading. The average frequency (AF) value increased with the loading rate, but this trend reversed under rate-dependent conditions. K-means analysis identified distinct clusters of crack types with unique frequency and duration characteristics at different loading rates. Furthermore, the historic index and signal strength decreased with increasing loading rate after peak capacity, while the severity index increased in the post-peak zone, indicating more severe damage. The sudden rise in the historic index and cumulative signal strength indicates the possibility of several occurrences, such as the emergence of a significant crack, shifts in cracking modes, abrupt failure, or notable fiber debonding/pull-out. Moreover, there is a distinct rise in the number of AE knees corresponding to the increase in loading rate. The crack mapping from acoustic emission testing aligned with observed failure patterns, validating its use in structural health monitoring.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권5호
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• pp.442-452
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• 2009

흡연은 신체 내 산화 스트레스를 유발할 뿐 아니라 체내 항산화 상태를 악화시킨다. 따라서 흡연으로 인해 유도되는 산화 스트레스를 줄여주기 위한 여러 다양한 식품영양학적인 시도들이 되어져 왔다. 프로폴리스는 꿀벌이 자신의 생존과 번식을 유지하기 위하여 여러 식물에서 뽑아낸 수지에 꿀벌 자신의 침과 효소 등을 혼합하여 만든 천연 물질이다. 본 연구에서는 프로폴리스가 산화 스트레스로 인해 나타난 흡연자의 DNA 손상을 회복시키어 항산화 영양 상태를 개선시키는지를 보고자 하여 placebo를 사용하는 double- blind cross-over 인체시험을 수행하였다. 흡연자에게 800 mg의 프로폴리스와 placebo를 4주 섭취시킨 후 2주 washout period를 가진 뒤 다시 군을 바꾸어 교차시험으로 4주간 섭취시킨 후, comet assay에 의한 DNA 손상도 및 신체 내 항산화 효소 수준, 총 항산화력 및 항산화 비타민 상태를 분석하였다. 처음 2주 동안의 고갈기간 후에 흡연자 29명 (평균나이: 34.38 ${\pm}$ 1.73세)을 프로폴리스군과 위약군의 두 군으로 나누어 하루에 프로폴리스 또는 위약을 4주 동안 공급하였고 2주 동안의 washout 기간을 가진 후에 교차실험을 위해 대상자의 군을 바꾸어 다시 4주 동안 프로폴리스와 위약을 공급하였다. Comet assay로 분석한 대상자의 임파구 DNA 손상정도는 프로폴리스를 섭취한 군이나 위약을 섭취한 군 간에 차이를 보이지 않았으며 총 항산화 영양상태도 두 군 간에 차이가 나타나지 않았다. 적혈구 항산화 효소인 catalase, glutathione peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD) 활성도, 그리고 혈장 vitamin C와 tocopherol 수준도 프로폴리스군과 위약군 사이에 차이를 보이지 않았다. 따라서 흡연자에 있어서 프로폴리스의 항산화 효과를 평가하기 위해서는 앞으로 더 다양한 연구가 필요하리라고 생각된다.

• 터널과지하공간
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• 제30권3호
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• pp.256-269
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• 2020

본 연구의 목적은 KURT 화강암 시료의 포화유무에 따른 균열손상 기준과 파괴인성의 변화를 측정하는 것이다. 이를 위하여 일축압축시험을 이용한 소성체적변형률을 통해 KURT 화강암의 균열손상 기준을 도출하였다. 또한 암석의 파괴인성을 보다 신뢰성 있게 측정하기 위해 암석의 비선형적 변형에 대한 보정(Level II Method; ISRM, 1988) 을 통해 포화유무에 따른 KURT 화강암의 수정 파괴인성(corrected fracture toughness)을 측정하였다. 시험결과 건조시료의 평균 균열개시 응력(σ_ci)과 균열손상 응력(σ_cd)은 91.1 MPa과 128.7 MPa이었으며, 포화시료의 평균 균열개시 응력(σ_ci)과 균열손상 응력(σ_cd)은 58.2 MPa과 68.2 MPa이었다. 건조시료에 비해 포화시료의 균열개시 응력은 36% 감소하였으며 균열손상 응력은 건조시료 대비 47%나 감소되는 결과를 나타내었다. 균열손상 응력(σ_cd)이 상대적으로 더욱 감소하였음을 감안할 때 시료의 포화로 인해 더 낮은 응력조건에서 구조물에 대한 손상이 쉽게 발생할 수 있음을 알 수 있다. KURT 화강암의 비선형성을 고려한 수정 파괴인성은 0.811 MPa·m^0.5이었으며 포화시료의 수정 파괴인성은 0.620 MPa·m^0.5이었다. 즉 암석의 비선형성을 고려함으로써 파괴인성의 증가를 확인할 수 있었으며, 암석의 포화시 수정 파괴인성은 24% 감소하였다. 따라서 지하수 포화로 인해 암석 내 균열의 생성과 진전에 대한 저항성이 감소함을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2293-2302
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• 2013

홍수위험관리에서 홍수범람도는 가장 기본적인 자료로 사용되고 있다. 그러나 홍수범람도 구축과정에서 다양한 형태로 불확실성이 발생하기 때문에 이는 정확한 홍수 방재계획 수립에 걸림돌로 작용할 수 있다. 그러므로 불확실성 요소를 제거하거나 개선하여 홍수범람도의 정확성을 향상시키는 것이 필요하나, 모든 불확실성을 완벽하게 제거하는 것은 경제적 타당성과 홍수에 대한 지식의 한계 때문에 불가능하며 매우 비효율적일 수 있다. 또한, 홍수범람도에 전달되는 불확실성 요소의 영향은 다른 환경변수에 따라 다를 수 있기 때문에 다양한 주변 환경의 조건을 고려한 불확실성 요소에 대한 민감도 분석이 필요하다. 이를 통하여 제거해야하거나 개선시켜야할 불확실성 요소의 우선순위를 정함으로써 전략적이면서도 효율적인 홍수위험관리를 유도할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 주변 환경의 조건에 따라 홍수범람도에 미치는 불확실성 요소의 민감도를 FOA방법을 이용하여 분석하고, 이를 미국 Indiana주 Columbus시 근처의 Flatrock 강에 적용하여 홍수범람도에 가장 큰 불확실성을 전달하는 요소를 선별하였다. 본 연구결과는 하나의 불확실성 요소가 다른 입력변수나 매개변수와 같은 주변 환경에 의해 홍수범람도에 다르게 영향을 준다는 것을 확인하였으며 또한, 대상유역의 홍수범람도 구축과정에서 가장 큰 불확실성 요소는 지형자료로 판명되었다.