• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.545-557
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• 2024

A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.

• 소성∙가공
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• 제33권3호
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• pp.208-213
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• 2024

Ni-based superalloys have exceptional performance in high-temperature strength, corrosion resistance, etc, and it has been widely used in various applications that require corrosion resistance at high-temperature operations. However, the relatively expensive cost of the Ni-based superalloys is one of the major hurdles. The corrosion-resisted alloy(CRA) clad materials can be a cost-effective solution. In this study, finite element analysis of the hot rolling process for manufacturing of the Alloy 625/API X65 steel CRA clad plates is conducted. The stress-strain curves of the two materials are measured in compressive tests for various temperature and strain rate conditions, using the Gleeble tester. Then, strain hardening behavior is modeled following the modified Johnson-Cook model. Finite element analysis of the hot rolled cladding process is performed using this strain rate and temperature dependent hardening model. Finally, the thickness ratio of the CRA and base material is predicted and compared with experimental values.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.3-12
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• 2011

철근콘크리트 깊은 보의 거동은 전단경간비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 이 논문에서는 이러한 깊은 보의 거동 특성을 모두 반영하여 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현 스트럿-타이 모델 설계기준을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 외부하중에 대한 단부 지지점 반력의 비인 반력분배율과 수직 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 외부하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율의 결정 시 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 전단에 대한 연성파괴거동을 확보하기 위하여 깊은 보의 전단저항 메커니즘을 구성하는 콘크리트 스트럿과 수직철근타이가 동시에 파괴된다는 전단평형철근비 개념을 도입하였으며, 다양한 수치해석 결과를 바탕으로 연속지지 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 휨철근비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 주요설계변수를 고려하였다. 이 논문의 후속편에서는 기존의 여러 설계방법들과 이 연구에서 제안한 방법을 이용하여 파괴실험이 수행된 다양한 종류의 연속지지 깊은 보의 강도를 평가하고, 이 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.259-267
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• 2008

철근콘크리트 깊은 보는 콘크리트와 전단철근에 의한 전단저항 메커니즘의 성능에 의해 극한강도가 지배된다. 깊은 보의 거동은 전단지간대 유효깊이의 비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 본 논문에서는 이러한 깊은 보의 강도 및 거동 특성을 모두 반영하여 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현 스트럿-타이 모델 설계기준을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 수직 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율의 결정 시 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 전단에 대한 연성파괴거동을 확보하기 위하여 깊은 보의 전단저항 메커니즘을 구성하는 콘크리트 스트럿과 수직철근 타이가 동시에 파괴된다는 전단평형철근비 개념을 도입하였으며, 다양한 수치해석결과를 바탕으로 단순지지 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단지간대 유효깊이의 비, 휨철근비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 설계변수를 고려하였다. 본 논문의 후속편에서는 기존의 여러 설계방법들과 본 연구에서 제안한 방법을 이용하여 파괴실험이 수행된 다양한 종류의 단순지지 깊은 보의 강도를 평가하고, 본 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.108-114
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• 2018

콘크리트 구조물은 사용기간 동안 표면 열화 및 오염으로 인해 미관의 저하 및 내구성 저하가 발생된다. 최근 들어 광촉매(photocatalyst)를 이용하여 유기산화물을 제거하고 표면자기정화(self cleaning) 성능을 개선하려는 연구가 시도되고 있다. 본 논문은 실리케이트 기반 광촉매 함침을 위한 기초연구로서 CS와 SC 두 가지 함침 용액을 대상으로 하였다. 실리케이트 기반 용액의 점성과 표면장력을 평가하였으며 콘크리트에 적용하여 부착강도를 평가하였다. 또한 실리케이트 용액에 침지된 콘크리트에 대하여, 광촉매 용액의 침지 및 분무를 한 후 콘크리트 강도 평가와 SEM을 통한 표면상태를 조사하였다. 실리케이트 용액의 침지 후 30분간 기건 상태를 유지하고 분무하는 방법이 가장 효과적으로 광촉매의 표면 흡착을 유도하는 것으로 평가되었으며, 강도 개선에도 효과적임을 알 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제9권2호
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• pp.158-167
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• 1999

주관적이고 정성적인 암판정 방법들 때문에 굴착될 토충과암석의 물량과 이에 따른 굴착비용 산정시에 일반적으로 어려움이 많다. 그러므로 본 논문은 굴착 목적에서 서울 화강암에 대하여 객관적이고 정량적이고 쉽게 적용될 수 있는 암반판정 방법들을 제시한다. 슈미트해머와 점하중강도 시험들은 서울 화강암의 암석에 대한 일축압축강도를 정량적으로 추정하기 위한 신뢰도가 높고 손쉽게 수행할 수 있는 방법들로서 입중되었다. 또한 지표면에서 약 12m 깊이인 천부지역의 화강암 암반상태를 확인하기 위하여, 지반조건을 직접 관찰할 수 있는 수직 절취사면의 최상부에서 현장 탄성파탐사 방법이 사용되었다. 이로서 현장 탄성파탐사로서 암반 상태 및 깊이를 판단하는 신뢰성을 확인할 수 있었는데 매우 정확한 1 m의 오차만 있었다. 그러므로 비교적 천부인 서을 화강암 암반의 굴착난이도 상태를 판단하기 위하여 현장에서 절취사면에 대한 정밀 지반조사방법은 매우 유용하고 경제적인 방법으로서 고려될 수 있다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권4호
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• pp.141-148
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• 1996

기존의 촉진양생 연구는 1960~1970년대에 주로 실행된 것으로, 전체 증기양생기간이 18시간 또는 24시간인 경우에 대하여 연구되었고, 상기 연구 결과는 수동식 항온항습조를 사용하였으므로 온도상승구배의 효과에 대하여 명확한 규명을 할 수 없다고 판단되었다. 따라서 국내 PC공장 여건에서 그 직접적인 적용이 불가능한 실정이다. 본 연구는 효과적인 콘크리트 촉진양생에 대한 기본 자료를 정립할 목적으로, 국내 PC 공장에서 사용하는 배합표를 근거로 시험공시체를 제작한 후, 각 해당 양생주기 조건을 변화시켜 가면서 실험하였다. 탈형시 및 수중양생 재령28일의 측정하고 비교 검토한 결과, 재령 28일 후 설계강도값을 초과하는 가장 효과적인 촉진양생조건, 본 실험조건 하에서 전양생시간은 커다란 영향을 미치지 않았으며, 온도상승구배는 $30^{circ}C/hr$ 이하로, 최고양생온도는 $82^{\circ}C$이하로 양생해야 하며, 또한 촉진양생 후 2차 양생으로 강도증진을 도모함이 촉진양생의 효과를 증대시킬 수 있다고 판단되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권3호
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• pp.523-539
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• 2017

Clay soils are typical for their swelling properties upon absorption of water during rains and development of cracks during summer time owing to the profile desorption of water through the inter-connected soil pores by water vapour diffusion leading to evaporation. This type of unstable soil phenomenon by and large poses a serious threat to the strength and stability of structures when rest on such type of soils. Even as lime and cement are extensively used for stabilization of clay soils it has become imperative to find relatively cheaper alternative materials to bring out the desired properties within the clay soil domain. In the present era of catastrophic environmental degradation as a side effect to modernized manufacturing processes, industrialization and urbanization the creative idea would be treating the waste products in a beneficial way for reuse and recycling. Bottom ash and ecosand are construed as a waste product from cement industry. An optimal combination of bottom ash-eco sand can be thought of as a viable alternative to stabilize the clay soils by means of an effective dispersion dynamics associated with the inter connected network of pore spaces. A CATIA model was created and imported to ANSYS Fluent to study the dispersion dynamics. Ion migration from the bottom ash-ecosand pile was facilitated through natural formation of cracks in clay soil subjected to atmospheric conditions. Treated samples collected at different curing days from inner and outer zones at different depths were tested for, plasticity index, Unconfined Compressive Strength (UCS), free swell index, water content, Cation Exchange Capacity (CEC), pH and ion concentration to show the effectiveness of the method in improving the clay soil.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.47-52
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• 2017

PSC(Prestressed Concrete)는 전단면을 유효하게 사용할 수 있으므로 교량 및 암거와 같은 구조물에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 내부의 텐던은 항상 높은 인장하중을 받는 상태에 노출되므로 부식환경에서 더욱 주의를 해야한다. 본 연구는 동일한 부식조건에서 프리스트레싱 하중에 따라 변화하는 부식전류 및 내력저하에 대한 연구이다. 이를 위해 초기 프리스트레싱 하중의 0.0%, 20.0%, 40.0%수준으로 가력한 뒤, ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 촉진부식실험을 수행하였다. 초기 하중이 증가할수록 부식전류와 부식량은 증가하였으며 최대하중의 감소가 선형적으로 발생하였다. 초기하중이 20%에서 40%로 증가할 때, 부식전류량은 124.4%와 168.0% 수준으로 증가하였으며, 최종 파괴시의 하중은 87.8% 및 78.4%수준으로 감소하였다. 동일한 전압인가 시 부식속도와 내력저하는 인가한 초기 프리스트레싱 하중에 비례함을 알 수 있다.

• 펄프종이기술
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• 제44권3호
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• pp.34-40
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• 2012

In this study, new antibacterial materials were developed to manufacture a functional corrugated board. Sulfur solution, a new antibacterial solution made from inorganic sulfur in the laboratory, and other antibacterial mat erials were adopted to treat the surface of a linerboard. We measured the antibacteriocidal and bacteriostatic activities, as well as the fungal resistance of the surface-treated linerboards, to identify the antibacterial properties. The mechanical properties of the surface-treated linerboard were also determined in order to identify the effects of the antibacterial materials on linerboard properties. Linerboard treated with sulfur solution, PVOH, and sodium metasulfite showed the highest antibacterial activity, while linerboard treated with sulfur solution and nano sulfur showed the highest fungal resistance. It was identified that sulfur solution has effective antibacterial properties. The antibacterial materials did not affect the mechanical properties of the surface-treated linerboard, but the binder showed significant effects in terms of the burst strength, the compressive strength, and the stiffness of the linerboard.