• 터널과지하공간
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• 제15권2호
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• pp.119-128
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• 2005

절리 암반의 역학적 물성 및 거동 평가가 터널 및 지하구조물의 설계에 매우 중요하다 할지라도, 그것은 항상 매우 어려운 문제로 간주되어 왔다. 암반 거동을 모사하는데 있어서 어려움중의 하나는 적절한 구성 모델을 선정하는 것이다. 이러한 한계점은 PFC와 같이 사용자로 하여금 암반의 구성 모델을 요구하지 않는 개별요소 프로그램의 개발과 함께 극복되어질 것이다. 본 연구에서는 도로터널 현장의 30\;m\;\times\;30\;m\;\times\;30\;m 절리 암반블록을 대상으로, 시추 및 지표 지질조사를 통해 얻어진 절리의 기하학적 형태자료를 근거로 개별균열망이 작성되었다. 개별균열망 모델의 절리 형상을 근거로 절리가 없는 상태에서 점차적으로 절리군을 추가해가면서 2차원 PFC모델이 만들어졌다. 또한 각각의 PFC모델에 대한 수치모사를 통하여 각 모델의 응력-변형율 곡선이 얻어졌다. 응력-변형율 곡선으로부터 절리 암반의 역학적 물성이 결정되었다. 절리의 존재는 암반의 역학적 물성에 상당한 영향을 미쳤으며, 더욱 중요한 것은 PFC모델의 역학적 거동은 기존의 수치모델에서 요구되는 구성 모델에 의하여 결정되지 않는다는 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.62-68
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• 2001

인공해수에서 HT-60강 용접부의 응력부식균열(SCC)과 음향방출(AE)신호특성을 알아보기 위하여 SCC외 AE실험을 동시에 실시하였으며, 양 실험결과를 상호 비교 분석하였다. 모재의 경우, -0.8V에서 보다 긴 파단수명을 보였고, 용해기구 등으로 인하여 -0.8V에 비해 -0.5V에서 AE가 많이 발생하였다. 그러나 시험편에 가해진 전위 값에 관계없이 최대하중 이후의 영역에서 AE 발생 수는 감소하였다. 용접재의 경우, 모재 및 후열처리재와는 달리 용접부의 특이성 때문에 많은 AE 발생과 큰 진폭의 범위$(40{\sim}100dB)$를 나타내었으며 최대하중 이후에도 AE 발생이 활발하였다. 또한, 보다 크고 많은 균열이 파단면에 형성되었음을 SEM관찰을 통하여 관찰할 수 있었으며, 이들 결과로부터 용접부는 인공해수에서 SCC현상이 가장 심하게 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 후열처리는 용접부의 연화를 초래하였고, 용접재에 비해 부식환경에 대한 민감도를 떨어뜨리는 효과를 가져왔다.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.85-90
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• 2021

섬유강화 복합재료를 이용하여 다양한 제품을 개발하고 있다. 제품화를 위해서는 기본적으로 복합재료의 인장강도 평가를 진행해야 한다. ASTM D3039 규격을 기반으로 섬유강화 복합재료가 평가되는데, 인장시편에 대한 변수 및 평가 조건에 따른 변수가 섬유강화 복합재료의 인장강도에 변화를 유발시킨다. 본 연구에서는 섬유강화 복합재료의 인장강도를 평가하는 ASTM D3039 기준을 따라 실험을 하되 탭, 시편의 두께, 탭을 붙이기 위한 접착제의 종류, 지그의 압력에 따른 섬유강화 복합재료의 인장강도 결과의 변화를 확인하였다. 시편의 두께에 따라 인장강도 및 인장탄성률의 변화가 있었다. 시편의 두께는 1-1.5 mm이 최적이며, 지그의 압력은 0.28 MPa, 탭을 붙이는 접착제는 접착력이 가장 우수한 구조용 접착제를 사용하는 것이 효과적이었다. 다양한 실험적 변수로 인해 오류를 일으킬 수 있었다. 접착제 및 탭, 지그 등에 대한 정확한 설정을 통해 효과적인 복합재료 평가가 이루어지길 희망한다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권6호
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• pp.385-395
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• 2021

PURPOSE. To characterize the microstructure of three yttria partially stabilized zirconia ceramics and to compare their hardness, indentation fracture resistance (IFR), biaxial flexural strength (BFS), and fatigue flexural strength. MATERIALS AND METHODS. Disc-shaped specimens were obtained from 3Y-TZP (Vita YZ HT), 4Y-PSZ (Vita YZ ST) and 5Y-PSZ (Vita YZ XT), following the ISO 6872/2015 guidelines for BFS testing (final dimensions of 12 mm in diameter, 0.7 and 1.2 ± 0.1 mm in thicknesses). Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses were performed, and mechanical properties were assessed by Vickers hardness, IFR, quasi-static BFS and fatigue tests. RESULTS. All ceramics showed similar chemical compositions, but mainly differed in the amount of yttria, which was higher as the amount of cubic phase in the diffractogram (5Y-PSZ > 4Y-PSZ > 3Y-TZP). The 4Y- and 5Y-PSZ specimens showed surface defects under SEM, while 3Y-TZP exhibited greater grain uniformity on the surface. 5Y-PSZ and 3Y-TZP presented the highest hardness values, while 3Y-TZP was higher than 4Y- and 5Y-PSZ with regard to the IFR. The 5Y-PSZ specimen (0.7 and 1.2 mm) showed the worst mechanical performance (fatigue BFS and cycles until failure), while 3Y-TZP and 4Y-PSZ presented statistically similar values, higher than 5Y-PSZ for both thicknesses (0.7 and 1.2 mm). Moreover, 3Y-TZP showed the highest (1.2 mm group) and the lowest (0.7 mm group) degradation percentage, and 5Y-PSZ had higher strength degradation than 4Y-PSZ group. CONCLUSION. Despite the microstructural differences, 4Y-PSZ and 3Y-TZP had similar fatigue behavior regardless of thickness. 5Y-PSZ had the lowest mechanical performance.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.27-41
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• 2023

수중터널은 내륙 간 연결을 위해 지반에 접속되어야 한다. 지반 접속부에 연결된 지중터널과 수중터널이 보이는 변위 불균형은 응력 집중을 야기할 수 있으며, 이를 해결하기 위한 방법으로 탄성 조인트를 활용할 경우에는 정적 하중 조건에서 지반 접속부의 응력 집중은 해소시킬 수 있음이 선행 연구에서 확인되었다. 그러나, 지속적으로 거동하는 수중터널의 구속조건을 고려했을 때 지반 접속부의 동적 거동과 안정성에 탄성 조인트의 활용이 미치는 영향이 검토되어야 한다. 본 연구에서는 동적 하중 조건의 수중터널 및 지반 접속부를 수치해석적 방법을 통해 모사하였으며, 동일 상황을 모사한 축소 모형시험을 통해 수치해석 모델을 검증하였다. 다양한 물성의 탄성 조인트가 설치될 경우에 대한 수치해석적 모사를 통해 탄성 조인트 강성에 따른 수중터널의 고유진동수 변화와 공진 거동을 분석하였다. 그 결과, 조인트의 강성과 고유진동수가 멱함수 관계를 가짐이 확인되었다. 낮은 강성의 조인트로 지반 접속부가 설계될 경우, 수중터널의 고유진동수는 감소하여 낮은 진동수의 동하중이 가해지는 해양 환경에서 공진의 위험이 증가할 뿐만 아니라 공진 발생 시 최대 속도가 크게 증가하였다. 그러므로, 수중터널 지반 접속부의 응력 집중 해소와 공진 방지를 동시에 고려하여 지반 접속부를 설계해야 할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권1호
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• pp.53-73
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• 2023

Man-made structure materials like concrete usually contain inclusions. These inclusions affect the mechanical properties of concrete. In this investigation, the influence of inclusion length and inclination angle on three-dimensional failure mechanism of concrete under uniaxial compression were performed using experimental test and numerical simulation. Approach of acoustic emission were jointly used to analyze the damage and fracture process. Besides, by combining the stress-strain behavior, quantitative determination of the thresholds of crack stress were done. concrete specimens with dimensions of 120 mm × 150 mm × 100 mm were provided. One and two holes filled by gypsum are incorporated in concrete samples. To build the inclusion, firstly cylinder steel tube was pre-inserting into the concrete and removing them after the initial hardening of the specimen. Secondly, the gypsum was poured into the holes. Tensile strengths of concrete and gypsum were 2.45 MPa and 1.5 MPa, respectively. The angle bertween inclusions and axial loadind ary from 0 to 90 with increases of 30. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Diameter of the hole was 20 mm. Entirely 20 various models were examined under uniaxial test. Simultaneous with experimental tests, numerical simulation (Particle flow code in two dimension) were carried out on the numerical models containing the inclusions. The numerical model were calibrated firstly by experimental outputs and then failure behavior of models containing inclusions have been investigated. The angle bertween inclusions and axial loadind vary from 0 to 90 with increases of 15. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Entirely 32 various models were examined under uniaxial test. Loading rate was 0.05 mm/sec. The results indicated that when inclusion has occupied 100% of sample thickness, two tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusion has occupied 75% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusions have occupied 50% and 25% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. Also the inclusion was failed by one tensile crack. The compressive strength of samples decease with the decreases of the inclusions length, and inclusion angle had some effects on that. Failure of concrete is mostly due to the tensile crack. The behavior of crack, was affected by the inclusion length and inclusion number.

• 지구물리
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• 제7권3호
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• pp.193-206
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• 2004

서태평양 마샬제도 북서쪽 오가사와라 균열대(Ogasawara Fracture, OFZ) 내에 위치하는 세 해저산들에 대해 2003년 망간각 탐사의 일환으로 고해상(3~7kHz) 천부퇴적탐사 자료를 포함한 지구물리 자료를 획득하였다. OFZ은 600 km의 우측방 이동(right lateral movement)을 보이고 축방향에 수직으로 150 km의 폭을 가지며 동 마리아나분지와 피가페타 분지를 분리한다. OFZ은 다른 균열대와는 달리 내부에 다량의 해저산들을 포함한다. OFZ 주변 해저산에서 획득한 음향상의 명확성 연속성 구조 지형 및 위치에 따라 총 가지로 분류하였다: 음향상Ⅰ-1 원양성 퇴적층(뚜렷한 표층반사파와 평행한 지층내 반사파를 갖음), 음향상Ⅰ-2 원양성 퇴적층(뚜렷한 표층반사파와 지층내 투명한 음향층이 존재), 음향상Ⅱ-1 화산 기저암(약한 표층반사파가 존재하고 지층내 반사파가 없음), 음향 상Ⅱ-2 debrite(불분명한 표층반사파와 지층내 투명한 음향층이 존재), 음향상 Ⅱ-3 원양성 퇴적층 혹은 저탁암 (불분명한 표층반사파와 연속적인 지층내 반사파가 존재함), 음향상 Ⅱ-4 저탁암(확산된 형태의 지층내 반사층이 존재함), 음향상 Ⅲ-1 reef build-up complex(작은 규모의 쌍곡선 형태의 표층반사파가 연결되어 나타남), 음향상Ⅲ-2 화산 기저암(큰 쌍곡선의 표층반사파가 다양한 수심에서 연결되어 나타남), 음향상Ⅲ-3 슬럼프(작은 규모의 블록형태나 쌍곡선 형태의 반사파들이 불규칙하게 보임). 해저산의 정상부는 음향상 Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅲ-1이, 경사면을 따라 음향상 Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅲ-3이, 분지에는 음향상Ⅱ-3,Ⅱ-4가 우세하게 분포한다 연구지역에서 음향상Ⅱ-2와 Ⅲ-3이 복합적으로 나타나는 사태의 원인은 (1) OFZ 내부에 존재하는 강한 장력에 의해 발생한 균열이나 단층, (2) 정상부에 발생한 단층과 급한 상부경사면일 것으로 추정된다. 해저산 정상부는 음향상 Ⅰ-1과Ⅰ-2가 구분되어 나타나는데, 음향상Ⅰ-2는 해류가 강하여 해류로부터 안정된 암초나 장애물 주위에만 간헐적으로 쌓인 형태이고, 음향상 Ⅰ-1은 해류가 약해지고 활발한 퇴적률을 보이는 시기에 쌓인 형태로 구분된다.

• Composites Research
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• 제15권4호
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• pp.23-31
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• 2002

시편 게이지 면적($길이{\;}{\times}{\;}폭$)의 이차원 크기효과가 T300/924 $[45/-45/0/90]_3s$ 탄소섬유/에폭시 적층판의 압축거동에 대해 조사하였다. 개조된 압축시험치구(ICSTM)와 좌굴방지장치가 $30mm{\;}{\times}{\;}30mm,{\;}50mm{\;}{\times}{\;}50mm,{\;}70mm{\;}{\times}{\;}70mm,{\;}90mm{\;}{\times}{\;}90mm$의 게이지 길이와 폭을 가진 시편들의 압축시험에 사용하였다. 모든 경우의 파괴들은 시편 게이지 길이 내에서 주로 갑자기 발생하였다. 파괴 후 분석결과는 $0^{\circ}$층의 섬유의 미소좌굴에 의해 파괴를 시작하여 최종파괴를 일으키는 임계파괴기구일 것으로 생각되었다. 이것은 매트릭스 지배적인 파괴를 의미하며, 초기섬유굴곡에 따라 파괴가 지배적으로 시작된다는 것을 말한다 이것은 또한 제작공정과 품질이 압축강도를 결정하는 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 좌굴방지장치를 장착하고 시험할 때 장치의 볼트 조임 토크에 따라 시편과의 접촉마찰 등에 의해 실제 압축강도 보다 크게 나타나는 결과를 보였다. 좌굴방지장치의 영향을 유한요소법을 이용하여 해석한 결과 실제 압축강도 보다 7% 정도 크게 나타남을 확인하였다. 부가적으로 홀을 갖는 시편들의 압축시험도 수행되었다. 홀에 의한 국부응력집중이 적층판 강도에 지배적 요인이었다. 파괴강도는 홀 크기와 시편 폭이 증가할수록 감소하였으나 탄성응력집중계수로 예측된 값보다는 일반적으로 크게 나타났다. 이것은 사용된 복합재가 이상적인 취성재질이 아니라는 것을 의미하며 홀 주위에서 다소간의 응력이완이 발생한다고 볼 수 있다. X선 검사 사진분석에서 섬유좌굴과 층간분리형태의 손상이 파괴하중의 약 80%에서 홀 가장자리로부터 시작되었고 임계파괴크랙길이인 2-3mm의 불안정한 상태에 도달하기 전까지는 하중 증가와 더불어 안정되게 파괴가 진전되었다(시편의 기하학적 크기에 의존함). 이 손상과 파괴는 선형 cohesive zone 모델로 해석되었다. 노치없는 시편의 압축강도와 평면 파괴인성의 측정된 적층판 변수들을 사용하여 홀의 크기와 시편 폭의 함수로서 홀을 갖는 적층판의 압축강도를 성공적으로 예측하였다.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.173-189
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• 2011

한반도 동부 울진 죽변-부구 지역 맥암과 단열의 기하와 운동학적 특성 그리고 횡절관계를 파악하고, 맥암의 암석기재와 지화학을 분석하였다. 총 144 암맥과 370개 절리의 방향성과 횡절관계를 이용하여 암맥은 세 개의 염기성 암맥군(M-10, M-80, M-100)과 한 개의 산성 암맥군(AD)으로 구분하고 절리는 네 개의 절리군(J-10, J-40, J-80, J-150)으로 분류하였다. 또한 J-150 절리들 중 최후기에 우수향으로 재활된 것들을 F-340R로 분류하였다. 암석기재, 지화학 그리고 산상을 종합하면, M-80과 M-100은 동일한 마그마와 응력장 하에서 각각 기존 단열과 마그마압력에 의해 새로이 만들어진 수압파쇄단열을 통로로 주입되었다. 또한 연구지역 암맥과 단열군은 ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ 순서로 형성되었다. 그리고 M-80과 M-100은 $N10^{\circ}E$ 그리고 M-10은 북서-남동의 최소수평응력장에서 지각이 신장된 결과이다. 한편 기존 절대연령 연구결과와 종합하여 분석하면, 이번 연구에서 확인된 암맥과 단열군들 중 M-80, M-10 그리고 F-340R은 64-52 Ma, 에오세~올리고세 그리고 마이오세에 각각 만들어진 것으로 해석된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제30권6호
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• pp.450-460
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• 2005

본 연구에서는 복합레진의 중합수축시 와동의 형태, 접착층의 성숙도, 및 와동의 부피가 와동저의 접착면에 발생되는 중합수축응력에 미치는 영향을 평가하였다. 1급 와동 충전시의 응력발생을 모방하기 위해, 98개의 대구치를 $2\times2\times2$ 실험군에 무작위로 분배하고 교합면 상아질을 평탄하게 연마한 후, 복합레진 충전을 위한 몰드의 역할을 할 수 있는 구멍을 가진 iris를 올려놓고 복합레진을 bulk-filling법으로 충전하였다. 각각의 변수로서 와동 형태에 관하여는 iris 재질 (접착제를 도포한 상아질 iris: 높은 C-factor, Teflon 처리된 금속 iris: 낮은 C-factor), 접착층의 성숙도에 관하여는 2종의 접착제 (Scotchbond Multi-purpose와 Xeno III), 와동의 부피에 관하여는 iris내 구멍의 직경 (직경 1 또는 $3mm{\times}높이$) 5mm)을 달리하여 전단접착강도를 측정하였다 와동의 C-factor가 클수록, 접착층의 성숙도가 우수할수록 그리고 부피가 클수록 접착력은 유의하게 감소하였다. 복합레진이 중합될 때, 와동의 형태적 제한에 따라 레진-상아질 접착계면에 발생되는 중합수축응력은 접착이 우수할수록 복합레진의 부피가 클수록 증가되므로, C-factor를 정의할 때 와동의 형태뿐 아니라, 접착층의 성숙도와 복합레진의 부피도 함께 고려되어야 된다.