• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.107-122
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• 2016

We propose an effective methodology using electromechanical impedance characteristics for estimating the remaining tensile force of tendons and simultaneously detecting damages of the anchorage blocks. Once one piezoelectric patch is attached on the anchor head and the other is bonded on the bearing plate, impedance responses are measured through these two patches under varying tensile force conditions. Then statistical indices are calculated from the impedances, and two types of relationship curves between the tensile force and the statistical index (TE Curve) and between statistical indices of two patches (SR Curve) are established. Those are considered as database for monitoring both the tendon and the anchorage system. If damage exists on the bearing plate, the statistical index of patch on the bearing plate would be out of bounds of the SR curve and damage can be detected. A change in the statistical index by damage is calibrated with the SR curve, and the tensile force can be estimated with the corrected index and the TE Curve. For validation of the developed methodology, experimental studies are performed on the scaled model of an anchorage system that is simplified only with 3 solid wedges, a 3-hole anchor head, and a bearing plate. Then, the methodology is applied to a real scale anchorage system that has 19 strands, wedges, an anchor head, a bearing plate, and a steel duct. It is observed that the proposed scheme gives quite accurate estimation of the remaining tensile forces. Therefore, this methodology has great potential for practical use to evaluate the remaining tensile forces and damage status in the post-tensioned structural members.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.73-89
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• 2016

The stress dependence of ultrasonic wave velocity is known as the acoustoelastic effect. This effect is useful for stress monitoring if the acoustoelastic coefficient of a subject medium is known. The acoustoelastic coefficients of metallic materials such as steel have been studied widely. However, the acoustoelastic coefficient of concrete has not been well understood yet. Basic constituents of concrete are water, cement, and aggregates. The mix proportion of those constituents greatly affects many mechanical and physical properties of concrete and so does the acoustoelastic coefficient of concrete. In this study, influence of the water-cement ratio (w/c ratio) and the fine-coarse aggregates ratio (fa/ta ratio) on the acoustoelastic coefficient of concrete was investigated. The w/c and the fa/ta ratios are important parameters in mix design and affect wave behaviors in concrete. Load-controlled uni-axial compression tests were performed on concrete specimens. Ultrasonic wave measurements were also performed during the compression tests. The stretching coda wave interferometry method was used to obtain the relative velocity change of ultrasonic waves with respect to the stress level of the specimens. From the experimental results, it was found that the w/c ratio greatly affects the acoustoelastic coefficient while the fa/ta ratio does not. The acoustoelastic coefficient increased from $0.003073MPa^{-1}$ to $0.005553MPa^{-1}$ when the w/c ratio was increased from 0.4 to 0.5. On the other hand, the acoustoelastic coefficient changed in small from $0.003606MPa^{-1}$ to $0.003801MPa^{-1}$ when the fa/ta ratio was increased from 0.3 to 0.5. Finally, it was also found that the relative velocity change has a linear relationship with the stress level of concrete.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12A호
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• pp.966-974
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• 2011

본 논문에서는 컨테이너 항만 환경에서 적용 가능한 자산 추적 시스템을 제안한다. 컨테이너 항만 환경은 우선 통신을 저해하는 철제 장애물이 산재하기 때문에, 태그 대 다수 리더 간 가시선 통신을 필요로 하는 기존 태그-리더 기반의 위치 추적 시스템의 적용이 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 제안하는 시스템은 기존 리더뿐 아니라 이동체에 리더를 추가하고, 2단계의 위치 추적을 함으로써 태그와 다수 리더 간의 정보를 취득한다. 또한 소수의 거리 정보를 측정하였을 때, 항만 자산의 동선 정보를 함께 이용하는 방법으로 태그 위치 추정 성공률과 정확도를 높인다. 그리고 제안하는 시스템의 성능 검증을 위해 태그, 리더 및 위치 엔진을 구현하였고, 실제 항만 터미널에 설치하여 운용하였다. 그 결과 성공률과 정확도가 확연히 개선되어 실제 환경에서 운용 가능함을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권1호
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• pp.79-92
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• 2017

Initial damage to a stud due to corrosion, fatigue, unexpected overloading, a weld defect or other factors could degrade the shear capacity of the stud. Based on typical push-out tests, a FEM model and theoretical formulations were proposed in this study. Six specimens with the same geometric dimensions were tested to investigate the effect of the damage degree and location on the static behavior and shear capacity of stud shear connectors. The test results indicated that a reduction of up to 36.6% and 62.9% of the section area of the shank could result in a dropping rate of 7.9% and 57.2%, respectively, compared to the standard specimen shear capacity. Numerical analysis was performed to simulate the push-out test and validated against test results. A parametrical study was performed to further investigate the damage degree and location on the shear capacity of studs based on the proposed numerical model. It was demonstrated that the shear capacity was not sensitive to the damage degree when the damage section was located at 0.5d, where d is the shank diameter, from the stud root, even if the stud had a significant reduction in area. Finally, a theoretical formula with a reduction factor K was proposed to consider the reduction of the shear capacity due to the presence of initial damage. Calculating K was accomplished in two ways: a linear relationship and a square relationship with the damage degree corresponding to the shear capacity dominated by the section area and the nominal diameter of the damaged stud. This coefficient was applied using Eurocode 4, AASHTO LRFD (2014) and GB50017-2003 (2003) and compared with the test results found in the literature. It was found that the proposed method produced good predictions of the shear capacity of stud shear connectors with initial damage.

• 한국분말재료학회지
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• 제12권2호
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• pp.136-145
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• 2005

Graphite-Ni composite powders were synthesized by mechanical alloying(MA) and spray drying(SD). Fabricated powders as well as commercial graphite-Ni powders were thermally sprayed on mild steel substrates using high velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spray process and flame thermal spray process. The effects of several process parameters on related properties in thermally sprayed coatings have been investigated and correlated with microstructures in this study. The results indicated that the desired properties can be obtained when commercial powders were applied using HVOF process, while coating properties in case of MA powder application were inferior to those in HVOF process in so far. However, it is suggested that property enhancement can be obtained if the fraction of hexagonal graphite phase can be increased in mechanically alloyed powders.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제18권4호
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• pp.745-766
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• 2009

특정 산업의 시장지배력을 측정할 때 일부 생산 투입요소의 시장가격이 존재하지 않을 경우 한계시장비용을 초과한 가격 markup으로 판단한 수치는 현실을 왜곡시킬 수 있다. 투입된 모든 생산요소의 가격들의 함수인 비용함수를 추정하는 데 있어서 총 시장비용에서 이들 투입요소에 대한 지출비용이 누락되면 완전경쟁산업에서의 시장가격이 한계시장비용을 초과하는 상황이 발생한다. 한국 제조업의 경우 원재료의 시장가격이 존재하지 않을 뿐만 아니라 관련 자료의 부족으로 공해저감자본의 가격지수를 산정하는 것이 거의 불가능하다. 본 논문에서는 환경규제를 받는 한국 철강산업의 시장지배력에 대한 가격 markup 추정치의 신뢰성을 제고하기 위하여 최적 수준의 원재료와 공해저감자본의 투입량을 전제로 제약비용함수를 도출한 후 공급관계식과 함께 연립방정식으로 추정하였다. 공급가격에 대한 시장지배력 markup의 비율로 측정한 국내 철강산업의 시장지배도는 1982년부터 2001년까지 연평균 0.49로서, 환경규제를 고려하지 않을 경우 약 8% 과대평가되는 것으로 나타났다.

• 센서학회지
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• 제5권3호
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• pp.25-31
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• 1996

제철소에서 생산되고, 활용되는 빌렛은 두 종류로 나누어, 밀도가 높은 강편 빌렛과 밀도가 낯은 연주 빌렛이 있다. 강편 빌렛은 밀도가 높고 표면이 매끄러워, 비교적 탐상이 용이하였으나, 연주 빌렛은 밀도간 낮고, 표면이 거칠어 탐상이 어려웠다. 연주 빌렛의 탐상도 가능케하기 위하여 초음파 탐촉자의 재질 및 치수등을 개선하고자 하였다. 주요 실험 결과로는, 초음파의 발신용 부분과, 수신용 부분이 서로 나뉘어 있는 분할형 탐촉자를 채택하였으며, 탐촉자의 치수는 탐상체의 치수와 밀접히 관계됨을 알았다. 예로써, 폭/두께가 각각 160mm인 연주 빌렛의 경우, 압전소자의 길이가 21mm, 폭이 8.5mm, 두께가 0.95mm, 인 것 두장이 나란히 내장된 탐촉자가 가장 적당하였다. 소자의 두께에 의존하는 이 때의 중심 주파수는 2.25MHz 였으며, 두 장의 압전소자간 각도에 의존하는 촛점 거리는 70mm 이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2055-2061
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• 2009

고장력볼트 마찰이음에서 모재 및 덮개판을 과대공 제작하였을 경우 연결부의 내하력에 다소의 변화가 발생 될 수 있다. 본 논문에서는 고장력볼트 마찰이음에서 표준공과 과대공에 따라 미끄럼하중과 미끄럼계수의 변화를 파악하기 위하여 정적인장시험을 실시하였다. 정적인장시험결과 모재 및 덮개판의 과대공 제작에 따라 미끄럼계수의 변화가 다소 발생하였으나 이를 정형화시키기에는 다소 무리가 따랐으며, 미끄럼강도는 표준공 제작시의 값과 과대공제작시의 값이 최대 26%의 차이를 나타내었다. 그러나 이는 설계미끄럼강도를 초과하기 때문에 사용하중하에서 연결부의 사용성에 미치는 영향이 미약하므로 강부재 제작시 부득이하게 발생할 수 있는 과대공에 따른 규정을 보다 유연하게 적용시킨다면 구조물의 설계 및 시공시 효율성과 경제성 증대의 효과가 기대된다고 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.67-74
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• 2015

콘크리트 구조물은 경제적이고 내구적인 구조물이지만 철근부식에 따라 성능이 내구적, 구조적 저하하게 된다. 최근들어 내구성설계가 도입되고 있는데, 콘크리트 구조물의 내구수명은 해수에 같이 노출되더라도, 국부적인 노출환경과 설계방법에 따라 다르게 평가된다. 본 연구는 3.5년~4.5년 해수에 노출된 4개의 RC 교각을 대상으로 실태조사를 수행하여 25개의 콘크리트 코어를 채취하였으며, 전염화물을 평가하여 표면염화물량 및 겉보기 확산계수를 도출하였다. Fick's $2^{nd}$ Law를 기본으로 한 결정론적 방법과 임계확률을 고려한 확률론적인 방법을 수행하여 내구수명을 각각 평가하고 분석하였다. 확률론적인 방법은 보수적으로 평가되었으며, 같은 구조물이라 하더라도 간만대 및 40.0 m 이상의 비말대에서는 비교적 낮은 내구수명이 평가되었다. 본 연구에서는 코어채취높이에 따른 염화물 거동 분석과 내구성 설계방법의 현시점에서의 한계성이 분석되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제11권1호
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• pp.5-13
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• 1978

本 실험에서는 熔融亞鍍金工程에서 다른 諸要因을 一定하게 하고 鋼金溫度와 浸積時間에 따른 亞鉛附着量과 銑損失을 組織학的인 면에서 考察하였다. 銑損失에 要하는 活性化에너지를 구하였으며 試料範위內에서 附着量에 미치는 최적조건을 찾으므로서 不당한 銑損失을 막고 亞鉛原단位를 줄이는데 目的이 있다. 銑損失量과 드로스(Dross)발생량이 상호 密接한 關係에 있으며 도로스 발생량이 감소되면 亞鉛原단位가 감소되었다. 실驗結論은 다음과 같다. 1. 同一時間內에서 詩片-I은 470$^{\circ}$까지 도금층 두께 형성이 온도에 비례하며 浸積時間 8分정도에서 最大값을 나타낸다. 2. 詩片-5는 浸積時間에 比例해서 附着量이 급증함을 나타내었는데 이는 Si의 영향이 지배적이며 그 이외의 試料에서는 20分이후 附着量增加率이 극히 적었다. 浸積時間은 20分이 가장 적당하며 더 이상 오해 浸積시키면, 銑損失量만, 증가할 것이다. 3. 銑損失에 要하는 活性化에너지는 다음과 같으며 이와같은 값은 ${\gamma}$相의 成長에 미치는 活性化에너지 값과 거의 비슷하리라 생각됨. 詩片 - I = 18,500 Cal/mole 詩片 - III = 22,000 Cal/mole 詩片 - V = 42,300 Cal/mole