• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.276-281
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• 2023

기존 보통포틀랜드시멘트를 사용하여 제작한 수로관은 시멘트의 수화생성물이 산에 취약한 특성으로 인하여 열화가 빠르게 진행되고 내구성이 저하되는 문제점이 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 산업에서 발생되는 산업부산물인 고로슬래그와 플라이 애시를 이용하여 수로관을 제작하고 그 특성을 분석하였다. 실험결과 굳지 않은 콘크리트에서 슬럼프는 플라이애시의 볼베어링작용으로 인해 증가되는 경향을 나타내었고, 공기량은 미연탄분으로 인해 감소되어 내동해성에 대한 대책이 필요할 것으로 나타났다. 또한 압축강도는 증기양생을 통해 초기강도가 증가되었고, 슬래그 50 %이상의 배합에서는 OPC와 동등이상의 결과가 나타났다. 내산성결과는 질량감소율이 5 % 미만으로 나타나 내구성에 우수한 성능을 나타내었고, 벤치플룸의 휨파괴하중도 KS기준을 모두 상회하여 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권5호
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• pp.533-546
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• 2023

Cost-effective solutions provided by composite construction are gaining popularity which, in turn, promotes the appearance on the market of new types of composite sections that allow not only to take advantage of the synergy of steel and concrete working together at room temperature, but also to improve their behaviour at high temperatures. When combined with high performance materials, significant load-bearing capacities can be achieved even with reduced cross-sectional dimensions. Steel-reinforced concrete-filled steel tubular (SR-CFST) columns are one of these innovative composite sections, where an open steel profile is embedded into a CFST section. Besides the renowned benefits of these typologies at room temperature, the fire protection offered by the surrounding concrete to the inner steel profile, gives them an enhanced fire performance which delays its loss of mechanical capacity in a fire scenario. The experimental evidence on the fire behaviour of SR-CFST columns is still scarce, particularly when combined with high performance materials. However, it is being much needed for the development of specific design provisions that consider the use of the inner steel profile in CFST columns. In this work, a new experimental program on the thermo-mechanical behaviour of SR-CFST columns is presented to extend the available experimental database. Ten SR-CFST stub columns, with circular and square geometries, combining high strength steel and concrete were tested. It was seen that the circular specimens reached higher failure times than the square columns, with the failure time increasing both when high strength steel was used at the embedded steel profile and high strength concrete was used as infill. Finally, different proposals for the reduction coefficients of high performance materials were assessed in the prediction of the cross-sectional fire resistance of the SR-CFST columns.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.335-341
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• 2023

본 연구에서는 고온용 Circuit-analog 전파흡수구조(CA-RAS)를 제안하고, 350℃ 및 열 수분 환경에서의 전파흡수성능 및 인장 물성을 평가하였다. Glass/cyanate ester와 사각형 저항 패턴층을 통해 CA-RAS를 구현하였으며, 자유공간 측정장비를 이용하여 350℃ 환경과 열 수분 환경 노출 후의 반사손실을 측정했다. 또한 ASTM D638 규격에 따라 환경 노출 후의 인장강도를 측정했다. 제안된 CA-RAS는 350℃까지 4 GHz 이상의 -10 dB 흡수 대역과 -20 dB 이상의 피크 값을 보였으며, 열 수분 환경 노출 후에도 전파 흡수 성능의 저하가 확인되지 않았다. 또한 환경 노출 후에도 Glass/cyanate ester의 상온 인장강도 대비 95% 이상의 인장강도 값이 확인되었다. 이를 통해 본 연구에서는 제안된 전파흡수구조의 고온 및 열 수분 환경에 노출되는 저피탐 구조물로서의 적용 가능성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권6호
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• pp.603-615
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• 2023

Population growth and urbanization prompted engineers to propose more sophisticated and efficient transportation methods, such as underground transit systems. However, due to limited urban space, it is necessary to construct these tunnels in close proximity to existing infrastructure like high-rise buildings and bridges. Battered piles have been widely used for their higher stiffness and bearing capacity compared to vertical piles, making them effective in resisting lateral loads from winds, soil pressures, and impacts. Considerable prior research has been concerned with understanding the vertical pile response to tunnel excavation. However, the three-dimensional effects of tunnelling on adjacent battered piled foundations are still not investigated. This study investigates the response of a single battered pile to tunnelling at three critical depths along the pile: near the pile shaft (S), next to the pile (T), and below the pile toe (B). An advanced hypoplastic model capable of capturing small strain stiffness is used to simulate clay behaviour. The computed results reveal that settlement and load transfer mechanisms along the battered pile, resulting from tunnelling, depend significantly on the tunnel's location relative the length of the pile. The largest settlement of the battered pile occurs in the case of T. Conversely, the greatest pile head deflection is caused by tunnelling near the pile shaft. The battered pile experiences "dragload" due to negative skin friction mobilization resulting from tunnel excavation in the case of S. The battered pile is susceptible to induced bending moments when tunnelling occurs near the pile shaft S whereas the magnitude of induced bending moment is minimal in the case of B.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권1호
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• pp.77-86
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• 2024

To investigate the seismic performance of steel pipe-aeolian sand recycled concrete columns, this study designed and produced five specimens. Low-cycle repeated load tests were conducted while maintaining a constant axial compression ratio. The experiment aimed to examine the impact of different aeolian sand replacement rates on the seismic performance of these columns. The test results revealed that the mechanical failure modes of the steel pipe-recycled concrete column and the steel pipe-aeolian sand recycled concrete column were similar. Plastic hinges formed and developed at the column foot, and severe local buckling occurred at the bottom of the steel pipe. Interestingly, the bulging height of the damaged steel pipe was reduced for the specimen mixed with an appropriate amount of wind-deposited sand under the same lateral displacement. The hysteresis curves of all five specimens tested were relatively full, with no significant pinching phenomenon observed. Moreover, compared to steel tube-recycled concrete columns, the steel tube-aeolian sand recycled concrete columns exhibited improved seismic energy dissipation capacity and ductility. However, it was noted that as the aeolian sand replacement rate increased, the bearing capacity of the specimen increased first and then decreased. The seismic performance of the specimen was relatively optimal when the aeolian sand replacement rate was 30%. Upon analysis and comparison, the damage analysis model based on stiffness and energy consumption showed good agreement with the test results and proved suitable for evaluating the damage degree of steel pipe-wind-sand recycled concrete structures.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2352-2366
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• 2024

Reinforced concrete (RC) shear walls with precast steel-concrete composite modular (PSCCM) are strongly recommended in the structural design of nuclear power plants due to the need for a large number of process pipeline crossings and industrial construction. However, the effect of the PSCCM on the mechanical behavior of the whole RC shear wall is still unknown and has received little attention. In this study, three 1:3 scaled specimens, one traditional shear wall specimen (TW) and two shear wall specimens with the PSCCM (PW1, PW2), were designed and investigated under cyclic loadings. The failure mode, hysteretic curve, energy dissipation, stiffness and strength degradations were then comparatively investigated to reveal the effect of the PSCCM. Furthermore, numerical models of the RC shear wall with different PSCCM distributions were analyzed. The results show that the shear wall with the PSCCM has comparable mechanical properties with the traditional shear wall, which can be further improved by adding reinforced concrete constraints on both sides of the shear wall. The accumulated energy dissipation of the PW2 is higher than that of the TW and PW1 by 98.7 % and 60.0 %. The failure of the shear wall with the PSCCM is mainly concentrated in the reinforced concrete wall below the PSCCM, while the PSCCM maintains an elastic working state as a whole. Shear walls with the PSCCM arranged in the high stress zone will have a higher load-bearing capacity and lateral stiffness, but will suffer a higher risk of failure. The PSCCM in the low stress zone is always in an elastic working state.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.143-152
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• 2006

건축물의 초고층화에 따라 최근 고성능 콘크리트의 사용이 증가하고 있다. 이러한 고성능 콘크리트는 고강도, 고유동, 고내구성 등 다양한 성능을 발휘하지만, 화재시 폭열에는 약한 것으로 알려져 있다. 본 연구는 PP섬유 혼입 및 마감재 변화에 따른 고성능 RC 기둥의 폭열방지 성능을 검토한 것이다. 실험결과 내화시험 후 폭열특성으로, 먼저 플레인의 경우 심한 파괴 폭열과 함께 철근이 노출됐고 내화뿜칠로 마감한 고성능 콘크리트는 내부 수분의 영향으로 플레인보다 더욱 심한 폭열을 나타냈다. 또한, 마감재 변화에 따른 시험체의 폭열특성으로는 내화도료로 마감한 경우가 가장 우수한 폭열방지 효과를 나타냈으며 폴리프로필렌 섬유를 0.1%혼입한 콘크리트는 3시간 가력 내화시험 후 가장 안전한 폭열방지 성능을 입증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.386-393
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• 2013

본 연구에서는 궤도 하부 노반상에서 다짐도 확인 및 강화노반 두께 결정을 위하여 사용되는 변형계수 $E_{v2}$ 측정방법의 적절성과 측정값의 유효성을 검토하였다. 이를 위하여 반복평판재하시험(RPBT)을 실시하고 평판직하부에서 발생하는 압축변형률을 파악하였다. 동일 흙노반재료에 대한 공진주시험으로부터 획득된 전단탄성계수감소곡선과 $E_{v2}$를 비교하였다. 실 현장 RPBT의 발생변형률 수준과 변형계수의 크기가 합리적인지를 분석하기 위하여 응력조건과 대표 평균변형률계수($I_z$) 보정에 의해 반복평판재하시험 변형계수($E_{v2}$)를 재평가하였다. PLAXIS 프로그램을 이용하여 깊이에 따른 변형률 영향계수($I_z$)를 재산정하여 반복평판재하시험 결과($E_{v2}$) 해석에 미치는 변형률 영향계수의 영향을 분석하였으며 ABAQUS를 이용하여 3D궤도구조에서 노반이 받는 변형률수준을 확인하였다. 궤도하부구조가 경험하는 변형률수준에서의 변형계수 $E_{v2}$를 획득하기 위해서는 노반의 비선형성을 구현할 수 있도록 현 반복평판재하시험의 하중단계를 세분화할 필요성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권3호
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• pp.197-203
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• 2008

본 연구는 1-2W형 온실의 구조를 개조하여 착색단 고추 재배온실로 이용하고 있는 온실의 구조의 안정성을 검토하였다. SAP-2000에 의한 구조해석 결과 1-2W기본형 온실의 기둥을 1.2m높였을 경우, 구조물이 견딜 수 있는 한계적설심은 변화는 거의 없으나 한계풍속은 약 $26.0\sim41.0m/s$정도로서 기본형에 비하여 약 $3\sim18%$ 정도 감소하는 것으로 나타났다. 풍하중 작용시 변형도를 비롯하여 축방향력, 전단력, 휨모멘트 등의 최대단면력은 기본형이나 개조형에 관계없이 거의 유사한 경향으로 나타났으며, 최대단면력은 풍상측의 처마높이 부위에서 발생하는 것으로 나타났다. 설하중 작용시 변형도를 비롯하여 축방향력, 전단력, 휨모멘트 등의 최대단면력은 기본형이나 개조형에 관계없이 거의 유사한 경향으로 나타났으며, 축방향력을 제외한 최대단면력은 처마높이 부위에서 발생하였으며, 최대축방향력은 내측기둥에서 발생하였다. 한계적설심에 대한 내측기둥의 좌굴은 모두 안전한 것으로 나타났으며 세장비 또한 제한값 범위내에 들어 기본형 및 개조형 모두 만족하였다. 기초의 인발저항력과 지내력은 기본형과 개조형에 관계없이 모두 안전한 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.854-867
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• 2014

지속적인 유가의 상승에 따라 국제 석유 자본들의 유전개발에 대한 투자가 활발하고 지속적으로 증가하고 있는 추세에 있다. 최근 5년 동안(2008~2013)에 인도된 드릴쉽(drill-ship)은 67척으로 그 이전 30년 동안에 인도된 척수의 두 배에 이른다. 그리고 최근에는 3,000 m 내외의 심해유전 개발이 증가하고 있다. 이에 따라 시추 장비와 시스템이 대형화 추세에 있으며, 이들의 운전을 위한 디젤발전기의 용량이 증가하였다. 디젤발전기 용량은 일반 상선과는 달리 고출력 및 고전압이 요구되며, 이를 충족시키기 위하여 V-type 320 mm 실린더 내경의 고출력 엔진에 대한 수요가 증가하게 되었다. 드릴쉽의 경우 일반 상선 대비 선박건조 기간이 길어짐에 따라 커미셔닝 기간 중 장시간 저 부하 운전이 불가피하여 엔진 윤활유 관리의 중요성이 대두되었다. 최근에는 선박인도 전 크랭크핀에 캠마모(Cam wear)와 같은 이상마모가 발생하였으며 시리즈 호선 및 관련 호선들에 대한 크랭크핀의 전수 검사 결과 정도의 차이가 있었으나 모두 크랭크핀에 이상마모가 발생한 것이 확인되었다. 본 논문은 실제 호선에 적용된 엔진 크랭크핀의 이상마모 발생 원인에 대해 이상마모 메커니즘 분석과 실증결과 분석을 통하여 재발방지를 위한 대책 방안에 대하여 논하였다.