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프리스트레스트 H형강 거더의 비선형 거동에 대한 실험적 및 이론적 연구 (Experimental and Analytical Studies on the Non-Linear behaviors of Pre-Stressed Steel H-Beams)

  • 김문영;김낙경;오용환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.359-366
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    • 2019
  • PS 강거더의 비선형, 비탄성 거동에 대한 편향부 효과를 조사하기 위하여 PS 시스템의 거동특성에 대한 실험적 및 이론적 연구를 수행한다. 이를 위하여 H빔, 편심을 갖는 직선 케이블, 정착부, 그리고 편향부를 갖는 4개의 시험체를 제작하여 2점 하중에 의한 파괴거동시험을 수행한다. 또한, 편향부가 없는 경우와 등간격으로 3개의 편향부가 설치된 경우의 PS 시스템에 대하여 면내 변형이론을 새로이 정식화하고 symbolic 연산을 수행할 수 있는 메스메티카를 이용하여 비선형해를 구한다. 실험 및 이론적 연구의 타당성을 검증하기 위하여 박벽보요소, 강성이 매우 큰 보요소, 그리고 케이블-트러스요소로 구성되는 유한요소모델을 구축하고 비탄성해석을 수행하여 그 결과를 실험결과 및 해석해와 비교한다. 결과적으로 외부에 설치된 비부착 편향부로 인하여 H빔의 횡변위가 강하게 구속되어 PS 시스템의 강성 및 파괴강도는 편향부가 없는 경우와 비교할 때 크게 증가한다.

관입말뚝에 대한 연직재하시험시 항복하중의 판정법 (Evaluation of Yield Load in Pile Load Tests on Driven Piles)

  • 홍원표;심기석
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제5권1호
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    • pp.7-18
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    • 1989
  • 암반에 지지된 선단지지맡뚝에 대한 연직재하시험시, 극한하중에 이르기까지 재하를 실시하는 것은 일반적으로 불가능하다. 이러한 경우 말뚝재하시험결과로부터 설계하중을 결정하기 위하여 봉복 윤중의 개념이 도입되어 오고 있다. 그러나, 이 강복초중을 결정하기가 용이하지 않은 경우가 많다. 본 논문에서는 우리나라 서해안과 남해안 지대 6개 현장에서 실시된 말뚝재하시험결과를 검토분 석하여 항복하중을 쉽게 결정할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법에서 강복하대은 말뚝의 침하량을 대수눈금으로, 하중을 정규눈금으로 한 반대수응지상에 정리된 하중과 침하량 체선(P- log영상의 변곡점으로 정의되었다. 이 방법에 의한 강복연동보다 약간 많은 하중까지 재하시험을실 기하므로써, 말뚝재하시험의 비용과 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 안전한 작업조건도 마련할 수 있다. 이 강복하중은 하중과 침하량 거동의 탄성한계를 규정짓는 하중이 됨을 알 수 있었다. 25.4 mm침하시의 하중으로 결정되는 식한하동은 이 강복륜중의 1.i배에 해당하였으며 장기 및 단기 허 용하중은 각각 이 항복하중의 50%와 75%에 해당하였다. 또한 정역학적 지지력공식을 사용하여 허 용지지력을 구할 경우 안전율은 2.0~4.0으로 밝혀졌다.

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경사지반에 인접하여 설치된 무리말뚝의 거동연구 (Behaviors of Pile Croup Installed Near Inclined Ground)

  • Chae, Kwang-Seok;Ugai, Keizo;Yoon, Gil-Lim
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.53-64
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    • 2003
  • 사면을 포함한 경사지에 설치된 송전탑, 교각, 고층빌딩 등을 지지하는 말뚝은 풍하중, 지진, 차량 등에 의한 수평하중을 고려하여 설계되어야 한다. 이러한 사면이나 경사지에 설치된 수평하중을 받는 말뚝은 편평한 지반에 비하여, 수평지지력이 감소하기 때문이다. 그러므로 이러한 구조물은 일반적으로 강성이 높고, 대구경의 기초인 피어기초가 사용된다. 수평하중을 받는 피어기초는 일반적으로 장대말뚝과 다른 거동을 한다. 즉, 수평하중에 의하여 말뚝 자체의 회전이 발생하고, 그 회전의 중심점 상부의 사면측의 수동토압에 의존하여 지반파괴가 발생한다는 측면에서 짧은 강성 말뚝과 유사한 거동을 한다. 본 논문은 모래사면의 언덕 근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 대한 실험 및 수치해석 결과를 포함한다. 대부분을 모형실험과 3차원 탄소성 유한요소해석의 비교, 결과를 기술하였다. 먼저, 사면 언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 구분하여 단항의 모형실험과 군항말뚝의 수평하중 특성을 파악하기 위하여 수평지반과 사면지반(경사 30$^{\circ}$)에 대하여 말뚝중심간의 거리를 각2종류로 모형실험을 실시하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석을 통하여 모형실험의 결과와의 비교를 시도하였다. 사용된 모래지반은 배수조건하에서 삼축압축실험으로 재현하였다. 3차원 탄소성 유한요소해석에서 완전탄소성모델의 파괴기준은 Mohr-Coulomb식, 소성 포텐셜은 Drucker-Prage식을 이용한 MC-DP모델을 적용하였다. 연구결과, 3차원탄소성 유한요소법이 사질토 지반에 설치된 짧은 말뚝의 수평거동을 파악하는데 유효하다는 것을 확인하였다.

더블티 슬래브의 연속화 (Continuity for Double Tee Slabs)

  • 유승룡
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.99-106
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    • 2001
  • 이 연구의 목적은 기존의 단순지지로 더블티 슬래브에 발생하는 과도한 모멘트, 슬래브 깊이, 중앙부 처짐, 단부 균열의 발생 원인을 근원적으로 해결할 연속화된 개량조인트를 개발하는데 그 초점을 두었다. 개량조인트는 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다. 먼저, 보중앙 정모멘트의 감소로 인하여 적용하중에 대한 설계스팬을 증가시킬 수 있으며, 슬래브의 처짐을 감소시킬 수 있다. 또한, 기존 더블티공법의 문제점인 더블티와 역티사이의 연결부 균열을 감소시킬 수 있으며, 시공시 부가적인 거푸집을 필요로 하지 않는다. 개선된 더블티의 댑단부와 직사각형보를 연결부 시험체를 활용하여, 길이철근 배근량을 변수로한 정적 3점재하 실험에서 전단력과 모멘트에 대한 거동을 평가하였다. 이 연구의 범위 안에서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 개량댑에 의한 연결 부의 연속화는 토핑 콘크리트에 길이 방향 철근을 배근함으로써 효과적으로 구할 수 있으며, 더블티 슬래브의 스팬용량을 증 가시키고 처짐을 일반적으로 감소시킨다. 아울러, 개량댑의 연속화는 단순지지 연결부보다 초기균열에 효과적인 것으로 나타났다.

자연치열에 설치한 pivot의 전후방 일치변화에 따른 하악의 moment에 관한 연구 (A STUDY ON THE MANDIBULAR MOMENTS ACCORDING TO ANTERO-POSTERIOR PLACEMENT OF PIVOT ON LOWER NATURAL DENTITION)

  • 이현식;박남수;최대균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.394-410
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    • 1993
  • This study was accomplished for appreciation of the mandibular moments according to antero- posterior movement of pivot placed on the lower natural dentition. For this study, 20 subjects(male, $21\sim30$ yrs., average age 24) in the category of normal occlusion were selected, and the intraoral Vitallium clutches were cast and fabricated for each subjects. A 2-dimension PSD(Position Sensitive Detector, Hamamatsu Photonics Co., Japan) was attached to maxillary clutch in a mode of three dimensional control and LED (Light Emit Diode, Hamamatsu Photonics Co., Japan) was set up on mandibular clutch. Both clutches were set into oral cavity of each subjects and adjusted. Then the subjects were allowed to intercuspated with maximal bite force while the pivoting ball in the mid-line moving from anterior toward posterior position. The displacement scales were recorded by CCD camera(Sony, CCD-TR-705) and VCR, The conclusions were as follows : 1. When the subject was allowed to bite the metal pivoting ball in the midline of lower dentition with maximal bite force voluntarily while moving from lower central incisor to canine, 1st premolar, End premolar, 1st molar and 2nd molar. The lever actions on the pivot were revealed in all subjects. The equilibrium of moment were revealed on the pivots of 1st premolar(14 subjects), End premolar(4 subjects), and canine(2 subjects) areas. 2. The changes of loading on the TMJ according to antero-posterior positional changes of metal pivoting ball were able to recognize as follow. Compression on the TMJ was increased when the pivot moves anteriorly from the equilibrium point, and tension on the TMJ was increased when posteriorly. 3. 13 subjects were recognized their habitual chewing sides(Rights, Left8), and 7 subjects were not. During maximal biting, mandible was displaced toward their habitual chewing sides on the metal pivoting ball in the frontal plane. 4. In cephalometric analysis, the average genial angle of 20 subjects was $116.75^{\circ}$ and the average mandibular body length was 79.77mm. The equilibrium points of mandibular moment were positioned more posteriorly in the subjects having larger Genial angle than in the smaller(p<0.05). Relationships among the angle between FH plane and occlusal plane, the angle between occlusal plane and mandibular plane , and mandibular body length were not significant(p>0.05).

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하수처리장의 포기조 최적 DO 농도 산정 및 공기송풍량 자동제어를 통한 에너지 절감 효과 도출 (A Study on Energy Saving Effect from Automatic Control of Air Flowrate and Estimation of Optimal DO Concentration in Oxic Reactor of Wastewater Treatment Plant)

  • 김민한;지승희;장정희
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.49-56
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    • 2014
  • 생물학적 하수처리공정에서 안정적인 방류수질 확보와 처리 비용을 적게 하는 것은 매우 중요하다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산 소농도를 유지함과 동시에 과폭기로 인한 전력 비용을 감소할 수 있는 최적 제어 방법을 제안하였다. 최적 제어를 위하여 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)을 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였으며, 이에 따라 공기송풍기가 자동제어될 수 있도록 구성하였다. 최적 제어 방법을 통하여 하수처리장 포기조의 공기 송풍량에 소요되는 전력비용을 절감할 수 있었다.

Integrated RT-PCR Microdevice with an Immunochromatographic Strip for Colorimetric Influenza H1N1 virus detection

  • Heo, Hyun Young;Kim, Yong Tae;Chen, Yuchao;Choi, Jong Young;Seo, Tae Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.273-273
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    • 2013
  • Recently, Point-of-care (POC) testing microdevices enable to do the patient monitoring, drug screening, pathogen detection in the outside of hospital. Immunochromatographic strip (ICS) is one of the diagnostic technologies which are widely applied to POC detection. Relatively low cost, simplicity to use, easy interpretations of the diagnostic results and high stability under any circumstances are representative advantages of POC diagnosis. It would provide colorimetric results more conveniently, if the genetic analysis microsystem incorporates the ICS as a detector part. In this work, we develop a reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) microfluidic device integrated with a ROSGENE strip for colorimetric influenza H1N1 virus detection. The integrated RT-PCR- ROSGENE device is consist of four functional units which are a pneumatic micropump for sample loading, 2 ${\mu}L$ volume RT-PCR chamber for target gene amplification, a resistance temperature detector (RTD) electrode for temperature control, and a ROSGENE strip for target gene detection. The device was fabricated by combining four layers: First wafer is for RTD microfabrication, the second wafer is for PCR chamber at the bottom and micropump channel on the top, the third is the monolithic PDMS, and the fourth is the manifold for micropump operation. The RT-PCR was performed with subtype specific forward and reverse primers which were labeled with Texas-red, serving as a fluorescent hapten. A biotin-dUTP was used to insert biotin moieties in the PCR amplicons, during the RT-PCR. The RT-PCR amplicons were loaded in the sample application area, and they were conjugated with Au NP-labeled hapten-antibody. The test band embedded with streptavidins captures the biotin labeled amplicons and we can see violet colorimetric signals if the target gene was amplified with the control line. The off-chip RT-PCR amplicons of the influenza H1N1 virus were analyzed with a ROSGENE strip in comparison with an agarose gel electrophoresis. The intensities of test line was proportional to the template quantity and the detection sensitivity of the strip was better than that of the agarose gel. The test band of the ROSGENE strip could be observed with only 10 copies of a RNA template by the naked eyes. For the on-chip RT-PCR-ROSGENE experiments, a RT-PCR cocktail was injected into the chamber from the inlet reservoir to the waste outlet by the micro-pump actuation. After filling without bubbles inside the chamber, a RT-PCR thermal cycling was executed for 2 hours with all the microvalves closed to isolate the PCR chamber. After thermal cycling, the RT-PCR product was delivered to the attached ROSGENE strip through the outlet reservoir. After dropping 40 ${\mu}L$ of an eluant buffer at the end of the strip, the violet test line was detected as a H1N1 virus indicator, while the negative experiment only revealed a control line and while the positive experiment a control and a test line was appeared.

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선회류를 이용한 응집침전모듈의 개발 및 실증 연구 (Development and Lab-scale Plant Study of Coagulation Sedimentation Module using Cyclone)

  • 문진영;조영근;송승준;김진한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3336-3344
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 소규모 응집침전모듈의 개발 및 lab-scale 테스트를 통한 실증이다. 최근 하수처리율이 높아짐에 따라 비점오염원 관리에 대한 관심이 높아지고 있어 소규모 처리장치 개발의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구의 응집침전모듈은 응집공정 이후 외부 영역에서 선회류를 통한 플럭(floc)의 추가 성장 및 미세 플럭 수의 감소, 내부 침전 영역에서 수직 수평류 복합침전방식을 통한 침전효율 증대로 효과적인 고액분리가 가능토록 하였다. 응집침전모듈은 수직 수평류 복합침전 방식을 통해 재래식침전조에 비해 같은 체적에서 침전면적 및 표면부하율을 4.4배 증가시킬 수 있었다. 본 연구에서 외부 및 내부 침전 영역에서의 선회류 형성 유지와 내부 침전영역에서의 균등한 유량분배를 본 공정의 중요한 설계인자로 선정하였고, 이의 도출을 위해 유체유동해석 모델인 FLUENT를 이용하였다. 선회류 유동경향 모사를 통해 유입속도, 외부조의 규격, 하부콘호퍼 깊이 등을 결정하였고 속도분포 및 유량분배 해석을 통해 유출공 직경과 개수, 유출홀 직경 등 내부 침전영역의 세부 규격을 도출하였다. $60{\ell}/hr$규모의 파일럿 테스트 결과 20분의 체류시간 동안(표면부하율은 $37.3m^3/m^2$일)탁도 300~800 NTU의 폐수를 고분자응집제 주입 없이 10 NTU 이하로 처리할 수 있었으며, 유체유동해석 모델을 활용한 설계인자 도출의 가능성을 확인하였다.

NDSL 웹사이트 분석 및 서비스 품질평가 (Analysis and Service Quality Evaluation on NDSL Website)

  • 이주현;이응봉;김환민
    • 정보관리연구
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    • 제37권4호
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    • pp.69-91
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    • 2006
  • 본 연구는 NDSL 웹사이트 전반에 대한 이용자 입장에서의 전문가 서비스 품질평가와 측정도구를 이용한 웹사이트 품질평가를 통해 문제점을 분석하고 개선방안을 제시함으로써 웹서비스의 효율성과 품질향상을 도모하고자 한다. 웹사이트 분석의 경우 NDSL 웹사이트의 완성도 분석과 사용자가 직관적으로 판단할 수 있는 이용상의 문제점을 파악하였고, 웹기반 서비스 품질평가는 데이터베이스 품질평가 항목 중 서비스 품질을 중심으로 검색성 및 사용성 평가를 진행하였다. 분석결과 전반적으로 이용에 큰 문제가 없는 것으로 나타났으나 검색 후 로딩 속도, 웹사이트 완성도, 사용자 체감, 개인정보보호, 메타데이터의 완성도, 웹사이트 접근성 등에서 여러 가지 문제점들이 발견되었다. 또한 웹사이트 서비스 품질평가 결과, 검색성 및 사용성 부분에서 검색방법과 검색결과 출력기능, 마크 리스트, Full-text 관련 항목에서 모두 만족하는 결과를 보이고 있지는 않지만 타 정보제공 기관과 비교하여 비슷한 수준의 품질을 보이고 있다.

한.중간 열차페리운행에 관한 연구 - 수도권항만을 중심으로 - (A Feasibility Study on Rail-Ferry Systems: Focused on Sino-Korea Transport Routes)

  • 박창호;안승범;김형일
    • 한국항만경제학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.87-107
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    • 2007
  • 동북아의 물류 체계는 다양한 수단의 수송체계가 연계되는 일괄운송체계로 급진전되고 있으며 수송시스템도 대형항만에서 지역항만을 연결하는 피더서비스가 활성화될 것이며 특히 한국과 중국은 교역이 활발하게 진전되면서 세계 중심항만으로 도약하기 위해 경쟁과 동시에 공동 발전을 전략적 제휴를 하려하고 있으며 그 일환으로 한국과 중국간에 열차페리로 연결시켜 TCR과 연결 유럽까지 일관 운송하려는 계획을 추진하고 있다. 이 연구에서는 한 중간 화물의 흐름에서 해상은 철도운송에 있어서 노선의 단절이 아닌 노선의 한 부분으로 다시 말해 "port to port" 가 아닌 "Station to Station"으로서 열차페리를 우리나라에서 유럽까지를 연결하는 불록트레인의 개념으로 하여 연구하였다. 기존의 문헌 조사를 통하여 한 중간 해상노선에 있어서 TKR, 카페리, 컨테이너선과 열차페리에 대하여 비교 분석하였고 수도권항만을 대상으로 한 설문분석을 통하여 수도권항만과 중국 항만중 열차페리시스템이 적용될 수 있는 가장 적합한 우선경로에 대하여 AHP 기법을 통한 중요도 조사를 하였으며 열차페리사업의 활성화 요인에 대하여 우선순위를 7점 척도로 중요도 조사를 실시하였다. 그 결과 열차페리는 카페리(컨테이너선)에 비하여 화차를 적재에 따른 약간의 고비용 구조일 수가 있으나 통관시간을 줄일 수 있고 중국의 대륙철도를 경유 중앙아시아의 CIS 국가 또는 TSR을 경유하여 유럽 국가까지 블록트레인(Block Train) 운송할 경우에는 열차페리의 비용이 월등히 저렴하고 연계과정의 절차도 줄일 수 있어 카페리(컨테이너선) 운송에만 전적으로 의존하기보다는 열차페리 시스템도 함께 고려할 필요가 있다고 생각된다. 설문결과 열차페리 사업도입을 위해서는 내륙지역까지의 운송망 보유가 가장 우선이며 이를 위해서는 항만의 철도인입선확보와 중국과의 긴밀한 협조가 필요한 것으로 분석되었고 그에 따른 화물수요예측과 TSR을 이용한 유럽까지의 블록트레인을 위한 물동량확보가 높게 나타났으므로 향후 이러한 문제에 대한 대책과 연구가 진행되어야 할 것이다.

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