• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.689-696
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• 2003

최근 ACI 318-02기준 부록 A에 깊은 보의 전단설계에 있어 스트럿-타이 모델을 적용 가능하도록 소개하고 있다. STM은 깊은 보, 개구부가 있는 깊은 보, 코벨, 턱이진 보와 같이 부재의 변형률 분포가 상당히 비선형인 콘크리트 부재의 설계에 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구는 고강도콘크리트를 적용한 깊은 보의 각국의 전단강도규준과 전단거동을 평가하고자 실험적 연구로 2점 단순 집중하중을 받는 고강도 RC 깊은 보 5개를 제작하여 파괴 실험을 실시하였다. 또한, 국내 B사의 기계적 정착철물을 사용하여 주인장철근의 양단부에 기계적정착을 적용하였다. 파괴 시 모든 시험체는 가력점과 지지점을 연결하는 주 경사균열이 나타났고, 주인장철근을 기계적 정착한 시험체가 90도 표준갈고리 시험체보다 파괴 시 하중 수행능력이 우수한 것으로 나타났다. 실험결과를 기초로 ACI 318-99 기준, ACI 318-02 부록 A STM, CSA 23.3-94 기준 및 CIRIA Guide-2의 전단설계기준을 비교 평가하였다. ACI 318-99 기준과 ACI 318-02 기준의 스트럿-타이 모델, CIRIA Guide-2는 단순스팬 깊은 보의 극한전단강도 예측 있어 10∼36%정도 낮게 안정적으로 평가하는 것으로 나타났다. ACI 318-99 기준에 의한 전단강도예측값이 표준편차가 가장 낮은 것으로 조사되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.306-314
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• 2006

가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.312-324
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• 2008

상용 냉장고에서 새로 설계된 힌지 키트 시스템(HKS, Hinge Kit System)을 개선하기 위하여 새로운 강인 방법론을 연구하였다. 이 방법은 결함 모드, 시장에서의 메카니즘, 가속수명시험법(ALT, Accelerated Life Test)을 이용한 다양하게 개선된 HKS의 설계변수 등을 고려한 것이다. 시장에서의 결함 반품 조사와 첫 번째 ALT 시험을 통한 공통적 크랙 부위는 HKS의 하우징 부분에서 일어남을 확인하였다. 냉장고 HKS의 초기 설계 단계에서 간과한 설계 변수는 하우징이었다. 이를 통하여 냉장고의 특정 열린 지지 구조에서 모든 열린 지지 구조로 확산하여 설계 수정하는 계기가 되었다. 두 번째 ALT 시험을 통하여 발견한 파괴와 크랙 부위는 비틀림 축에서 발생하였다. 설계 변수에서 비틀림 축의 동심도를 고려치 않았던 것이 원인이었다. ALT 시험 절차를 통하여 간과한 설계 변수를 수정할 수 있었다. ALT 시험의 결과를 통하여 연간 결함 발생률이 약 0.01%였고 재설계된 HKS의 B1 수명은 10년으로 파악되었다. 본 논문에서 사용된 변수 설계 방법은 결함 제품 검사, 하중 분석, 세 번의 ALT 시험 등이며 이들은 기계 시스템의 강인 설계에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 향후 본 연구에서 제시된 방법은 새로운 가전제품의 강인 설계에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-42
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• 2008

원자력발전소에서는 열교환 파이프에서 발생하는 열피로 균열을 비파괴 탐상장비를 이용하여 조기에 발견하는 것이 안전을 위해 매우 필요하며, 따라서 이를 모사한 인공균열시편 제작에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 이러한 균열은 일반 기계가공으로 제작하는 것이 불가능하여 실제 조건과 유사한 열 반복하중 하에서 제작될 수밖에 없는데, 이를 위해 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 크랙성장 시뮬레이션 기법을 이용하여 이러한 균열 제작시간을 단축하기 위한 최적의 열하중 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 임의조건에서 시뮬레이션 및 열피로균열 발생 기초실험을 수행하여 균열 초기수명과 진전수명을 검증하였고, 이를 바탕으로 다양한 가열 및 냉각시간을 시뮬레이션 함으로써 제작시간을 최소화하는 열하중 조건을 구하였다. 시뮬레이션에서는 응력해석을 위해 상용 소프트웨어 ANSYS를 초기균열수명 계산을 위해 수치계산용 소프트웨어 ZENCRACK을 이용하여 코딩을 균열진전수명 평가를 위해 ZENCRACK 소프트웨어를 이용하였다. 그 결과 1mm 균열 제작에 소요되는 시간은 초기의 418시간에서 319시간으로 24% 단축되는 것으로 예측되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.54-63
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• 2022

최근 다양한 형태의 전기추진 항공기가 개발 중이다. 전기추진 항공기에 장착되는 프로펠러의 위치는 항공기 공력성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 날개 앞에 장착된 프로펠러는 프로펠러 주변과 하류방향으로 복잡한 선회 유동(Swirl Flow)을 발생시킨다. 선회 유동으로 발생하는 올려흐름과 내리흐름은 날개의 유효받음각에 영향을 미친다. 날개의 길이 분포 방향으로 발생하는 유효받음각 분포변화는 날개의 공력 하중분포에 영향을 준다. 본 연구에서는 날개에 장착된 프로펠러의 위치가 변화하면서 발생하는 프로펠러-날개 상호작용이 날개의 공력 하중분포에 미치는 영향을 연구했다. 프로펠러-날개 상호작용이 날개에 미치는 영향을 해석하기 위해, 프로펠러에 의한 선회 유동을 Actuator Disk Theory를 사용하여 나타냈다. VSPAERO를 사용하여 날개에서 발생하는 공력을 계산했다. 본 연구방법을 사용하여 얻은 계산결과는 프로펠러-날개 모델을 사용한 풍동시험 자료와 비교·검증했다. 연구결과 프로펠러와 날개 사이의 거리가 날개의 공력특성에 미치는 영향은 크게 나타났다. 축방향 및 날개길이 방향의 거리 증가는 양항비를 증가시켰다. 프로펠러가 날개 상단에 위치할 경우 더 큰 양항비를 얻을 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4A호
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• pp.237-244
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• 2012

콘크리트는 재료적으로 인장에 취약하고 변형에 취성이 크다는 태생적 단점을 갖고 있다. 콘크리트 조직에 인장에 강한 작은 섬유를 혼합한 섬유보강콘크리트는 이러한 취약점을 보완할 수 있는 좋은 방법으로 간주되었으며, 많은 종류의 섬유재료와 방법들이 제안되었다. 그러나 이 섬유보강콘크리트에도 아직까지 해결하지 못한 문제로서 균질한 배합이 힘들고 높은 체적비를 갖는 섬유 혼입의 어려움 등이 있다. 최근에 새로운 개념의 규칙적 다공질 금속(periodic cellular metal)이 개발되어 기계 분야에 많이 적용되고 있는 철선으로 직조된 카고메 트러스가 있다. 이 논문은 기존 강섬유보강콘크리트의 현실적 문제점을 해결하기 위한 방법의 일환으로 카고메 트러스의 적용 가능성을 검토하기 위한 기초 실험 연구 결과를 정리한 것이다. 3종류의 카고메 트러스로 보강된 실험체와 동일한 제원의 수직스터럽으로 보강된 보 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 카고메 트러스 보강 실험체에서는 강도와 연성이 보통 스터럽 보강 보 보다 더 우수한 결과를 나타냈으며, 복부 보강재로서 우수한 기능을 할 수 있는 것으로 판명되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.66-71
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• 2018

일반적으로 소구경 말뚝을 이용한 기존교각의 확대보강을 시행하는 경우 접합부의 일체성을 유지하기 위해 후 설치 앵커 중에서 이형철근을 사용한 부착식 앵커를 사용한다. 그러나 부착식 앵커의 경우 접합재의 종류 등에 따라 성능이 크게 좌우됨에도 불구하고 기계식 앵커와는 달리 설계방법의 표준화와 함께 적절한 성능평가를 위한 표준적인 실험방법도 제시되지 않고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 철근의 겹이음 및 앵커철근을 이용한 모형실험을 실시하여 부착식 앵커의 성능에 대한 평가를 수행하였다. 실험 결과, 접합하지 않은 시험체의 구조 성능이 가장 우수하게 나타났으며, 파괴양상은 펀칭전단 파괴로 나타났다. 연결되지 않은 부재가 연결된 부재보다는 부재 끝단의 처짐이 더 작게 발생되며, 큰 크기로 연결된 부재의 처짐이 작게 연결된 부재의 처짐보다는 크게 나타나, 하중이 증가할수록 앵커 철근 또는 겹이음 철근의 미끌림 등의 현상이 발생될 가능성이 큰 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.115-123
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• 2011

ETFE막재는 PTFE막재에 비해 상대적으로 두께가 매우 얇고 유연하기 때문에 다양한 온도환경에 따른 막재의 재료특성을 알아볼 필요가 있다. 본 논문에서는 ETFE 막재에 대해 다양한 온도하에서의 재료특성 실험을 수행하였다. 첫째로, -20$^{\circ}C$, 0$^{\circ}C$, +20$^{\circ}C$, +40$^{\circ}C$ 하에서 각각 5 시험편을 이용하여 인장실험을 수행하였으며, 각 온도하에서의 항복응력, 인장강도, 영계수를 도출하였다. 두 번째는, 25$^{\circ}C$, 40$^{\circ}C$, 60$^{\circ}C$ 하에서 각각 3MP, 6MP, 9MP의 하중을 가하여 각 온도에 따른 크리프 변형도를 알아보았다. 마지막으로, -15$^{\circ}C$, 0$^{\circ}C$, 20$^{\circ}C$ 하에서의 인열강도 시험을 수행하였다. 시험결과분석에 따르면, ETFE막재의 전제적인 거동은 크게 변하지 않았으나, 재료특생은 온도의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제2권2호
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• pp.129-134
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• 2002

The strength and durability of concrete are affected by various factors such as the quality of material, mixing ratio, construction, the method of cure, time elapsed. the condition of test and etc., it is very difficult to pre-estimate the strength of concrete with the use of experimental specimen. The domestic standard of specimen cylindrical type and its sizes are both l0cm$\times$20cm and 15cm$\times$30cm, which are prescribed in KS F2405, and the loading speed is prescribed to test with 2~3kgf/$\textrm{cm}^2$ per second. The loading speed should have great effect on the compressive strength, but in reality in the construction site sometimes the loading speed is applied so dubiously that the value of the compressive strength can be unreliable. And the cross sectional area of a specimen should be level and smooth, otherwise it can be broken at a lower stress than the real strength through the eccentric or intensive working of the load. Capping should be carried out in order to measure the strength correctly. And used for capping are various materials such as capping compound, cement glue, plaster, mechanical grinding and etc. In this study, therefore, I have carried out an experiment on the relationship among the loading speed, the ratio of height to diameter of specimen, the method of capping, and the compressive strength, for the efficient quality control of concrete structures. So this study has been purposed to provide some basic data that can be used effectively at construction sites.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.158-162
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• 2004

발전설비에서 용접 구조물의 신뢰성은 매우 중요하며, 구조물 신뢰성평가를 위해서는 재료물성의 정확한 평가에 근거되어야 한다. 발전설비의 건설중 용접부의 물성평가는 실제 용접부에서의 파괴시험이 어려우므로 현장 용접부와 유사하게 용접, 시험한 결과인 PQR(Procedure Qualification Record)에 의해서만 보증을 하고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 현장 용접부에 대하여 비파괴적으로 기계물성 측정이 가능한 연속압입시험법을 적용하였다. 연속압입시험법은 압입시 압입하중-깊이를 측정하여 항복강도, 인장강도 그리고 가공경화지수와 같은 기계적 특성들의 분석이 가능한 시험법으로, 화력 발전소 건설 및 운전중 주증기관과 재열증기관의 기계인장물성을 평가하기 위하여 적용하였다.