• Steel and Composite Structures
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• 제6권6호
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• pp.459-477
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• 2006

A theoretical research project is undertaken to develop integrated analysis and design tools for long span composite beams in modern high-rise buildings, and it aims to develop non-linear finite element models for practical design of composite beams. As the first paper in the series, this paper presents the development study as well as the calibration exercise of the proposed finite element models for simply supported composite beams. Other practical issues such as continuous composite beams, the provision of web openings for passage of building services, the partial continuity offered by the connections to columns as well as the behaviour of both unprotected and protected composite beams under fires will be reported separately. In this paper, details of the finite elements and the material models for both steel and reinforced concrete are first described, and finite element studies of composite beams with full details of test data are then presented. It should be noted that in the proposed finite element models, both steel beams and concrete slabs are modelled with two dimensional plane stress elements whose widths are assigned to be equal to the widths of concrete flanges, and the flange widths and the web thicknesses of steel beams as appropriate. Moreover, each shear connector is modelled with one horizontal spring and one vertical spring to simulate its longitudinal shear and pull-out actions based on measured load-slippage curves of push-out tests of shear connectors. The numerical results are then carefully analyzed and compared with the corresponding test results in terms of load mid-span deflection curves as well as load end-slippage curves. Other deformation characteristics of the composite beams such as stress and strain distributions across the composite cross-sections as well as distributions of shear forces and slippages in shear connectors along the beam spans are also examined in details. It is shown that the numerical results of the composite beams compare well with the test data in terms of various load-deformation characteristics along the entire deformation ranges. Hence, the proposed analysis and design tools are considered to be simple and yet effective for composite beams with practical geometrical dimensions and arrangements. Structural engineers are strongly encouraged to employ the models in their practical work to exploit the full advantages offered by composite construction.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.3-12
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• 2006

본 연구의 목적은 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여 록볼트의 비파피시험을 기술하고 바파괴시험의 적용성을 조사하는 것이다. 록볼트 자체와 그라우팅제를 포함한 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여, 수치해석 및 실험적 방법을 이용한 두가지 방법이 적용되었다. 수치해석 방법에서는 분석은 DISPERSE 프로그램을 이용하여 록볼트의 분산선도를 해석하였다. 분산선도 곡선은 지중근입되어 있는 록볼트에 대한 그라우팅제의 두께와 강성에 대한 영향을 보여준다. 이로 부터 록볼트의 건전도 시험을 위한 최적의 주파수를 추정할 수 있으며, 그 결과 L(1, 0) 모드에서 20~120kHz가 최적의 주파수로 산정되었다. 실험적 방법에서는 실험실에서 사료를 제작하여 파괴 및 비파괴시험을 실시하였다. 비파괴 실험에서는 타격을 이용한 저주파수 모드와 초음파 트랜스듀서를 이용한 고주파수 모드를 통하여 록볼트의 상태를 조사할 수 있다. 실험실에서 수행된 비파괴실험으로부터, 유도파는 주변의 그라우팅제의 강도가 증가하거나 (또는 증가하고) 결함부 영역이 증가할 때 감쇠가 커짐을 알 수 있었다. 그리고 인발시험으로부터 록볼트의 극한지지력을 추정하였다. 본 연구는 록볼트의 건전도 평가에 비파괴시험이 매우 유용한 방법임을 보여준다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권4호
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• pp.491-498
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• 2018

The cost evaluation for voyage route planning in an ice-covered sea is one of the major topics among ship owners. Information of the ice properties, such as ice type, concentration of ice, ice thickness, strength of ice, and speed-power relation under ice conditions are important for determining the optimal route in ice and low operational cost perspective. To determine achievable speed at any designated pack ice condition, a model test of resistance, self-propulsion, and overload test in ice and ice-free water were carried out in a KRISO ice tank and towing tank. The available net thrust for ice and an estimation of the ice resistance under any pack ice condition were also performed by I-RES. The in-house code called 'I-RES', which is an ice resistance estimation tool that applies an empirical formula, was modified for the pack ice module in this study. Careful observations of underwater videos of the ice model test made it possible to understand the physical phenomena of underneath of the hull bottom surface and determine the coverage of buoyancy. The clearing resistance of ice can be calculated by subtracting the buoyance and open water resistance form the pre-sawn ice resistance. The model test results in pack ice were compared with the calculation results to obtain a correlation factor among the pack ice resistance, ice concentration, and ship speed. The resulting correlation factors were applied to the calculation results to determine the pack ice resistance under any pack ice condition. The pack ice resistance under the arbitrary pack ice condition could be estimated because software I-RES could control all the ice properties. The available net thrust in ice, which is the over thrust that overcomes the pack ice resistance, will change the speed of a ship according to the bollard pull test results and thruster characteristics (engine & propulsion combination). The attainable speed at a certain ice concentration of pack ice was determined using the interpolation method. This paper reports a procedure to determine the attainable speed in pack ice and the sample calculation using the Araon vessel was performed to confirm the entire process. A more detailed description of the determination of the attainable speed is described. The attainable speed in 1.0 m, 90% pack ice and 540 kPa strength was 13.3 knots.

• 대한관절경학회지
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• 제13권1호
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• pp.14-21
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• 2009

목적: 관절경하 일차 봉합술 후 전방 십자인대의 자기 공명 영상 소견에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 봉합사 견인 결찰(pull-out) 기법으로 관절경하 일차 봉합술을 시행한 17예를 대상으로 하였다. 평균 추시 기간은 21.4개월(범위: 12~60개월)이었다. 외래 방문시 신체 검사 및 KT-1000 arthrometer (MEDmetric, San Diego, CA) 측기로 안정성을 검사하였으며 수술 후 자기 공명 영상으로 추적하였다. 남아 있는 활막 소매(synovial sleeve)의 위치로 정의한 파열부의 위치에 따라 환자를 두 군으로 분류하였으며 제 1군은 파열이 대퇴골 부착 부위부터 근위 1/3 실질부 이내에 위치하는 경우, 제 2군은 파열이 근위 1/3 실질부 보다 원위에 위치하는 경우로 하였다. 수술 후 자기 공명 영상소견을 일정한 주기로 촬영하였으며 봉합된 십자인대의 주행 경로, 경계의 명확성, 두께 및 신호 강도를 3등급으로 분류하여 평가하였으며 두 군간의 차이를 분석하였다. 결과: 모든 예에서 Lachman검사와 flexion-rotation drawer 검사는 음성이었으며 Pivot-shift 검사는 1도 이하였으며 건측과 환측의 KT-1000 arthrometer 차이는 평균 1.4 mm(범위: -1.0~2.5 mm)로 측정되었다. 파열부 위치에 따른 분류로 제1군은 11예, 제 2군은 6예가 해당하였다. 자기 공명 영상 소견상 모든 예에서 전방 십자 인대의 전반적인 연속성은 유지되고 있었으나 10예(58.8%)에서 경도의 처진 주행 경로를 보였고 6예(35.3%)에서 경도의 불명확한 경계를 보였으며 8예(47.1%)에서 두께의 증가, 5예(29.4%)에서 신호 강도의 증가를 보였다. 모든 항목에서 두 군간 유의한 차이는 없었다. 한편, 시상면상 제1군의 2예(18.2%), 제 2군의 5예(83.3%), 전체 환자의 7예(41.2%)에서 대퇴골 부착 부위의 후방 변연부 실질부의 국소 결핍 소견이 관찰되었으며 이는 제2군에서 의미 있게 더 높은 빈도로 관찰되었다(p=0.035). 결론: 일차 봉합술 후 임상적으로 불안정이 없는 슬관절의 자기 공명 영상 검사 소견으로 주행 경로의 처짐, 경계의 불명확, 두께 및 신호 강도의 증가, 대퇴 부착 지점의 국소 결핍 등의 비정상 소견을 보일 수 있다. 한편 대퇴 부착부의 국소결핍 소견은 파열의 위치와 관계가 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.149-158
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• 2010

현재 육상 노출 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에는 많은 신기술이 개발되었고 연구도 많이 진행되고 있으나, 수중에 존치되어 있는 구조물, 즉 교각, 부두 잔교 및 강관파일과 같이 해수 및 수중에 잠겨 있으며, 지속적인 하중을 받는 콘크리트 및 강재의 보수보강 기술에 대한 연구는 많지 않다. 그러므로 이 연구에서는 해수나 수중에 있는 구조물의 보수 보강 공법에 사용할 수 있는 수중 에폭시를 개발하였고, 이 에폭시 재료와 보강섬유을 이용하여 수중용 FRP 복합재를 개발하였다. 개발된 재료의 성능을 검증하기 위하여 다양한 기초물성에 대한 시험을 수행하였다. 성능시험 결과, 개발된 에폭시는 수중에서도 풀림이 거의 없고 부유물질이 발생하지 않는다. 또한 수중이라는 제약 조건 속에서도 30,000 cps 이상의 높은 점성을 갖기 때문에 우수한 작업성을 보이며, 수중에서도 육상에서와 거의 유사한 2 MPa 이상의 부착성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 내화학성 시험 결과에서도 중량변화율은 약 0.5~1.0% 이내로 측정되어 우수한 내염 저항성을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제24권2호
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• pp.261-271
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• 2014

일반적인 영구앵커(마찰형 앵커)는 정착장에서 지반과 그라우트의 마찰력으로 인발에 저항하는 구조이지만, 지압형 앵커는 확공부에서 발생하는 지압력으로 인발에 저항하여 지반변형을 억제하는 방식이다. 본 연구는 확공을 이용한 지압형 앵커 활용 시 합리적인 지압력 산정을 위해 수행되었으며, 지압력 산정 시 도해법, 실내실험, 수치해석적 방법을 수행하고 그 결과를 지반의 일축압축강도와 비교, 분석하였다. 도해법에서는 앵커의 지압력을 천공경($r_i$), 확장되는 천공경($r_e$), 일축압축강도(${\sigma}_c$)의 함수로 정의하였다. 실내실험을 통한 연구에서는 실내 모형을 제작하여 앵커 인장시험을 수행하여 지압력을 확인하였고, Flac 3D를 이용한 3차원 유한차분해석을 통해 지반조건별 지압력을 확인하였다. 실내실험 및 수치해석에서 도출된 지압력은 회귀분석을 통해 지압력 산정식을 제시하였다. 지압력은 실내실험에서 일축압축강도 대비 약 28.5배로 가장 큰 결과를 나타내었는데, 이는 순수 지압력 뿐만 아니라 앵커체 확장에 따른 주면마찰저항력이 함께 작용했기 때문인 것으로 판단된다. 도해법과 수치해석에서 확인된 지압력은 일축압축강도의 13.3배, 9.9배로 확인되었으며, 향후 현장실험을 통한 지압력 산정결과와 비교, 분석하여 산정식에 대한 신뢰성 향상이 필요하다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.109-112
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• 2008

본 연구에서는 설계강도 40${\sim}$120MPa인 3성분계 콘크리트를 대상으로 부착실험을 수행하여 혼화재 (고로슬래그)대체율과 부착파괴강도와의 관계와 콘크리트 강도와 철근의 부착응력 변화관계를 평가하였다. 부착시험체의 제작과 실험은 ASTM C-234에 준하여 수행하였으며, 혼화재인 고로슬래그 대체율이 각 시험체에 대하여 각각 0, 12, 25%이고 콘크리트 압축강도가 40${\sim}$100MPa인 경우에 대한 철근-콘크리트의 부착성능을 조사 하였다. 부착실험 결과, 압축강도가 40MPa 시험체(B-40계열)만 뽑힘파괴가 발생하였고, 나머지 시험체 (B-60${\sim}$B-120)에서 쪼갬파괴가 발생하였다. B-40 계열의 경우, UCB/EERC-83에서 제시된 부착강도 평가식의 영향 변수(${\beta}$)가 2/3 일 때 콘크리트의 압축강도의 변화에 따른 철근의 부착응력을 수렴하고 있음을 알 수 있었다. 쪼갬이 발생한 시점의 균열강도는 콘크리트 압축강도와 비례하였으며, B-60 시리즈를 제외한 각각의 압축강도 시리즈에서 고로슬래그 시멘트 대체율이 12% 이었을 경우, 그 값이 가장 크게 나타났다. 최대부착응력은 압축강도 40MPa이하일 경우 그 대체율이 12%일 때 가장 크며, 압축강도 80MPa일 경우 그 대체율이 25%일 때 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.1-10
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• 2018

쏘일네일링 공법은 일반적으로 중력식 그라우팅 방법으로 사용되고 있으나, 그라우팅으로 인한 공동발생 및 충진 불량 문제를 해결하고자 최근에는 가압식 쏘일네일링 공법의 개발과 적용사례가 증가하고 있다. 가압식 그라우팅은 일반적으로 포틀랜트 시멘트와 물을 혼합하여 사용하나 소요강도 발현까지 10일 이상 걸리기 때문에 초속경 시멘트를 혼합하여 사용하고 있다. 이에 이 논문에서는 가압식 그라우팅 주입시간을 고려하여 적정 겔타임이 확보되는 초속경 시멘트 혼합비 30%가 가압식 쏘일네일링을 하기에 적합하다고 판단하였다. 화강풍화토 지반을 대상으로 모형토조를 제작하여 네일체의 인발실험을 한 결과, 주입시간 10초에서는 변형률 15% 일 때의 인발력이 5.7kN으로 중력식과 비교하였을 때 약 1.5배의 보강효과가 나타났다. 압력시간을 10초, 20초, 30초, 40초의 조건으로 달리할 경우에는 주입시간 증가에 따른 마찰저항력이 선형적으로 증가하나, 한계주입압력을 넘는 수준의 주입시간에서는 수압파쇄 효과로 인해 마찰저항력이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석을 통하여 무보강 사면과 중력식, 가압식 쏘일네일링으로 보강된 사면의 안정을 비교분석 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권3호
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• pp.203-210
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• 2004

Effects of various pretreatments on the adhesion of copper-coated polymer films were investigated. Copper-coated polymer films were prepared by an electron cyclotron resonance-metal organic chemical vapor deposition (ECR-MOCVD) coupled with a DC bias system at room temperature. PET(polyethylene terephthalate) film was employed as a substrate material and it was pretreated by industrially feasible methods such as chromic acid, sand-blasting, oxygen plasma and ion-implantation treatment. Surface characterization of the copper-coated polymer film was carried out by AFM(Atomic Force Microscopy) and FESEM(Field Emission Scanning Electron Microscopy). Surface energy was calculated by based on the value of the contact angle measured. The adhesion of copper/PET films was determined by a pull-off test according to ASTM D-5179. It was found that suitable pretreatment of the PET substrate was required for obtaining good adhesion property between copper films and the substrate. In this study the highest adhesion was observed in sand-blasting, and then followed by those of acid and oxygen plasma treatment. However, the effect of surface energy was insignificant in our experimental range. This is probably due to compensating the difference in surface energy from various pretreatments by exposing substrate to ECR plasma for 5 min or longer at the early stage of the copper deposition. Therefore, it can be concluded that surface roughness of the polymer substrate plays an important role to determine the adhesion of copper-coated polymer for the deposition of copper by ECR-MOCVD.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.5-16
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• 2014

본 논문에서는 현장인발재하시험을 통한 스크류 앵커 파일의 인발 저항 특성에 관한 연구내용을 제시하였다. 현장시험에서는 동일한 피치를 가지나 샤프트나 스크류 직경이 다른 스크류 앵커 파일에 대해 다양한 시공조건을 도출하고 이에 대한 시험을 수행하였다. 실험결과 스크류 앵커 파일은 스크류가 없는 파일에 비해 현저히 큰 인발저항력을 발휘하는 것으로 검토되었으며 시간경과 효과와 그라우팅 여부에 따른 검토 결과 일반 파일과 유사하게 시간경과에 따라 인발저항력이 증가하는 셋업효과와 그라우팅시 인발저항력 상승효과를 기대할 수 있는 것으로 분석되었다. 이와 아울러 기존의 헬리컬 파일의 인발저항력 산정식을 스크류 앵커 파일의 인발저항력 평가에 있어서의 적용성을 검토하였으며 현장인발재하 시험결과를 다양한 측면에서의 상관관계를 파악할 수 있도록 제시하고 연구결과의 실무적 관점에서의 검토 내용을 기술하였다.