• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.98-105
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• 2017

본 연구에서는 후크형 강섬유와 PVA 섬유의 혼합비에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장거동에 미치는 변형속도의 효과에 대하여 평가하기 위하여, 후크형 강섬유와 PVA 섬유를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.0vol.%의 혼합비로 보강한 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체를 제작하였다. 그 결과, 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 향상되어 인장강도, 변형능력 및 파괴인성이 크게 향상되었으며, 후크형 강섬유 주변의 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열에 의해 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 감소하고, 인장강도 점 이후의 응력 저하가 급격하게 발생하였다. 한편, PVA 섬유는 변형속도 $10^{-6}/s$에서는 끊어지는 파괴거동이 나타났으나, 변형속도 $10^1/s$에서는 변형속도가 증가함에 따라 섬유가 인발되는 파괴거동에 의해 다중균열 개수 및 변형능력이 감소하였다. 후크형 강섬유 1.5vol.%, PVA 섬유 0.5vol.%를 혼입한 시험체(HSF1.5PVA0.5)는 PVA가 후크형 강섬유의 주변 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열을 억제하여 후크형 강섬유의 인발저항성능을 향상시키기 때문에 가장 높은 인장강도를 나타내었으며, 변형능력 및 파괴인성의 DIF가 크게 향상되었다. 또한, 변형속도 $10^1/s$에서는 후크형 강섬유의 인발저항성능의 증가로 인하여 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 증가하기 때문에 인장강도 점 이후의 응력 저하가 감소하여 파괴인성의 시너지는 양의 값을 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.216-222
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• 2014

단면수복 보수를 실시한 RC조 부재의 내하성능 회복을 예측 평가하기 위하여 FEM해석이 빈도 높게 사용되고 있으나 부착에 대한 정보가 부족하여 정확도 있는 예측이 힘든 실정이다. 수치해석의 입력데이터가 되는 철근과 폴리머 시멘트 모르타르의 부착특성을 평가하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르를 이용한 일련의 인발실험을 실시하였다. 동시에 범용성있는 해석결과 활용을 위하여 부착특성을 부착강성과 부착강도로 정의하고 비선형 FEM 감도 역해석을 실시하였다. 결과를 요약하면 보수재료의 화학적 부착보다 물리적 부착이 지배적이며 폴리머 분말수지의 함유에 의해 다소 부착계면의 성능이 저하하는 것을 알 수 있었다. 부착계면의 물성은 강성과 강도로 구분하여 모델화하는 것이 합리적인 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제24권5호
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• pp.395-403
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• 2014

본 연구에서는 특수 재질의 경량 고강도 강관 록볼트를 개발하였다. 그라우트 주입확인시험을 실시하여 완전충전이 이루어지는지 알아보았고 인장시험을 통해 항복내하력을 조사하였으며 이를 기존의 이형봉강 록볼트와 비교하였다. 또한, RMR 분류등급이 서로 다른 국내 3개 현장에서 실시한 현장인발시험을 통해 본 록볼트의 강도 및 신장특성을 확인하였다. 개발된 록볼트는 이형봉강 록볼트에 비해 항복내하력이 클 뿐 아니라 경량이라 취급이 용이하며, 그라우트 완전충전 효과에 따라 부식성 환경에서 내구성이 클 가능성이 있는 것으로 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.40-47
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• 2014

최근 토목구조물의 보수 보강 및 리모델링시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 후설치 앵커의 사용량이 증가하고 있는 실정이지만 현재 우리나라에서는 설계자와 시공자가 신뢰할 수 있는 명확한 설계기준이 없는 상태로서 외국의 설계기준에 의존하고 있는 실정이다. 무근콘크리트에 매입된 앵커에 인발하중이 작용할 때 앵커의 다양한 파괴모드는 콘크리트 파괴, 쪼갬파괴, 강재파괴, 뽑힘파괴 및 측면파괴가 발생한다. 이것은 강재의 인장 강도, 콘크리트 강도, 매입 깊이, 앵커 간격, 연단거리와 인접 앵커의 존재에 따라 달라진다. 본 연구에서는 매입깊이, 앵커간격 및 연단거리를 변수로 한 후설치 콘크리트 세트앵커의 인발파괴실험을 통하여 무근콘크리트에 매입된 후설치 세트앵커의 인발거동에 미치는 영향을 규명하는 것을 그 목적으로 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.8-15
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• 2021

본 연구에서는 기존의 후설치 앵커의 헤드 부분과 확장슬리브 부분을 개선한 후설치 앵커를 개발하고자 한다. 최적형상을 시뮬레이션 해석을 수행하여 후설치 행커의 확장슬리브와 헤더의 길이를 결정하였다. FEM 해석 결과, 최적 슬리브 길이(9.0mm)와 헤더 길이(3.0mm)를 선정하였다. 개선 후 후설치 앵커의 인발강도 실험 결과, 모든 실험체에서 변동계수 15%를 만족하는 것으로 나타났다. 개선 전·후의 묻힘 깊이에 따른 인발강도를 비교한 결과, 묻힘 깊이가 50mm인 경우에는 1.25배 증가하였고, 묻힘깊이가 70mm인 경우에는 1.54배 증가하였다. 고강도 콘크리트의 경우에는 묻힘 깊이가 50mm인 경우에는 1.28배 증가하였고, 묻힘깊이가 70mm인 경우에는 1.55배 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 전단강도 실험결과, 개선 후 앵커가 내력이 1.38배 증가하는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.7-14
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• 2006

미소 드랍릿 시편을 이용한 탄소섬유와 에폭시 수지 사이의 계면전단강도에 대해 시험분석하였다. 또한 드랍릿 모델, 원형 단면 모델, 인발모델의 3종류의 유한요소해석을 통해 섬유/수지간의 응력분포를 계산하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. (1) 미소드랍릿 시험의 경우는 인발시험보다 섬유/수지의 계면에서 큰 응력집중이 나타났으며 계면박리가 낮은 하중수준에서도 발생하기 용이함을 알수 있었다. (2) 미소드랍릿시험에서 높은 계면강도를 보였는데, 이는 미소드랍릿의 형상과 사이즈, 바이스팁과 접촉하는 부위의 응력집중효과를 함께 받았기 때문으로 해석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.31-40
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• 2005

본 연구에서는, 남부지방에서 자라나는 풍부한 자연재료인 대나무를 쏘일네일링공법의 보강재로 활용하는, 이른바 대나무 쏘일네일링공법의 적용 가능성을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는, 쏘일네일링의 보강재로서 기존의 재료인 철근, 강봉, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic) 등을 대체하여 대나무의 활용 가능성을 확인하기 위한 실험 및 해석연구를 수행하였다. 실험연구로는 대나무 재료에 대한 강도특성을 분석하였으며, 현장인발시험을 수행하여 대나무 쏘일네일링의 인발저항특성 및 그 적용성을 분석하였다. 한계평형해석 및 변위해석을 통하여 대나무 쏘일네일 링공법의 적용성을 분석하였다. 본 연구결과, 대나무는 비교적 우수한 강도특성과 인발저항특성을 지닌 것으로 나타났으며, 설계인장력을 만족하는 직경의 대나무를 선택적으로 사용하거나 혹은 대나무스트립의 개수를 조절하여 소요의 인장력을 만족하는 보강재로서의 사용이 가능할 것으로 예상되었다. 따라서, 추후 대나무재료는 굴착벽체 및 사면보강 등 지반보강용 쏘일네일링의 보강재로서 적용이 가능한 대체 재료로 판단되었으며, 향후 적극적인 적용을 위한 시험시공 등의 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.165-173
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• 2008

철근콘크리트구조물의 거동에서 가장 중요한 요구사항 중의 하나는 철근과 콘크리트 상호간의 합성 거동을 위한 부착 성능의 확보이며, 순환골재 콘크리트를 구조체로 적용하기 위해서는 순환골재와 철근의 부착 거동을 구명하는 것이 매우 중요한 요소로 등장하게 된다. 이러한 분석에 따라 본 연구에서는 순환굵은골재를 사용한 콘크리트와 철근 상호간의 부착거동을 평가하기 위하여 총 36개의 시험체를 제작하여 압축인발 실험을 수행하였다. 연구를 수행함에 있어 실험에 사용된 변수는 0, 30, 60, 100%의 4가지의 순환굵은골재 치환율 및 철근의 배근 방향 및 위치 (상단근, 하단근)로 하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 실험 결과를 종합해 보면, 순환굵은골재를 사용한 콘크리트와 철근간의 부착강도는 실험에 사용된 변수인 철근의 배근방향/위치 및 순환굵은골재 치환율에 따라서 그 영향이 상호 다르게 나타나는 것으로 파악되었다. 즉, 수직배근된 철근의 경우는 순환골재의 치환율에 관계없이 상호 유사한 값을 나타내고 있는 반면, 수평 배근된 시험체의 경우는 순환굵은골재 치환율 및 철근의 배근 위치에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 순환골재의 치환율 변화에 따라 콘크리트 침하량의 차이가 발생되며 추가적으로 상부철근을 통과하지 못한 기포의 영향으로 인해 부착면적이 감소되었기 때문인 것으로 판단되며, 이로 인하여 HU type 시험체의 최대부착응력이 다른 시험체에 비하여 현저히 작은 것으로 나타났다. 따라서 순환골재 콘크리트를 포함하여 철근과 콘크리트의 부착강도 평가를 위한 기존의 규준식에서 철근의 위치에 따른 기여도를 재검토할 필요성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.169-176
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• 2021

본 연구에서는 고온가열 이후의 탄소 보강근의 잔류 부착 강도 평가를 위하여 상온, 150℃에 따른 부착실험을 수행하였으며, 탄소 보강근과의 비교를 위한 D10 및 D13 철근도 고온 가열한 이후 잔류 부착 강도를 평가하였다. 실험 결과, 150℃ 가열 이후 탄소 보강근의 부착 강도는 상온 대비 약 9.94% 감소하였다. 반면 가열 이후 D10 철근 및 D13 철근 모두 탄소 보강근 대비 부착 강도 감소율이 적게 나타났다. 또한 온도 가열 이후 최대부착 강도에서 발생한 슬립도 탄소 보강근과 철근 모두 줄어드는 경향을 보였다. 이를 통해 고온가열에 따른 부착 강도와 슬립 감소의 상관관계를 확인하였으며, 부착-슬립 곡선을 나타내었다. 최종적으로는 실험 결괏값을 상대부착 강도로 나타냄으로써 가열 이후 탄소 보강근 및 철근의 잔류 부착성능을 확인하고자 하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.77-84
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• 1999

최근들어 그 필요성이 증대되고 있는 경량 콘크리트의 경우, 부착강도의 저하를 고려하여 ACI 규준에서는 부착길이 보정계수를 도입하여 안전율을 높이고 있으나, 경량 콘크리트가 고강도화됨에 따라 어느 정도 부착강도의 증징이 있을 것으로 판단된다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트에 대한 부착길이 보정계수 ${\lambda}$=1.3을 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 그 적정성 여부에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 부착특성을 알아보기 위하여 콘크리트 압축강도, 피복두께, 철근직경, 부착길이 등을 변수로 하여 Pull-out 실험을 실시하였다. 실험결과 부착응력은 콘크리트 압축강도 제곱근과 피복두께가 증가함에 따라 증가하였고, 철근직경과 부칙길이가 증가함에 따라 감소하였으며, 파괴양상은 피복두께에 따라 쪼개짐 파괴와 뽑힘 파괴를 나타내었다. 고강도 경량 콘크리트의 부착응력을 보통중량 콘크리트보다는 큰 값을 나타낸다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트 부착길이 보정계수를 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 경량 콘크리트의 고강도화에 따른 부착응력 상승효과를 고려하여 하향조정하여야 할 것으로 판단된다. 또한 피복두께 2.5$d_b$ 이상일 경우 적용하는 피복두께 보정계수 0.8은 고강도 경량 콘크리트에도 그대로 적용할 수 있음을 알 수 있다.