• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.151-157
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• 2014

초고성능 콘크리트(UHPC)의 높은 강도 및 내구성으로 인하여 교량 바닥판에 UHPC를 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. UHPC 바닥판은 강도 및 강성이 기존 콘크리트보다 월등히 높아 합성된 강재 거더 상부 플랜지의 구조적 역할을 대신할 수 있을 것이므로, 이 연구에서는 상부 플랜지를 생략한 역T형 거더를 UHPC 바닥판과 합성한 형식을 제안하고자 한다. 역T형 거더를 적용함에 있어 상부플랜지에 전단연결재를 용접하는 방식으로 전단연결재를 설치할 수 없으므로, 새로운 형식의 전단연결재의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 3가지 형식의 전단연결재를 제안하고 이들의 정적 극한강도를 실험적으로 평가하였다. 첫 번째 형식은 웨브에 스터드를 횡방향으로 직접 용접한 전단연결재이고, 두 번째는 유럽에서 개발된 퍼즐스트립 형식의 전단연결재이며, 마지막은 횡방향 스터드와 퍼즐스트립을 조합한 전단연결재이다. 실험 결과 횡방향 스터드는 AASHTO LRFD에 제시된 기존 스터드 전단연결재의 강도 설계식 보다 평균 24% 크게 나타났으나, 바닥판에 쪼갬 균열이 현저히 발생하여 이를 방지하기 위한 새로운 대책이 필요한 것으로 나타났다. 퍼즐스트립은 기존 유럽의 연구에서 제안한 극한강도 평가식 보다 40% 큰 강도를 보여, 기존의 평가식이 지나치게 보수적인 것으로 나타났다. 마지막으로 2가지를 조합한 형식의 전단연결재의 극한강도는 각각의 전단연결재의 극한강도를 산술적으로 합한 것보다 작은 극한 강도를 보였고 바닥판에 균열 또한 현저하였으므로, 조합에 따른 상승효과를 기대할 수 없었다.

• 토지주택연구
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• 제6권3호
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• pp.139-145
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• 2015

말뚝 설계효율(설계지지력/재료강도)을 70%(160톤)에서 80%(190톤)로 개선하기 위해 기존 말뚝재하시험 자료 분석과 정밀 동재하시험 및 국내 최초의 양방향 재하시험을 실시하였다. 기존 동재하시험 데이터를 Davisson 방법으로 분석하면 풍화암 지지층(N치 50/15)에서도 설계지지력 190톤을 만족하였다. 그러나, 이를 CAPWAP으로 해석하면, 타격 에너지 부족으로 목표지지력을 만족하지 못한 말뚝이 전체의 40%가 나타났다. 따라서, 동재하시험 결과에서 목표 지지력을 확인하기 위해서는 6톤 이상의 해머에 의하여 충분한 타격력을 가하는 것이 필수적인 것으로 나타났다. 정적인 양방향 재하시험의 Davisson 분석에 의한 허용지지력은 260.0~335tonf(평균 285.3tonf)를 나타내어 목표지지력을 크게 상회하는 것으로 나타났다. 이 시험결과는 동일 말뚝에 대한 정밀 동재하시험의 허용지지력(평균 202.3tonf) 보다 약 40% 정도 크게 나타났는데, 동재하시험에서 충분하지 않은 타격력, 정적 양방향재하시험 시 주변말뚝에 의한 인터록킹에 의한 지지력 증가 등에 의한 차이로 판단된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제41권2호
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• pp.73-78
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• 2011

Purpose: For periodontal tissue engineering, it is a primary requisite and a challenge to select the optimum types of cells, properties of scaffold, and growth factor combination to reconstruct a specific tissue in its natural form and with the appropriate function. Owing to fundamental disadvantages associated with using a two-dimensional substrate, several methods of seeding cells into three-dimensional scaffolds have been reported and the authors have asserted its usefulness and effectiveness. In this study, we explore the cell attachment of periodontal ligament fibroblasts on nanohydroxyapatite (n-HA) scaffold using avidin biotin binding system (ABBS). Methods: Human periodontal ligament fibroblasts were isolated from the health tooth extracted for the purpose of orthodontic procedure. HA nanoparticles were prepared and $Ca(NO_3)_2-_4H_2O$ and $(OC_2H_5)_3P$ were selected as precursors of HA sol. The final scaffold was 8 mm in diameter and 3 mm in height disk with porosity value of 81.55%. $1{\times}10^5$ periodontal ligament fibroblasts were applied to each scaffold. The cells were seeded into scaffolds by static, agitating and ABBS seeding method. Results: The number of periodontal ligament fibroblasts attached was greater for ABBS seeding method than for static or agitating method (P<0.05). No meaningful difference has been observed among seeding methods with scanning electron microscopy images. However, increased strength of cell attachment of ABBS could be deduced from the high affinity between avidin and biotin ($Kd=10^{-15}\;M$). Conclusions: The high-affinity ABBS enhances the ability of periodontal ligament fibroblasts to attach to three-dimensionally constructed n-HA scaffold.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.491-497
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• 2014

철근의 부식은 철근콘크리트 교량 바닥판의 성능 저하에 큰 요인으로 작용한다. FRP는 비부식성 재료이기 때문에 이를 활용하여 보강근을 개발하려는 노력이 이루어지고 있다. 여러 종류의 FRP 보강근이 개발되었으나 아직 활용 실적은 많지 않은 상황이다. 그 이유로는 FRP 보강 콘크리트 구조물에 대한 단/장기 검증 데이터가 부족하기 때문이다. 이 연구에서는 GFRP 보강 바닥판에 대한 피로성능을 관찰하기 위해서 길이 4000 mm, 폭이 3000 mm, 높이 240 mm인 실제 크기의 교량 바닥판을 도로교설계기준을 준용하여 제작한 후 실험을 실시하였다. 하부 보강비를 변수로 설정하였으며 DB-24 하중이 바닥판 중앙에 집중 작용하는 것으로 실험을 실시하였다. 사용하중의 3.5, 4.5, 5.0배에 해당하는 다양한 하중을 2백 만회 이상 반복 재하하여 GFRP 보강 바닥판의 피로성능을 관찰하였다. 실험 결과 거더가 횡구속된 GFRP 보강 바닥판의 최대성능은 보강근비에는 민감하지 않았고, 피로성능은 보강비보다는 적용하중의 크기에 민감하며, 바닥판이 200만회 이상 반복재하에 저항하기 위해서는 재하되는 집중하중의 크기는 최대하중의 58% 수준 이하이어야 하며, 이 연구의 실험 대상 GFRP 보강 바닥판의 피로수명은 철근 콘크리트 바닥판의 수명 예측값보다는 다소 낮은 값을 나타내었고 FRP 보강 콘크리트 바닥판의 기존 예측값보다는 높은 값을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.545-553
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• 2016

이 논문에는 교량바닥판의 지간장이 짧은 단지간용 프리캐스트 콘크리트패널에 대해 수행한 정적하중 재하실험 결과들을 나타내었다. 단지간용 콘크리트패널은 콘크리트패널 하면에 콘크리트리브가 부착되어 있으며, 기존 LB-DECK과 달리 콘크리트패널 상면에 Top bar가 없는 단면이다. 콘크리트패널에 부착되는 콘크리트리브의 개수와 단면 상세는 교량바닥판의 지간장과 철근콘크리트바닥판 두께 변화에 따른 설계하중에 대해 변수해석 결과를 토대로 결정하였다. 콘크리트패널 상면에는 현장타설되는 콘크리트와 합성거동을 위해 전단철근을 배치하였다. 변수해석을 통해 산정된 콘크리트패널이 설계하중에 대해 사용성과 안전성을 만족하는 가를 확인하기 위해 정적하중 재하실험을 수행하였다. 지간장 1.6 m인 단지간 콘크리트패널 실험체 3개 제작한 후 정적하중 재하하면서 각 실험체의 처짐, 균열, 그리고 최종 파괴양상을 살펴보았다. 설계하중이 작용할 때 각 실험체의 처짐, 균열하중, 그리고 균열폭을 토대로 사용성을 평가하였다. 또한 각 실험체의 최종 파괴양상과 극한강도를 토대로 계수설계하중에 대한 안전성을 평가하였다. 실험 결과 단지간용 콘크리트패널이 사용성과 안전성을 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 단지간용 콘크리트패널을 적용할 수 있는 교량바닥판의 지간장 범위를 검토하였다.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.195-201
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• 1998

반도성 고분자인 폴리아닐린과 폴리파라페닐렌을 이용한 전기유변유체의 유변학적 및 전기적 특성을 고찰하였다. 이들 반도성 고분자 현탁액은 분산입자와 현탁매질의 전기전도도 차이로 인하여 직류 전기장 하에서 큰 점도 증가를 보였다. 전기유변효과로 기인한 동적 항복응력은 낮은 전기장 하에서는 전기장 제곱에의 의존성을 보였으나 높은 전기장 하에서는 전기장의 1승에 비례하는 거동을 나타내었다. 항복 응력은 분산입자의 전기전도도가 증가함에 따라 최대값을 보이다가 다시 감소하는 현상을 나타내었다. 직류 전기장 하에서의 이러한 항복 응력 거동은 전도도 효과에 의한 맥스웰-와그너 계면편극화로 설명되는 현탁액의 유전 특성과 관련됨을 발견하였다. 계면 편극화 효과가 전기유변현상에 미치는 영향에 대한 더 깊은 이해와 분산액의 침강 안정성 개선을 위하여, 전기유변 효과의 조절이 가능할 뿐 아니라 현탁액의 콜로이드 안정성을 향상시킬 수 있는 여러 가지의 계면 활성제의 영향을 피력하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6353-6363
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• 2013

본 논문은 농촌지역 재가 노인의 낙생재발과 관련된 위험요인을 분석함으로써 낙상재발 방지 프로그램을 개발하는데 근거자료로 제공하고자 시도하였다. 본 연구의 대상자는 낙상 횟수에 따라 비낙상자, 1회 낙상자, 낙상재발자로 구분하였으며 대상자는 329명이었고 자료수집은 2010년 2월 5일부터 2월 14일까지 실시하였다. 329명 노인 중 1회 낙상자는 14.3%, 낙상재발자 4.0%이었다. 세 군간에 정적 균형(한발서기 시간)(F=5.86, p=.003), 동적 균형(3m 걸어갔다 돌아오는 시간)(F=24.32, p<.001), 낙상 위험도(F=9.94, p<.001), 낙상예방행위이행도(F=3.09, p=.047)는 유의한 차이가 있었다. 상관관계 분석에서 낙상 횟수와 슬관절 굴곡근 근력(r=-.15, p=.008), 정적 균형(r=-.16, p=.004), 낙상예방행위이행도(r=-.12, p=.030)는 역상관관계가, 동적 균형(r=.26, p<.001), 우울(r=.13, p=.019), 낙상위험도(r=.30, p<.001)는 순상관관계가 있었다. 낙상 횟수와 유의한 상관관계가 있는 변수를 활용하여 투입식 회귀분석을 실시한 결과 설명력 36.0%로 유의한 것으로 나타났다. 이와 같은 본 연구결과를 근거로 농촌지역 재가 노인의 낙상재발을 방지하기 위해서는 노인의 균형을 증진시킬 수 있는 신체활동과 우울을 감소시킬 수 있는 심리적 중재 및 낙상예방행위를 이행할 수 있는 행동요법 등이 포함된 복합 낙상재발 방지 프로그램을 제안한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.53-58
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• 2002

최근, 콘크리트 충전 강교각은 신속한 시공과 뛰어난 연성능력으로 인해 도심지에서 철근 콘크리트 교각의 대안이 되고 있다. 이러한 콘크리트 충전 강교각은 내진 설계에서도 훌륭한 성능을 발휘할 수 있으나 내진 설계의 가이드가 없어 내진 설계시 그 성능을 모두 반영하지 못하고 있는 상황이다. 이에 실제 적용을 위해 콘크리트 충전 강교각 실험으로부터 얻어진 실험치로부터 내진 설계에 지침이 될 수 있는 가이드를 제시하고자 한다. 콘크리트 충전 강교각과 일반 강교각의 연성 능력을 평가하기 위해 준 정적 반복 재하 실험을 수행하고, 지진 거동을 검증하기 위해 고베 지진을 입력 데이타로 한 유사 동적 실험을 수행한다. 콘크리트 충전 강교각은 일반 강교각에 비해 만족할 만한 연성도와 강도를 보이고, 동적 거동은 상대적으로 큰 이력감쇠를 증명한다. 실험으로 얻어진 데이터를 근거로 하여 콘크리트 충전 강교각의 내진 성능을 정량화 하고, 탄성응답 스펙트럼에 의한 지진응답 수정계수법과 유효 점성 감쇠를 이용한 성능 곡선 및 요구 스펙트럼에 의한 성능기초 설계법의 비교를 통하여, 콘크리트 충전 강교각과 일반 강교각의 내진 성능을 평가한다. 이러한 내진 성능 평가를 기초로 하여, 일반 강교각과 더불어 내진 설계에 적용할 수 있는 콘크리트 충전 강교각의 지진응답 수정계수를 제시한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권3호
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• pp.165-173
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• 2015

본 논문에서는 PRT(Personal Rapid Transit) 차량의 수직이송을 위한 장치를 개발하는 과정에서 수행된 주요 구조물의 정적 구조적 안전성 평가 결과를 다룬다. 지금까지 노선상에서 승객이 탑승한 상태에서 운영중인 차량의 수직이송에 대한 연구는 전무하며, 이는 기존의 2 차원 적인 교통운영 체계의 한계를 극복하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 본 연구에서 제안된 수직이송장치는 순환컨베이어 방식으로 연속 이송이 가능해서 통행량이 많은 지역에도 적용이 가능하다. 본 시스템이 물류분야에서 많이 사용되어 왔지만, 수직이동 시 차량의 무게에 의한 하중은 일반적인 물류의 수송과는 다르게 집중하중 형태로 컨베이어에 가해지기 때문에 이에 대한 구조적 안정성 평가는 필수적이다. 본 논문에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 $Ansys^{(R)}$를 이용해서 수직이송 장치의 기본 설계(안)의 구조적 안정성을 수치해석적 방법에 의해 평가하고자 한다.

• Wind and Structures
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• 제31권2호
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• pp.143-152
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• 2020

The wind design of buildings is typically based on strength provisions under ultimate loads. This is unlike the ductility-based approach used in seismic design, which allows inelastic actions to take place in the structure under extreme seismic events. This research investigates the application of a similar concept in wind engineering. In seismic design, the elastic forces resulting from an extreme event of high return period are reduced by a load reduction factor chosen by the designer and accordingly a certain ductility capacity needs to be achieved by the structure. Two reasons have triggered the investigation of this ductility-based concept under wind loads. Firstly, there is a trend in the design codes to increase the return period used in wind design approaching the large return period used in seismic design. Secondly, the structure always possesses a certain level of ductility that the wind design does not benefit from. Many technical issues arise when applying a ductility-based approach under wind loads. The use of reduced design loads will lead to the design of a more flexible structure with larger natural periods. While this might be beneficial for seismic response, it is not necessarily the case for the wind response, where increasing the flexibility is expected to increase the fluctuating response. This particular issue is examined by considering a case study of a sixty-five-story high-rise building previously tested at the Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory at the University of Western Ontario using a pressure model. A three-dimensional finite element model is developed for the building. The wind pressures from the tested rigid model are applied to the finite element model and a time history dynamic analysis is conducted. The time history variation of the straining actions on various structure elements of the building are evaluated and decomposed into mean, background and fluctuating components. A reduction factor is applied to the fluctuating components and a modified time history response of the straining actions is calculated. The building components are redesigned under this set of reduced straining actions and its fundamental period is then evaluated. A new set of loads is calculated based on the modified period and is compared to the set of loads associated with the original structure. This is followed by non-linear static pushover analysis conducted individually on each shear wall module after redesigning these walls. The ductility demand of shear walls with reduced cross sections is assessed to justify the application of the load reduction factor "R".